Согласно новым экологическим справочниками являются около 60 различных экологических законов, большинство из которых имеют биоэкологический характер. Приведем главные из них, в алфавитном порядке.
1) Закон биогенной миграции атомов (закон Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется под превосходящим влиянием живого вещества. Так было и в геологическом прошлом, миллионы лет назад, так происходит и в современных условиях. Живое вещество или принимает участие в биохимических процессах непосредственно, или создает соответствующее, обогащенный кислородом, углекислым газом, водородом, азотом, фосфором и другими веществами среду. Этот закон имеет важное практическое и теоретическое значение.
Сейчас люди влияют на состояние биосферы, изменяя ее физический и химический состав, условия сбалансированной веками биогенной миграции атомов. В будущем это повлечет очень негативные изменения, которые станут глобальными и не-управляемыми (опустынивание, деградация почв, вымирание тысяч видов организмов). С помощью этого закона можно сознательно и активно предотвращать развитие таких негативных явлений, управлять биохимическими процессами, используя мягкие экологические методы.
2) Закон внутреннего динамического равновесия: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии очень тесно связаны между собой. Так что любое изменение одного из показателей неизбежно приводит к функционально-структурных изменений других, но при этом сохраняются общие качества системы - вещественно-энергетические, информационные и динамические. Последствия действия этого закона проявляются в том, что после любых изменений элементов природной среды (вещественного состава, энергии, информации, скорости естественных процессов) обязательно развиваются цепные реакции, которые пытаются нейтрализовать эти изменения. Следует отметить, что незначительное изменение одного показателя может привести сильные отклонения в других и во всей экосистеме.
Закон внутреннего равновесия - один из главнейших в природопользовании. Он помогает понять, что в случае незначительных вмешательств в естественную среду его системы способны саморегулироваться и восстанавливаться, но когда эти вмешательства превышают определенные границы и уже не могут "погаснуть" в цепи иерархии экосистем (охватывают целые речные системы, ландшафты), они приводят к значительным нарушений энерго-и Биобаланс на значительных территориях и в всей биосфере.
3) Закон генетического разнообразия: все живое генетически различно и имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности.
Закон имеет важное значение в природопользовании, особенно в области биотехнологии (генная инженерия, биопрепараты), если не всегда можно предусмотреть результат нововведений во время испытаний новых микрокультур через мутации, возникающие или распространение действия новых биопрепаратов не на те виды микроорганизмов, на которые они рассчитаны.
4) Закон исторической необратимости: развитие биосферы и человечества как целого не может происходить от позднейших фаз к начальным, общий процесс развития однонаправленных. Повторяются лишь отдельные элементы социальных отношений (рабство) или типы хозяйствования.
5) Закон константности (сформулированный Вернадским): количество живого вещества биосферы (за определенное геологический период) есть величина постоянная. Этот закон тесно связан с законом внутреннего динамического равновесия. По закону константности любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы неизбежно приводит к такой же по объему изменения вещества в другом регионе, только с обратным знаком.
6) Закон корреляции (сформулированный Кювье): в организме, как целостной системе, все его части соответствуют друг другу как по строению, так и по функциям. Изменение одной части неизбежно вызывает изменения в других.
7) Закон максимизации энергии (сформулированный Г. и Ю. Одум и дополнен Реймерсом): в конкуренции с другими системами сохраняется та из них, которая больше способствует поступлению энергии и информации и использует максимальное их количество эффективно.
8) Закон максимума биогенной энергии (закон Вернадского-Бауэра): любая биологическая и "бионедосконала" система с биотой, которая находится в состоянии "устойчивой неравновесия" (динамически подвижного равновесия с окружающей средой), увеличивает, развиваясь, свое влияние на среду.
В процессе эволюции видов, твердит Вернадский, выживают те, которые увеличивают биогенную геохимическую энергию. По мнению Бауэра, живые системы никогда не находятся в состоянии равновесия, которого требуют законы физики и химии при существующих внешних условий.
9) Закон минимума (сформулированный Либихом): устойчивость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Если количество и качество экологических факторов близкие к необходимому организму минимума, организм погибает, экосистема разрушается.
Поэтому при прогнозировании экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.
10) Закон ограниченности природных ресурсов: все природные ресурсы в условиях Земли исчерпывающие. Планета есть естественно ограниченным телом, и на ней не могут существовать неограниченные составные части.
