Тема 3:
Системологія – основа екологічного моделювання.
-
Зміст, поняття і види систем.
-
Класифікація екологічних систем.
-
Поняття «елемент» і «чорний ящик».
-
Типи зв’язків в екологічних системах.
-
Піраміда моделювання систем.
-
Декомопзиція екологічної системи.
-
Спрощення екологічної системи.
-
Композиція (синтез) моделі системи.
1.
Системний підхід в екології використовується порівняно недавно. У класичній екології вживався популяційних підхід. За Геккелем, екологія – це наука про екологічний об’єкт та його оточення. За популяційним підходом, цим об’єктом є популяція, тобто розглядається лише певний вид, що розміщений на одній території. Усе інше не розглядається. Інші рослини і тварини розглядаються як зовнішні оточуючі фактори.
Біогеоценоз – це сукупність різних екологічних об’єктів.
Поняття «система» пішло від техніки, від неї системний підхід перейшов до організації, управління, екології.
Системний підхід характеризується тим що, усі компоненти, що входять в систему є головними і важливими, є взаємозв’язки між ними. Для екології дуже важливо розглядати об’єкти з екологічної точки зору системного підходу, бо сама екологія є інтегрованою, системною наукою.
Система в екології – це сукупність складових різного походження, взаємовпливових і взаємопов’язаних у просторі і часі. Система обов’язково обмежена у просторі.
Існують:
Гіперсистема (планета Земля), гідросфера…, локальні системи.
Виділяють системи:
Природні системи, технічні системи.
Будь-яка екосистема обов’язково відкрита.
2.
Система класифікується за такими класифікаційними ознаками:
Система
У класифікації фактор часу не враховується, бо системи не можуть біти коротко- чи довгостроковими, вони існують протягом часу.
Важко провести межу між регіональною та локальною системами. Наприклад, екологічна система м. Миколаїв.
Географічні межі – природні географічні умови: степ, лісостеп, обмеження горами, системи чорноземної зони України. Призначення при розгляді систем з географії .
Біологічні межі – регіон розповсюдження чогось живого: зона степу, тут можна використати популяційний підхід і обмежитись розглядом системи популяції.
Адміністративні межі – кордони між державами, областями, районами іт.д., ці межі дуже умовні.
У природній системі – усі складові мають бути природними. Природною системою може бути дике дерево.
Штучна – усі складові штучні – автомобіль.
Змішана – подвір’я Могилянки. Поділяється в залежності від відсотка наявності в ній природного чи штучного компонентів:
-
Однорівнева – складається з певної кількості складових і все.
-
Багаторывнева – кожна система має складові, що мають свої
складові різних рівнів. (3-рівнева система)
3.
Елемент – це найменша одиниця системи, що більше ні на що не ділиться без втрати властивостей. Елемент в органічній системі – це ціле: організм, рослина, автомобіль. В екології не розглядаємо клітини чи мембрани. Але мікроорганізми є елементами екологічної системи.
«Чорний ящик» в екології – це елемент, тому що нас не цікавлять конкретні процеси, що там відбуваються. Нас цікавить те, що входить і що виходить. Також, «Чорний ящик» - це складова системи на тому рівні, де ми примінюємо аналіз системи. Кожен елемент – це чорний ящик, але не кожен чорний ящик – елемент. Чим складніше, масштабніше система – тим ємкіше поняття «Чорний ящик». Для України, в цілому, кожна область - «Чорний ящик».
4.
Поняття «система» розглядаємо тільки заради зв’язків, що бувають:
-
Прямі (дія) і зворотні (відгук на дію).
-
Внутрішні (між складовими в системі) та зовнішні (зовнішня дія на систему).
За характером дії, особливостями переносу:
-
Речовинний
-
Енергетичний
-
Інформаційний
З
а
характером зв’язків:
Зв’язок між 2 абіотичними факторами: вітром і стіною. прямий зв’язок: вітер дує на стіну. Зворотній зв’язок: стіна анулює дію вітру – за нею можна сховатись.
-
+
На схемі:
А1 – вітер, Б1 – дерево
+ - позитивна протидія \ пристосовування (дерево нахиляється).
- - негативна протидія \ опір (затримується енергія вітру).
А
1
А1 – вітер (активний незалежний фактор), А2 – скеля перед деревом (пасивний фактор), Б1 – дерево.
+
-
- +
+