Реферат Теория сложных систем в экологии (1092089)
Текст из файла
IID11Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана2Факультет «Радиоэлектронные системы и устройства»Реферат по экологиина тему«Теория сложных систем в экологии»Выполнил:студент группы РЛ1-63Исаев И.Д.Проверил:доцент кафедры Э-9Корсак М.Н.Москва, 201711IIDОглавление21.Введение, понятие ОТС…….…………………………………….………....32.Понятия “экосистема” и“биогеоценоз”………..………………………………………………………....53.Структура экосистем…………….…………………………………………..74.Свойства сложных систем……….………………………………………......95.Гомеостаз…………………………………………………………….………126.Прямые и обратные связи……………..…………………………………….187.Законы функционирования систем…………………………………………208.Заключение…………………………….………………………………….….229.Список литературы…………………………………………………………..23211IIDВведение2Общая теория систем (сокращённо – ОТС) — научная и методологическаяконцепция исследования объектов, представляющих собой системы.
Онатесно связана с системным подходом и является конкретизацией егопринципов и методов. Первый вариант общей теории систем был выдвинутавстрийским биологом-теоретиком Людвигом фон Берталанфи (1901-1972).Его основная идея состоит в признании изоморфизма законов, управляющихфункционированием системных объектов.Первые публикации Л. фон Берталанфи с системными идеями в зачаточнойформе появились в 1927 году. В более проработанном виде они былиопубликованы в печати в конце 40-х гг. ХХ в.
На русском языке основныеположения ОТС Берталанфи начали печататься с 1969 года.Как и всякая научная концепция, общая теория систем базируется нарезультатах предыдущих исследований. Так, Людвиг фон Берталанфиуказывал на глубинную связь теории систем с философией ГотфридВильгельма Лейбница и Николая Кузанского. Одним из непосредственныхпредшественников Берталанфи является «Тектология» АлександраАлександровича Богданова, не утратившая теоретической ценности изначимости и в настоящее время. Предпринятая А. А.
Богдановым попытканайти и обобщить общеорганизационные законы, проявления которыхпрослеживаются на неорганическом, органическом, психическом,социальном, культурном и прочих уровнях, привела его к весьмазначительным методологическим обобщениям, открывшим путь креволюционным открытиям в области философии, медицины, экономики исоциологии.
Истоки идей самого Богданова также имеют развитуюпредысторию, уходящую в труды Герберта Спенсера, Карла Маркса и другихученых. Идеи Людвига фон Берталанфи, как правило, являютсядополнительными по отношению к идеям А. А. Богданова.Предметом исследований в рамках теории систем является изучение:различных классов, видов и типов систем; основных принципов изакономерностей поведения систем; процессов функционирования иразвития систем (например, равновесие, эволюция, адаптация,сверхмедленные процессы, переходные процессы).3IID11В границах теории систем характеристики любого сложно организованногоцелого рассматриваются сквозь призму четырёх фундаментальныхопределяющих факторов:21). Устройство системы;2).
Состав системы (подсистемы, элементы);3). Текущее глобальное состояние системной обусловленности;4). Среда, в границах которой развёртываются все её организующиепроцессы.В исключительных случаях, кроме того, помимо исследования названныхфакторов (строение, состав, состояние, среда), допустимыширокомасштабные исследования организации элементов нижнихструктурно-иерархических уровней, то есть инфраструктуры системы.4В рамках экологии как науки основным понятием ОТС является понятиеэкосистемы.Термин "экосистема" был введён английским ботаником Артуром Тэнсли(1871-1955) сравнительно недавно – в 1935 году, хотя мысль овзаимосвязи и единстве организмов и среды их обитания высказываласьеще древними учеными. Лишь в конце прошлого века стали появлятьсяпубликации, включающие понятия, идентичные термину "экосистема",причем практически одновременно в американской, западноевропейскойи русской научной литературе.
Так, немецкий ученый Карл Мёбиус в 1877г. ввел термин "биоценоз", через 10 лет американский биолог СтефенФорбс опубликовал свой классический труд об озере как воднойэкосистеме. В 1846-1903 гг. основоположник почвоведения в России В.В.Докучаев отмечал в своих трудах единство живых организмов сматеринской породой при образовании почв. Примерно на рубеже XIXXX вв.
появилось серьезное отношение к идее о том, что природафункционирует как целостная система независимо от того, о какой средеидет речь – пресноводной, морской или наземной. Но только спустяполвека была разработана общая теория систем, началось развитиенового, количественного направления экологии экосистем.Основоположниками этого направления были Ф. Хатчинсон, Р. Маргалеф,К.