11) Закон однонаправленности потока энергии: энергия, которую получает экосистема и которая усваивается продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой необратимо передается консументам первого, второго, третьего и других порядков, а потом редуцентам, что сопровождается потерей определенного количества энергии на каждом трофическом уровне в результате процессов, сопровождающих дыхание. В обратный поток (от редуцентов к продуцентов) попадает очень мало начальной энергии (не более 0,25%).
12) Закон оптимальности: никакая система не может сужаться или расширяться до бесконечности. Никакой целостный организм не может превысить определенные критические размеры, которые обеспечивают поддержку его энергетики. Эти размеры зависят от условий питания и факторов существования.
В природопользовании закон оптимальности помогает найти оптимальные с точки зрения производительности размеры для участков полей, выращиваемых животных, растений. Игнорирование закона - создание огромных площадей монокультур, выравнивание ландшафта массовыми застройками и т.п. - привело к неестественному однообразие на больших территориях и вызвало нарушение в функционировании экосистем, экологические кризисы.
13) Закон пирамиды энергий (сформулированный Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой переходит в среднем не более 10% энергии. По этому закону можно выполнять расчеты земельных площадей, лесных угодий с целью обеспечения населения продовольствием и другими ресурсами.
14) Закон равнозначности условий жизни: все естественные условия среды, необходимые для жизни, играют равнозначные роли. Из него вытекает другой закон - совокупного действия экологических факторов. Этот закон часто игнорируется, хотя имеет большое значение.
15) Закон развития окружающей среды: любая естественная система развивается лишь за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно - это вывод из законов термодинамики.
Очень важны последствия с названного закона.
1. Абсолютно безотходное производство невозможно.
2. Любая более высокоорганизованная биотическая система в своем развитии есть потенциальной угрозой для менее организованных систем. Поэтому в биосфере Земли невозможно зарождение новой жизни - оно будет уничтожено уже существующими организмами.
3. Биосфера Земли, как система, развивается за счет внутренних и космических ресурсов.
16) Закон уменьшения энергоотдачи в природопользовании: в процессе получения из естественных систем полезной продукции с течением времени (в историческом аспекте) на ее изготовление в среднем расходуется все больше энергии (возрастают энергетические затраты на одного человека). Так, сейчас затраты энергии на одного человека в сутки почти в 60 раз больше, чем во времена наших далеких предков. Увеличение энергетических затрат не может происходить бесконечно. Его можно и нужно рассчитывать, планируя свои отношения с природой с целью их гармонизации.
17) Закон совокупного действия естественных факторов (закон Миттерниха - Тень-мана-Баулс): объем урожая зависит не от отдельного, пусть даже лимитов товного фактора, а от всей совокупности экологических факторов одновременно.
18) Закон толерантности (закон Шелфорда): лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Согласно закону, любой избыток вещества или энергии в экосистеме становится ее врагом.
19) Закон грунтостомлення (уменьшение плодородия): постепенное снижение естественного плодородия почв происходит из-за длительного их использования и нарушения естественных процессов почвообразования, а также вследствие длительного выращивания монокультур (в результате накопления природных веществ, выделяемых растениями, остатков пестицидов и минеральных удобрений).
20) Закон физико-химической единства живого вещества (сформулированный Вернадским): все вещество Земли имеет единую физико-химическую природу. Из этого следует, что вредно для одной части живого вещества вредит и другой ее части, только, конечно, в иной степени. Разница заключается в устойчивости видов к действию того или иного агента. Длительное употребление пестицидов экологически недопустимое, потому вредители размножаются быстрее и быстрее приспосабливаются и выживают, а объемы химических загрязнений приходится все увеличивать.
21) Закон экологической корреляции: в экосистеме все виды живого вещества функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы (вида) неминуемо приводит к выключению связанных с ней частей экосистемы и функциональных изменений.
Известны также четыре закона экологии американского ученого комму-нера:
1. Все связано со всем.
2. Все должно куда-то деваться.
3. Природа "знает" лучше.
4. Ничто не проходит впустую (за все надо платить).
Таким образом, круг задач современной экологии очень широкий и охватывает практически все вопросы, касающиеся взаимоотношений человеческого общества и окружающей среды, а также проблемы гармонизации этих отношений. Современная экология является многогранной комплексной наукой, главной целью которой является разработка научных основ спасения человечества и среды его обитания - биосферы планеты, рационального природопользования и охраны природы. Изменяя и в дальнейшем естественные условия, люди будут вынуждены делать это обдуманно, взвешенно, предусматривая далекую перспективу и опираясь на знание основных экологических законов - законов мудрой Природы.