Знання та дотримання законів розвитку природи в діяльності людини і суспільства має вирішальне значення і оцінюється як імператив. Проявляються у взаємодії суспільства і природи закони розвитку природи створюють природно-наукові і філософські основи різноманітної діяльності з природокористування і охорони навколишнього середовища, в тому числі в сфері права. Облік законів природи при плануванні і здійсненні екологічно шкідливої діяльності та їх дотримання має слугувати основним критерієм екологічної обґрунтованості та допустимості такої діяльності. Їх знання і облік особливо важливі при здійсненні таких правових заходів охорони природи, як нормування гранично допустимих впливів на природу, оцінка впливу запланованої діяльності на навколишнє середовище, екологічна експертиза, планування заходів з охорони природи та ін. Закони розвитку природи повинні враховуватися також при підготовці законопроектів про охорону навколишнього середовища. Забезпечення обліку та дотримання законів природи при прийнятті господарських, управлінських та інших екологічно значущих рішень - одна з умов, методологічна основа виходу з екологічної кризи.
Розглянемо деякі основні закони розвитку природи в інтерпретації одного з провідних вчених-екологів Росії професора Н.Ф. Реймерса.
Закон біогенної міграції атомів (В.І. Вернадського). Міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньої участі живої речовини (біогенна міграція) або протікає в середовищі, геохімічні особливості якої (О2, С02, Н2 і т.д.) обумовлені живою речовиною - як тим, що в даний час населяє біосферу, так і тим, яке було на Землі протягом всієї геологічної історії.
Згідно з цим Законом, має важливе теоретичне і практичне значення, розуміння загальних хімічних процесів, що протікають і протікають на поверхні суші, в атмосфері і в заселених організмами глибинах літосфери і вод, а також геологічних шарах, складених минулою діяльністю організмів, неможливо без урахування біотичних і біогенних факторів, в тому числі еволюційних. Оскільки люди впливають насамперед на біосферу і її живе населення, вони тим самим змінюють умови біогенної мі-грації атомів, створюючи передумови для ще більш глибоких хімічних змін в історичній перспективі. Таким чином, процес може стати саморозвивається, не залежних від бажання людини і практично, при глобальному розмаху, некерованим. Звідси одна з найбільш нагальних потреб - збереження живого покриву Землі у відносно незмінному стані. Той же Закон визначає і необхідність врахування впливів на біоту при будь-яких проектах перетворення природи. У цих випадках відбуваються регіональні і локальні зміни в хімічних процесах, що ведуть при будь-яких великих помилках до деградації середовища - опустелювання.
Закон внутрішньої динамічної рівноваги. Речовина, енергія, інформація і динамічні якості окремих природних систем та їх ієрархія взаємопов'язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників викликає супутні функціональні структурні якісні і кількісні зміни, що зберігають загальну суму матеріально-енергетичних, інформаційних і динамічних якостей систем, де ці зміни відбуваються , або в їх ієрархії.
Емпіричним шляхом встановлено ряд наслідків дії цього Закону:
а) будь-яка зміна середовища (речовин, енергії, інформації, динамічних якостей екосистем) неминуче призводить до розвитку природних ланцюгових реакцій, спрямованих в бік нейтралізації виробленого зміни або формування нових природних систем, утворення яких при значних змінах середовища може прийняти незворотній характер;
б) взаємодія матеріально-енергетичних екологічних компонентів (енергії, газів, рідин і ін.), інформації та динамічних якостей природних систем кількісно не є лінійним, тобто слабкий вплив або зміна одного з показників може викликати сильні відхилення в інших (і у всій системі в цілому);
в) вироблені в великих екосистемах зміни щодо незворотні. Проходячи по ієрархії знизу вгору - від місця впливу до біосфери в цілому, вони змінюють глобальні процеси і тим самим переводять їх на новий еволюційний рівень;
г) будь-який місцеве перетворення природи викликає в глобальній сукупності біосфери і в її найбільших підрозділах відповідні реакції, при-водячи до відносної незмінності еколого-економічного потенціалу ( «правило Тришкіна жупана»), збільшення якого можливе лише шляхом значного зростання енергетичних вкладень (див. Закон зниження енергетичної ефективності природокористування).
