1.8 Системний екологічний аналіз екологічних систем

Системний підхід широко використовується не лише в галузі природокористування, але і в екології, наприклад, у питаннях екологічного аналізу екосистем та охорони довкілля.

Екологічний аналіз екосистем складається з послідовного виконання таких етапів:

- аналіз досліджуваної природної компоненти (об'єкт середовища) як фізичного тіла (тобто фізико-хімічні та інші його параметри);

- аналіз даної компоненти як екологічної складової (роль та участь у забезпеченні життя);

- аналіз компоненти як структурного елемента природної екосистеми (роль та участь у природних кругообігах);

- аналіз компоненти як джерела природних ресурсів (речовин, хімічних елементів, матеріалів, енергії, сил і т.п.);

- аналіз внутрішніх міжелементних взаємозв'язків;

- аналіз зовнішніх взаємозв'язків (вхідні та вихідні сигнали);

- основні (головні) висновки за результатами екологічного аналізу досліджуваної компоненти (об'єкта, середовища).

Питання для самоконтролю

1. Перелічити шляхи накопичення досвіду, охаракте-ризувати суть цього процесу та зазначити, яку роль відіграють моделі?

2. Охарактеризувати суть процесу імітації та зазначити його роль у дослідженні екосистем.

3. Навести визначення поняття моделі, визначити в ньому ключові слова, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки, навести приклади та зробити короткий висновок.

4. Дати визначення об’єкта моделювання в екології та навести приклади.

5. Перелічити види моделей, визначити основну суть кожного з цих видів та провести їх стислий порівняльний аналіз.

6. Зазначити, що є достатнім для того, щоб об’єкт можна було віднести до системи?

7. Назвати характерні особливості системи та стисло проаналізувати їх.

8. Назвати та охарактеризувати параметри системи.

9. Назвати, що є необхідним і достатнім для того, щоб задати екологічну систему?

10. Визначити поняття стану системи та зазначити, чим він характеризується.

11. Зазначити, що мають на увазі під поняттям взаємодії між елементами системи, результатом якого процесу є це явище та назвати, які чотири моделі достатньо мати для формального опису взаємодії між елементами системи.

12. Дати визначення та визначити сутність системного підходу (аналізу) в науці (екології) та стисло охарактеризувати його як науковий метод.

2 Критеріальні принципи моделюваннЯ екологічних систем

2.1 Загальні положення

Введемо деякі основні поняття.

Модель – це:

- фізична (речовинно-натуральна) або знакова (логічна, математична) подібність реального об'єкта (звичайно спрощеного), явища, процесу, системи;

- зменшена подібність реального об'єкта (діюча модель або тільки імітуюча форму (макет) об'єкта);

- схема, зображення або опис деякого явища, процесу в природі чи суспільстві.

Моделювання – це метод дослідження складних об'єктів (явищ, процесів) шляхом їх спрощеного імітування (натурального, математичного, логічного), що базується на теорії подібності.

Отже, модель – це математично реалізована або розумово уявлена система, яка відображає або відтворює досліджуваний об'єкт та яка може замінити його так, що її вивчення дасть нам можливість одержати інформацію про цей об'єкт.

Призначення моделі може бути різним, оскільки моделі використовуються з різною метою:

- у випадку неможливості безпосереднього дослідження процесу внаслідок відсутності теорії цього процесу для одержання даних про нього, накопичення інформації та прогнозу поведінки цього об'єкта;

- при удосконаленні наукової теорії для уточнення поведінки та кількісних співвідношень досліджуваного об'єкта на основі кількісних даних;

- при утрудненні застосування теорії з метою одержання характеристик об'єкта дослідження;

- при використанні як проміжного ланцюга між теорією і практикою;

- при встановленні зв'язків між різними теоріями;

- при перевірці теорії;

- при утрудненні безпосереднього проведення досліду на об'єкті;

- при дослідженні об'єктів, недоступних безпосередньому спостереженню;

- з метою економії коштів, часу і т.п.

Функції моделей зводяться до таких: описувальна, вимірювальна, пояснювальна, інтерпретаторська, прогнозна (провіщувальна), критеріальна.

До моделей ставлять головну вимогу: будь-яка модель повинна бути подібна в основних рисах оригіналу і в той самий час відмінна від нього, тобто не мати тих його характеристик, які заважають його вивченню за допомогою цієї моделі.