Системы, являющиеся основными изучаемыми объек-тами в экологии

Предмет системной экологии, её место в системе биологических и экологических наук. Теоретический и прикладной аспект системной экологии.

Системная экология – это новое научное направление, возникшее в результате системного принципа изучения природных образований и ставшая самостоятельной отраслью экологии благодаря развитию теории систем и системного анализа. Основопо-ложником системной экологии считаются Дж.Хатчинсон, Р. Марнолеф, Ю.Одум. К.Уатт.

Системную экологию нельзя определить как часть экологи-ческой науки – это методологи-ческий, мировоззренческий под-ход к экологии вообще, это «Философия» экологии.

Реймерс определил системную экологию – теоретической. Федо-ров и Ильманов – матема-тическая экология. Одум – общая (комплексная) экология.

По своим целям и задачам системная экология наиболее близка к теоретической, но теоретическая экология использу-ет только 1 компоненту систем-ного анализа – модель. В то время как системный анализ использует любые модели: образные, вербальные и т.д. В отличие от общей экологии, которая суммирует все имеющиеся достижения всех отраслей экологии. Системная экология выявляет наиболее общие закономерности экологических систем, интересуется, прежде всего, их общими системными параметрами и отличием этих систем от других. Как и всякая наука, системная экология имеет теоретический и прикладной аспект.

Теоретический аспект заключает-ся в поиске заключения и их объяснении, а прикладной – при-менение математически собран-ных знаний для решения проблем, связанных с окружающей средой, количественный анализ собран-ного материала, математическое моделирование, и компьютерная обработка информации.

Понятия, характеризующие свойства и функционирование систем. Структура систем.

Система- это совокупность взаи-модействующих между собой относительно элементарных структур или процессов, объеди-ненных в единое целое выполнением некоторой общей функции. Свойства:

-целостность- появление нового качества в объединении именно этого набора элементов;

-делимость- свойство быть пред-ставленным в 3 аспектах:как целое, как часть системы более высокого уровня, как объединение более мелких частей.

-разнообразие- наличие качест-венно различных эл-тов, несущих различные функции;

-иерархичность- упорядоченность эл-тов по степени важности;

-целенаправленность- возмож-ность управления системой путем изменения свойств одного элемента для изменения св-в других.

Функционирование- деят-ть сис-темы без смены цели.

Связь-передача в-ва, энергии,инф-и или их комбинаций от одного эл-та к другому;

Состояние- множество сущест-венных св-в, которыми система обладает в данный момент;

Поведение- спос-ть системы пере-ходить из одного состояния в др.

Устойчивость- спос-ть системы возвращаться в состояние равновесия.

Структура- устойчивые законо-мерные связи между элементами системы, отражающие их про-странственное и временное распо-ложение и хар-р взаимодействия.

(Это состав, строение, взаимосвязь эл-тов).

Структура несет больше инф-и, чем биомасса или поток энергии.

Биологические системы имеют сетевую стр-ру, когда один и тот же эл-т стр-ры входит в неск-ко подсистем более высокого уровня.

Системы, являющиеся основными изучаемыми объек-тами в экологии.

Структурная формула по Резенбергу. Обозначения: В – биогеоценоз; Pi –популяции; У – экотоп; S – ограниченное про-странство; Ph – область простран-ства в границах фитоценоза.

Сообщество - группа взаимодей-ствующих популяций, которые встречаются в одной и той же области S Структурная формула: ∩ Piє S

Сообщество является подсис-темой экосистемы, оно обладает такими же свойствами, как и составляющие его организмы и популяции, но имеет свои особен-ные свойства (разнообразие)

Экосистема – множество популяций биотического сооб-щества, составляющих изолиро-ванный фрагмент трофической сети вместе с замкнутыми цикла-ми биогенных элементов и компо-нентами неживой природы.Структурная формула: ( В∩Е) є S R

В отличие от сообщества экосистема обязательно включает в себя автотрофные элементы, в противном случае невозможно получения замкнутых биохимии-ческих циклах.

Биоценоз в отличие от сообщества не допускает нейтрализма.

Понятие экосистема имеет 2 трактовки:

В узком смысле (по Тенсли) – группа взаимодействующих популяций, в которых имеется режим саморегуляции (леса, пруды).

В широком смысле к экосистемам относят любые совокупности взаимодействующих популяций и среды их обитания ( эко-системы города, предприятия)

Границы экосистемы определяют-ся только целями исследований, т. е. экосистема безранговая сис-тема, она не имеет пространст-венных границ.

Биоценоз – экосистема по грани-цам совпадающая с фитоценозом.( В∩Е) єPh R

Фитоценоз – совокупность попу-ляций растений, которые связаны между собой и с условиями среды в границах однородного по эколо-гическим режимам участка терри-тории или акватории. Фитоценоз является главным энергетическим блоком, аккумулирующим сол-нечную энергию биоценоза.

Границы биогеоценоза по верти-кали определяется глубиной про-никновения подземных органов растений или микроорганизмов, а по горизонтали, границами входя-щих в него фитоценоза.

В своем развитии экосистема стремится к устойчивому состо-янию, сукцессионные процессы происходят до тех пор, пока не сформируется устойчивая экосис-тема, производящая максималь-ную биомассу на единицу энергетического потока.

Биоценоз считается устойчивым, если он существует в течение нес-кольких 10-летий. Сообщество, находящееся в равновесии с окружающей среды называется климаксным.