Розділ 5 екосистемологія

Основна ідея. Екосистемологія — розділ сучасної екології. Принципи системного аналізу дають можливість комплексного та всебічного підходу до з’ясування складних взаємовідносин, наявних у біогеоценозі. Особливо важливий системний аналіз для дослідження механізмів функціонування складних біологічних систем на всіх рівнях їх організації.

Смислові зв’язки. Система як сукупність елементів — складна система як комплекс підсистем із властивими їм особливостями — екосистема та біогеоценоз як приклади складних систем — біосфера як цілісна система — різноякісність форм життя та біогенний кругообіг — популяція як рівень системи, де відбувається відтворення особин, їх еволюційна перебудова — регуляція біосистем різного рівня організації — індивідуальна автотрофна консорція як найменша екосистема.

Ключові терміни. Система, складна система, структура системи, поведінка системи, біосфера, біогенний кругообіг, екосистема, біогеоценоз, популяція, консорція, баланс екосистеми.

Мета. Опанувавши розділ, ви зможете з’ясувати значення системного підходу до вивчення складних систем, якими є всі біологічні системи, починаючи з популяції і до біосфери в цілому. Наведені основні складові частини та механізми функціонування складних біологічних систем допоможуть орієнтуватися у сучасній термінології та підходах до визначення місця окремого угруповання у загальній системі живого.

5.1. Системний підхід в екології

5.1.1. Система. Загальні визначення

Видана 1971 року та перекладена російською мовою 1975 року книга Юджина Одума «Основи екології» стала першою монографічною роботою, в якій був описаний об’єкт і предмет досліджень і визначені методи та підходи до розв’язання екологічних проблем. В основу екологічних досліджень Ю. Одум ставив системний підхід, основні положення якого у 1928 р. були розроблені Л. фон Берталанфі. Ще більша увага системному підходу була приділена Ю. Одумом в його двотомнику «Екологія», опублікованому в 1983 році, а перекладеному російською у 1986 році. У 1984 році Г. С. Розенберг опублікував працю «Моделі у фітоценології», в якій із системних позицій розглядав різні моделі функціонування рослинних угруповань. Слід сказати, що системний підхід не всі екологи розглядають як базовий, зокрема це стосується робіт американського еколога Роберта Макінтоша.

Б. М. Міркін і Л. Г. Наумов вважають, що «системний підхід» зараз так часто вживається, що приносить більше шкоди, ніж користі. Але, незважаючи на різні погляди щодо системного підходу в екології, цей підхід є надзвичайно актуальним і необхідним. А. А. Ляпунов у 1970 році вважав, що принципи конструктивного системного підходу допомагають створювати нові програми вивчення, орієнтовані на розкриття суті процесів трансформації енергії, передачі речовини та інформації в екосистемах.

Із середини XX століття поняття «система» (від грецького systema — ціле, складене з частин) стає одним із ключових філософсько-методологічних і спеціально-наукових понять. М. А. Голубець (2000) виділив розділ екології — екосистемологію (об’єкт досліджень — екосистеми різних рангів організації від консорції до біосфери). Щоправда, це поняття в системології склалося ще не повністю, і багато дослідників, трактуючи його, вводять у визначення свої критерії. Традиційним є наступне визначення: система — це сукупність елементів, які взаємодіють між собою і створюють нову якість. Слід відразу відзначити відносність цього визначення. Практично завжди елемент системи внаслідок ієрархічної структури світу сам є системою зі своїми елементами. Система ділить світ на дві частини: систему та середовище. При цьому сила зв’язків елементів усередині системи є більшою, ніж між елементами та середовищем їх існування.

Проте наведене визначення не є конкретним, на основі якого можна класифікувати системи. Це визначення загаль-

20

ного характеру. Підтвердженням цьому може бути класифікація степової рослинності за домінантним принципом.

За цим принципом угруповання зі схожим флористичним складом (Роа stepposa, Helictotrichon desertorum, Stipa zalesskii, Phleum phleoides, Anemone sylvestris та ін.) і схожою взаємодією видів можуть бути віднесені не тільки до різних асоціацій, а й до різних формацій (овсецево-степово-м’ятликова і степовом’ятликово-залісько-ковилова) залежно від того, який вид домінує в угрупованні. У випадку домінування вид виступає як основа композиції, що дозволяє виділити та встановити межі різних систем рослинних угруповань. Вибір іншого закону композиції (наприклад, флористичних критеріїв) дає можливість об’єднати ті самі об’єкти в іншу систему.

Знання законів композиції під час визначення меж систем та для теоретичних узагальнень має велике значення, особливо при побудові теорії даного класу систем. Формалізація законів композиції сприяє коректному визначенню «сильніших» відносин між елементами системи порівняно з відносинами з іншими елементами або системами.