Закон внутрішньої динамічної рівноваги - одне з вузлових положень у природокористуванні. Поки зміни середовища слабкі і зроблені на відносно невеликій площі, вони або обмежуються конкретним місцем, або «гаснуть» в ланцюзі ієрархії екосистем. Але як тільки зміни досягають істотних значень для великих екосистем, наприклад відбуваються в масштабах великих річкових басейнів, вони призводять до суттєвих зрушень в цих великих природних утвореннях, а через них, відповідно зі слідством б), і у всій біосфері Землі.
Закон «все або нічого» (X. Боуліча). Слабкі впливу можуть не викликати у природної системи відповідних реакцій до тих пір, поки, нагромадившись, не приведуть до розвитку бурхливого динамічного процесу. Закон корисний при екологічному прогнозуванні.
Закон константності (В. І. Вернадського). Кількість живої речовини природи (для даного геологічного періоду) є константа. Будь-яка зміна кількості живої речовини в одному з регіонів біосфери неминуче тягне за собою таку ж за розміром його зміну в будь-якому регіоні, але з протилежним знаком. Полярні зміни можуть бути використані в процесах управління природою, але слід враховувати, що не завжди відбувається адекватна заміна. Зазвичай високорозвинені види та екосистеми витісняються іншими, що стоять на відносно еволюційно більш низькому рівні (великі організми - більш дрібними), а корисні для людини форми-менш корисними, нейтральним або навіть шкідливими.
Закон мінімуму (Ю. Лібіха). Витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб, тобто життєві можливості лімітують екологічні фактори, кількість і якість яких близькі до необхідного організму чи екосистемі мінімуму; подальше їх зниження веде до загибелі організму або деструкції екосистеми.
Закон розвитку природної системи за рахунок навколишнього її середовища. Будь-яка природна система може розвиватися тільки за рахунок використання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього її середовища. Абсолютно ізольований саморозвиток неможливо. Цей же Закон має надзвичайно важливе теоретичне і практичне значення завдяки основним своїми наслідками:
а) абсолютно безвідходне виробництво неможливе;
б) будь-яка більш високоорганізована біотична система (наприклад, вид живого), використовуючи і видозмінюючи середу життя, становить потенційну загрозу для менш організованих систем;
в) біосфера Землі як система розвивається не тільки за рахунок ресурсів планети, але опосередковано за рахунок і під керуючим впливом космічних систем (перш за все Сонячної).
Відповідно до першого слідству ми можемо розраховувати лише на малоотходное виробництво. Тому першим етапом розвитку технологій повинна бути їхня мала ресурсомісткість (як на вході, так і на виході - економність і незначні викиди), другим етапом буде створення циклічності виробництв (відходи одних можуть бути сировиною для інших) і третім - організація розумного поховання неминучих залишків і нейтралізація непереборних енергетичних відходів. Уявлення, ніби біосфера працює за принципом безвідходності, помилково, так як в ній завжди накопичуються вибувають з біологічного кругообігу речовини, що формують осадові породи.
Третій наслідок Закону має особливе значення для довгострокового прогнозування. Воно повинно враховуватися при розгляді всіх процесів, що відбуваються на Землі.
Закон зниження енергетичної ефективності природокористування. З ходом історичного часу при отриманні з природних систем корисної продукції на її одиницю витрачається в середньому все більше енергії.
Витрата енергії на одну людину (в ккал / сут.) В кам'яному столітті був близько 4 тис. В аграрному суспільстві - 12 тис. В індустріальну епоху - 7 тис. А в передових розвинених країнах теперішнього часу - 230-250 тис. Тобто . в 58-62 рази більше, ніж у далеких предків. З початку нашого століття кількість енергії, що витрачається на одну одиницю сільськогосподарської продукції, в розвинених країнах світу зросла в 8-10 разів. Загальна енергетична ефективність сільськогосподарського виробництва (співвідношення вкладається і одержуваної з готовою продукцією енергії) в промислово розвинених країнах приблизно в 30 разів нижче, ніж в умовах примітивного землеробства. У ряді випадків збільшення в десятки разів витрат енергії на добрива і обробку полів призводить лише до дуже незначного (на 10-15%) підвищення врожайності. Це пов'язано з необхідністю паралельно з поліпшенням агротехніки враховувати загальну екологічну обстановку, що накладаються нею обмеження. На початку 80-х рр. питомі витрати енергії на виробництво одиниці валового національного продукту (ВНП) в ході рішучих заходів по економії енергії в промислово розвинених країнах скоротилися на 15%. Протягом останнього десятиліття ВНП зріс тут на 20%, а споживання енергії - лише на 2% (це стало можливим внаслідок усунення невиправданих втрат енергії).
