Моделирование в экологии

Системный подход в экологии обусловил формирование Целого направления, ставшего ее самостоятельной отраслью - системной экологией. Системный подход - это направление в методологии познания объектов как систем. Система - это множество взаимосвязанных элементов, образующих определенную целостность, единство. Ее состав, структуру и свойства изучают посредством системного анализа, являющегося основой системного подхода и представляющего собой совокупность методологических средств, используемых для решения сложных научных проблем. В эту совокупность средств входит комплекс методов: от простых описательных логических до весьма сложных математических. Технической основой системного анализа являются современные ЭВМ и информационные системы с широким использованием методов математического программирования, теории игр и т. д.

Основными системными принципами являются:

целостность, структурность, взаимозависимость системы и среды, иерархичность, множественность описания каждой системы. Целостность - обобщенная характеристика системы, свойства которой несводимы к сумме свойств ее элементов и не выводимы из этих свойств (целостность организмов более пол­ной будет в популяции, популяции - в биоценозе и т. д., и свойства каждой системы несводимы к свойствам нижестоящих). Структурность - установление структуры и взаимо­зависимости структурных элементов, обусловленности поведения системы ее структурой (структура биоценоза, трофическая структура экосистемы и установление измеримых связей между трофическими уровнями, и др.). Взаимозависимость системы и среды выражается в формировании и проявлении ее свойств в результате их взаимодействия (взаимодействие биоценоза и биотопа, популяций в биоценозе и т. п.). Иерархичность

- это когда каждый компонент системы может рассматриваться как самостоятельная система, а сама исследуемая система является составной частью более широкой системы (уровни биологической организации, вплоть до глобальной системы - биосферы).

Экосистемы

- это весьма сложные самоорганизующиеся и целенаправленные, со сложной иерархической структурой системы, требующие множественного описания каждой сис­темы, что требует построения множества моделей, т. е. широкого использования методов моделирования при исследовании.

Построение обобщенных моделей, отражающих все факторы и взаимосвязи в системе, является центральной процедурой системного анализа. Понятие «модель» широко используется, например, на бытовом уровне: модель самолетов, кораблей, автомобилей и т. п. Если эти модели не действующие, то они отражают только морфологические особенности, объекта, но уже знание этих особенностей позволяет человеку, если он раньше не видел оригинал, узнать этот оригинал по модели. Иными словами, лишь часть свойств объекта позволяет судить об объекте в целом, в данном случае - о форме объекта. Нечто похожее происходит и при научных исследованиях.

Традиционная схема научного исследования:

исследователь - объект. Здесь исследователь получает информацию путем непосредственного изучения объекта. Например, биолог изучает видовой состав фитопланктона под микроскопом. Но такое возможно лишь на достаточно простых объектах, но не при исследовании целостной структуры экосистемы, взаимо­действия ее компонентов и т. п. В этом случае необходимо моделирование, при котором работает схема: исследователь - модель - объект изучения.

Например, чтобы получить представление об энергетических потоках в экосистеме, необходимо представить себе модель в виде пирамиды энергий или хотя бы пирамиды Элтона ит. п. Здесь появляется промежуточный (вспомогательный) объект изучения - модель.

Перейти на страницу: 1 2 3

Интересное по теме

Общественная экологическая экспертиза
Общественная экологическая экспертиза - вид деятельности, осуществляемой на добровольных началах экспертными комиссиями, создаваемыми по инициативе отдельных групп населения, общественных ...

Основы экологии
Жизнедеятельность человека связана с появлением огромного количества разнообразных отходов. Твердые бытовые отходы (ТБО) являются отходами сферы потребления, образующимися в резуль ...

Глобальные экологические проблемы, причины и последствия
В этом реферате мы будем рассматривать одну из самых актуальных и волнующих тем на сегодняшний день. Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-за объемов ...

Природоохранная деятельность в Российской Федерации
Защита природы сегодня является мировой проблемой и решается на уровне ООН, ЮНЕСКО и других международных организаций. Во многих странах охрана природы стала государственным делом ...