Понятие сложного oбъeктa (системы)

Вопрос 1. Предмет и задачи экологии

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ.

Лекция 1.

1. Экология как наука. Ее взаимосвязь с другими науками.

2. Направления в экологии.

3. Задачи экологии.

1. Экология — наука, изучающая взаимоотношения между живы­ми организмами и средой обитания, находящимися в тесной взаимосвязи и взаимозависимости друг с другом. Термин "эко­логия" (от греч. oikos — дом, logos — наука) предложил в 1866 г. немецкий зоолог Э. Геккель.

Изначально экология развивалась как составная часть биологи­ческой науки, но постепенно пришло понимание того, что че­ловек, его образ мыслей и жизни, его судьба — все это неотде­лимо от окружающей среды и является ее частью. И его взаи­моотношения с природой — воздействие на нее в процессе жизнедеятельности и обратное влияние оскудевшей природы на развитие человеческого общества — должны стать предме­том специального изучения.

На современном этапе развития цивилизации экология пред­ставляет собой сложную комплексную дисциплину, основанную на различных областях человеческих знаний:

• биологии;

• химии;

• физики;

• социологии;

• природоохранной деятельности;

• различных видов технологии и т. д.

Основным объектом изучения в современной экологии явля­ются — экосистемы, т. е. единые природные комплексы, обра­зованные живыми организмами и средой обитания. Кроме то­го, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, т. е. сово­купности особей одного вида (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом (биосферный уровень).

Системный анализ, системная методология все глубже проникают в практику современных научных исследований и разработок,
формирования комплексных программ для решения сложных научных и практических проблем — технических, социально-экономических, военных, экологических и т. п. Системный подход особенно эффективен при широком использовании ЭВМ и математических методов исследования и принятия решений, что, и свою очередь, требует
создания математических моделей различных объектов материального мира.

Широко известны самые общие принципы и этапы исследований
в рамках такой методологии: концептуализация, т. е. выбор или
построение абстрактных моделей, отвечающих представлениям об
объекте; идентификация моделей — наполнение их реальной информацией об объекте; машинные эксперименты с моделями и теоретические исследования, принятие решений. Однако практическая реализация этих этапов в значительной степени зависит от особенностей ис-
следуемого объекта, степени его сложности, условий его наблюдения, сроков и т. п.

Будем исходить из представления о системе как о целостном
множестве элементов (объектов), физических или(и) концептуальных, связанных взаимными отношениями. В ма-
тематике, где понятия модели и системы отождествляются, в общем
случае оперируют представлением о системе
как о совокупности двух произвольных множеств А, В и отношения
S: (А, В, S). Отношение S является подмножеством декартова
произведения:

.

В частности, это может быть оператор (отображение)

.

Последнее понятие менее общее, однако, вполне достаточное и удобное для многих целей. Класс объектов, для которых
характерна уникльность, и невозможность или нежелательность, по
каким-либо причинам натурных экспериментов, будем называть их сложными объектами, ограничивая действие это-
го не слишком оригинального термина лишь рамками данного изложения, поскольку четкое общепринятое определение интуитивного понятия сложного объекта (или сложной системы) пока не известно.

2. В настоящее время экология разделилась на несколько направле­ний и научных дисципли н:

• аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельных организмов (видов, особей) с окружающей их средой;

• популяционную экологию (демоэкологию), в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций отдельных видов;

• синэкологию (биоценологию), изучающую взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой;

• социальную экологию, исследующую взаимодействия и взаимосвязи человеческого общества с природной средой; разрабаты­вающую научные основы рационального природопользования, предполагающие охрану природы и оптимизацию жизненной среды человека;

• экологию человека, рассматривающую общие законы взаимоот­ношения биосферы и антропосистемы, влияние природной сре­ды на отдельного человека и группы людей.

Для всех этих направлений главной задачей является изучение механизмов выживания, саморегуляции живых организмов и их сообществ, адаптации к меняющимся условиям среды, устой­чивости экосистем и биосферы в целом.

В последнее время роль и значение биосферы как объекта ана­лиза непрерывно возрастает. Это связано с резким усилением взаимного отрицательного влияния человека и среды, возрос­шей ролью экологических, социальных и нравственных аспектов по причине резко негативных последствий научно-технического прогресса и обострения экологической обстановки в масшта­бах всей планеты. Поэтому в настоящее время отмечается "эколо­гизация" многих естественных, технических и гуманитарных наук; так появились: прикладная экология, которая изучает ме­ханизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвра­щения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов; геоэкология; промышленная экология; химическая экология; онкологическая экология; историче­ская экология; математическая экология; сельскохозяйственная экология и т. д.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая международное право), психологией и педа­гогикой, т. к. только в союзе с ними возможно преодолеть не­гативные последствия технического развития общества и выра­ботать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

3. Задачи, которые ставятся перед экологией, весьма многообраз­ны. В общетеоретическом плане к ним можно отнести:

• разработку общей теории устойчивости экологических систем;

• изучение экологических механизмов адаптации к среде;

• изучение биологического разнообразия и механизмов его под­держания;

• исследование продукционных процессов;

• исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;

• моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:

• прогнозирование и оценка возможных отрицательных послед­ствий в окружающей природной среде под влиянием деятель­ности человека;

• улучшение качества окружающей природной среды;

• сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

• оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения эко­логически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.

Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

Таким образом, экология становится одной из важнейших наук

будущего.

Дата добавления: 2014-01-04