Уатт, П. Пэттен, Ван Дайн, Г. Одум.Экосистема является основной функциональной единицей в экологии.Она включает в себя все организмы (биотическое сообщество), совместнофункционирующие на конкретной территории, которые взаимодействуютс физической средой таким образом, что поток энергии создает четкоопределенные биотические структуры и круговорот веществ между живойи неживой частями.52Центральным понятием ОТС является понятие системы. В наиболееобщем смысле система обозначает конфигурацию неких элементов,взаимосвязанных при помощи некоторых отношений.
Первоначальнаягруппа исследователей определила систему как "элементы вовзаимосвязи".11IIDПонятие экосистемыIID11Любая экосистема включает живую часть, комплекс взаимосвязанных междусобой популяций живых организмов – биоценоз, и его физическоеокружение, совокупность факторов среды обитания – экотоп (биотоп).2В 1944 году академиком В. Н. Сукачевым было разработано учение о«биогеоценозе».Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земнойповерхности однородных природных явлений (атмосферы, горнойпороды, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвыи гидрологических условий), имеющая специфику взаимодействийслагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом иэнергией между собой и с другими явлениями природы.Понятие «экосистема» и «биогеоценоз» близки друг к другу, но не являютсясинонимами.
По определению А. Тэнсли, экосистемы – это безразмерныеустойчивые системы живых и неживых компонентов, в которых совершаетсявнешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Таким образом,экосистема – это и капля воды с ее микробным населением, и горшок сцветком, и космический пилотируемый корабль, и индустриальный город.Под определение биогеоценоза они не подпадают, так как им не свойственнымногие признаки этого определения.
Экосистема может включать несколькобиогеоценозов. Таким образом, понятие «экосистема» шире, чем«биогеоценоз», то есть любой биогеоценоз является экологической системой,но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом, причембиогеоценозы – это сугубо наземные образования, имеющие свои четкиеграницы.611IIDСтруктура экосистемы1). Запасы биогенных элементов: неорганические вещества – минеральныеформы углерода, азота, фосфора,вода и другие химические соединения, вступающие в круговорот;органические соединения – белки, углеводы, жиры и другие.2). Продуценты – зеленые растения, создающие из биогенных элементоворганическое вещество, т.е.
биологическую продукцию, используя потокисолнечной энергии.3). Консументы – потребители этого органического вещества,перерабатывающие его в новые формы. В роли консументов выступаютобычно животные. Различают консументов первого порядка –растительные виды и второго порядка – плотоядных животных.4). Редуценты – организмы, окончательно разрушающие органическиесоединения до минеральных. Роль редуцентов выполняют в биоценозах восновном грибы и бактерии, а также другие мелкие виды,перерабатывающие мертвые остатки растений и животных.Продуценты, консументы и редуценты образуют структуру экосистем,участвуя в кругoворотax твердых и газообразных веществ, трансформациии использовании энергии Солнца.Вертикальную структуру биоценоза называют ярусами. Так, Ю.
Одумвыделяет два трофических яруса: верхний — автотрофный и нижний –гетеротрофный. Автотрофный ярус, или «зеленый пояс», включаетрастения, которые фиксируют энергию света, используют простыенеорганические соединения и накапливают сложные органическиесоединения. В гетеротрофном ярусе, или «коричневом поясе» почв илиосадков, разлагающихся веществ, корней, происходит использованиесложных органических соединений. В конечном итоге органическиевещества, синтезированные автотрофами, возвращаются в среду в виденеорганических и вновь вовлекаются в круговорот.
В результате этихпроцессов образуется постоянный поток биогенных элементов иорганических соединений между ними.72Экосистема может обеспечить круговорот вещества только в том случае,если включает необходимые для этого четыре составные части:IID11В наземных экосистемах вертикальная структура хорошо прослеживаетсяв лесных фитоценозах в виде ярусности. Верхний ярус представлендревесными породами, затем следуют кустарниковые, травянистыйпокров и мхи. Подземные части растений также образуют ярусы.2Горизонтальная структура биоценоза отражается в неравномерномраспределении популяций по площади, что обусловлено различиями составапочв, обеспеченностью водой и минеральными веществами.811IIDСвойства сложных систем.2Согласно общей теории систем экосистема обладает общими свойствами,характерными для сложных систем. К таким свойствам относятся:эмерджентность, принцип необходимого разнообразия элементов,устойчивость, принцип неравновесности, вид обмена веществ или энергии,эволюция.Эмерджентность системы (от англ.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