Закон спадної (природного) родючості. У зв'язку з постійним вилученням врожаю і порушенням природних процесів ґрунтоутворення, а також при тривалій монокультурі, в результаті накопичення токсичних речовин, що виділяються рослинами, на культивованих землях поступово відбувається зниження природної родючості ґрунтів. Цей процес частково нейтралізується накопиченням біомаси підземних частин культурних рослин, але головним чином внесенням добрив (створенням штучного родючості). До теперішнього часу родючість в тій чи іншій мірі втрачено приблизно у 50% всіх орних угідь світу (від 1,5-1,6 до 2 млрд. Га) при середній швидкості втрат в 70-х рр. 6,8, в 80-х - близько 7 млн. Га в рік. Інтенсифікація сільського господарства дозволяє отримувати все більші врожаї при менших витратах людської праці і частково нейтралізувати дію Закону спадної родючості, але в той же час падає енергетична ефективність виробництва.
Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (В. І. Вернадського). Все живе речовина Землі фізико-хімічних єдине. З Закону природно випливає наслідок: шкідливий для однієї частини живої речовини не може бути байдуже для іншої його частини, або: шкідливий для одних видів істот шкідливо і для інших. Звідси - будь-які фізико-хімічні агенти, смертельні для одних організмів (наприклад, засоби боротьби з шкідниками), не можуть не мати шкідливого впливу на інші організми. Вся різниця полягає лише в ступені стійкості видів до агента. Оскільки в будь-який численної популяції завжди знаходяться різноякісні особини, в тому числі менш або більш стійкі до фізико-хімічних впливів, швидкість відбору за витривалістю популяцій до шкідливого агенту прямо пропорційна швидкості розмноження організмів, швидкості чергування поколінь. Виходячи з цього, при зростаючому впливі фізико-хімічного фактора, до якого організм з відносно повільною зміною поколінь стійкий, на менш стійкий, але швидше розмножується вид їх здатність протистояти оскільки він розглядався фактору зрівнюється. Саме тому тривале застосування хімічних методів боротьби з шкідниками рослин та збудниками хвороб людини і теплокровних тварин екологічно неприйнятно. З відбором стійких особин швидко розмножуються членистоногих норми обробки доводиться збільшувати. Однак і ці збільшені концентрації виявляються малоефективними, але важко позначаються на здоров'ї людей і хребетних тварин.
Закон екологічної кореляції. В екосистемі, як і в будь-якому іншому цілісному природно-системному освіті, особливо в биотическом співтоваристві, всі вхідні в неї види живого і абіотичні екологічні компоненти функціонально відповідають один одному. Випадання однієї частини системи (наприклад, знищення виду) неминуче веде до виключення всіх тісно пов'язаних з цією частиною системи інших її частин і функціональним зміни цілого в рамках Закону внутрішньої динамічної рівноваги. Закон екологічної кореляції особливо важливий для збереження видів живого, ніколи не зникаючих ізольовано, але завжди взаємозалежної групою. Дія Закону призводить до скачкообразности в зміні екологічної стійкості: при досягненні порогу зміни функціональної цілісності відбувається зрив (часто несподіваний) - екосистема втрачає властивість надійності. Наприклад, багаторазове збільшення концентрації речовини-забруднювача може не призводити до катастрофічних наслідків, але потім незначна його прибавка призведе до катастрофи.
Відомий американський вчений-еколог Б. Коммонер зводить основні закони екології до наступного: 1) все пов'язано з усім; 2) все повинно кудись діватися; 3) природа «знає» краще; 4) ніщо не дається задарма.