Экологический порог
Экологический порог — это точка, в которой относительно небольшое изменение или нарушение внешних условий вызывает быстрое изменение экосистемы . Когда экологический порог пройден, экосистема больше не сможет вернуться в свое состояние благодаря присущей ей устойчивости . Пересечение экологического порога часто приводит к быстрому изменению состояния экосистемы . Экологический порог представляет собой нелинейность реакции экологических или биологических систем на нагрузки, вызванные деятельностью человека или природными процессами. [1] Критическая нагрузка , смена режима , критический переход и переломный момент являются примерами других тесно связанных терминов.
Характеристики
[ редактировать ]Пороги можно охарактеризовать как точки или зоны. Пороги зонального типа подразумевают постепенный сдвиг или переход из одного состояния в другое, а не резкое изменение в определенной точке. [2] Экологические пороги привлекли внимание, поскольку многие случаи катастрофического ухудшения условий оказались трудно или почти невозможно исправить (также известные как точки невозврата). Экологическое вымирание является примером окончательной точки невозврата.
Экологические пороги часто характеризуются гистерезисом , что означает зависимость состояния системы от истории ее состояния. Даже если изменение не является необратимым, путь возврата из измененного состояния в исходное может радикально отличаться от развития, ведущего к измененному состоянию.
Еще одно родственное понятие – это панархия . Панархия рассматривает сопряженные человеко-природные системы как межмасштабный набор адаптивных циклов, которые отражают динамическую природу человеческих и природных структур во времени и пространстве. Внезапные изменения в состоянии экосистем могут вызвать изменения в понимании человеком того, как необходимо управлять системами. Эти изменения, в свою очередь, могут изменить институты, осуществляющие такое управление, и в результате в экосистемах произойдут некоторые новые изменения.
Обнаружение
[ редактировать ]Существует множество различных типов пороговых значений, и обнаружить возникновение порогового значения не всегда просто. Один из подходов заключается в обработке временных рядов, которые, как предполагается, демонстрируют сдвиг, чтобы выявить возможный скачок. Разработаны методы усиления и локализации скачков. [3]
Примеры
[ редактировать ]Некоторые примеры экологических порогов, таких как превращение чистых озер в мутные, хорошо документированы, но, вероятно, существует гораздо больше. База данных порогов [4] от Resilience Alliance и Института Санта-Фе включает более ста примеров.
См. также
[ редактировать ]- Грузоподъемность
- Теория катастроф
- Двухфазная эволюция предполагает механизм, лежащий в основе экологических порогов и зон.
- Точка перегиба
- Переломный момент (климатология)
- Гипотеза Геи
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гроффман, Питер М.; Барон, Джилл С .; Блетт, Тамара; Голд, Артур Дж.; Гудман, Ирис; Гандерсон, Лэнс Х.; Левинсон, Барбара М.; Палмер, Маргарет А.; Паерл, Ханс В.; Петерсон, Гарри Д.; Пофф, Н. Лерой; Режески, Дэвид В.; Рейнольдс, Джеймс Ф.; Тернер, Моника Г.; Уэзерс, Кэтлин С.; Винс, Джон (30 января 2006 г.). «Экологические пороги: ключ к успешному управлению окружающей средой или важная концепция, не имеющая практического применения?» (PDF) . Экосистемы . 9 (1). Спрингер Природа: 1–13. дои : 10.1007/s10021-003-0142-z . ISSN 1432-9840 . S2CID 11506432 .
- ^ Хаггетт, Эндрю Дж. (2005). «Концепция и полезность« экологических порогов »в сохранении биоразнообразия». Биологическая консервация . 124 (3). Эльзевир Б.В.: 301–310. doi : 10.1016/j.biocon.2005.01.037 . ISSN 0006-3207 .
- ^ Усилитель порогов. Архивировано 20 июля 2011 г. на Wayback Machine.
- ^ «База данных порогов» . Альянс устойчивости . Проверено 9 мая 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Resilience Alliance Многопрофильная исследовательская группа, изучающая динамику сложных адаптивных систем.
- Пороги экологической устойчивости Исследовательский проект, посвященный экологическим порогам.