Обоснование принципов моделирования экосистем

Географическая система (от древнегреческого. γ ε, - Земля и др. греч.σ ύ σ τ η μ α, - целое, составленное из частей) - фундаментальная категория географии и геоэкологии, обозначающая совокупность взаимосвязанных компонентов географической оболочки, объединённых потоками вещества, энергии и информации. В целом, это понятие очень близко к понятию экосистемы или биогеоценоза. Понятие «геосистема» в советскую науку ввёл академик Сочава. Поскольку практически все географические науки в той или иной степени занимаются вопросами взаимодействия компонентов природной среды, существует довольно много понятий, близких к понятию геосистемы.

Географическая система - относительно целостное территориальное образование, формирующееся в тесной взаимосвязи и взаимодействии природы, населения и хозяйства, целостность которого определяется прямыми, обратными и преобразованными связями, развивающимися между подсистемами геосистемы. Каждая система обладает определенной структурой, которая формируется из элементов, отношений между ними и их связей с внешней средой. Элемент — это основная единица системы, выполняющая определенную функцию. В зависимости от масштаба («уровня разрешения»), элемент на определенном уровне представляет собой неделимую единицу. При увеличении уровня разрешения исходный элемент утрачивает свою автономность и становится источником элементов новой системы (подсистемы).

Каждый элемент системы и система в целом характеризуется определенными свойствами. Адекватное познание системы зависит от цели конкретного исследования и определения на этой основе множества наиболее существенных свойств. Исчерпывающе описать систему только через свойства невозможно, в той связи, что важной задачей любого системного исследования является определение ограниченного, конечного множества свойств. Это же относится к отношениям между элементами системы.
Геосистемы обладают огромным количеством свойств. Главными из них являются: а)целостность (наличие единой цели и функции);

б) эмерджентность (несводимость свойств системы к сумме свойств элементов);

в) структурность (обусловленность поведения системы ее структурными особенностями); г) автономность (способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, то есть состояние с низкой энтропией);

д) взаимосвязанность системы и среды (система формирует и проявляет свои свойства только в процессе взаимодействия с внешней средой);

е) иерархичность (соподчиненность элементов системы);

ж) управляемость (наличие внешней или внутренней системы управления);

з) устойчивость (стремление к сохранению структуры, внутренних и внешних связей);

и) множественность описаний (в силу сложности систем и неограниченного количества свойств их познание требует построения множества моделей в зависимости от цели исследования);

к) территориальность (размещение в пространстве — это главное свойство систем, рассматриваемое географией);

л) динамичность (развитие систем во времени);

м) сложность (качественные и количественные различия ее элементов и атрибутов).

В этой связи содержание понятия целостности проявляется в следующих принципах:

1. Принцип интегративности качеств целостной системы. В отличие от суммативной системы, свойства которой представляют собой простую сумму свойств составляющих её частей, целостная система обладает новыми качествами, не присущими отдельным ее компонентам. Это выражено в принципе эмерджентности, согласно которому каждая из геосистем обладает единственным в своем роде сочетанием элементов (подсистем) с их особыми и специфическими связями, поэтому целое представляет собой нечто большее, чем простую сумму частей. Причем чем выше организация геосистем, тем более уникальным и своеобразным является это сочетание. Свойство более сложных систем приобретать качество, не встречающееся у элементов или подсистем по отдельности и есть свойство эмерджентности. Эффект эмерджентности, выраженный в согласовании имманентных (внутренних) и эмерджентных (глобальных) интересов при хозяйственном освоении территории, широко применяется при использовании теории компромиссных решений при альтернативном подходе к рациональному ее использованию.

2. Принцип компонентности целостной системы. Целостные качества есть результат взаимодействующих между собой компонентов, составляющих систему. В качестве компонентов обычно выступают подсистема - часть системы, которая сама является системой, и элемент - предел делимости системы в рамках данного качества. Целое обусловлено наличием частей, части есть результат существования целого.

3. Структурность и функционирование целостной системы. Части системы находятся в определенном отношении друг к другу. Особая упорядоченность этих отношений определяет структуру системы (структура - внутренняя организация целостной системы, представляющая собой специфический способ взаимосвязи, взаимодействия образующих его компонентов). Структура как универсальная черта всякой материальной системы характеризуется определенной пространственно-временной динамической устойчивостью. Упорядоченность в сосуществовании компонентов системы выражается в их координации, соподчиненность - в субординации.

4. Историзм целостной системы. Система существует как целое - не только в пространстве, но и во времени. С временным аспектом связана эволюция системы: ее становление и развитие, ее история. Сочетание системно-исторического подхода с системно-структурным позволяет изучать и статику, и динамику системы. В историзме системы проявляются такие общие черты диалектики, как преемственность и развитие, единство, скачкообразность, противоречивость, переходы количества в качество.

Список литературы:

Осн: №3 стр. 378-392, №5 §8 стр. 232-238, №7 стр.581-583

Доп: №3 стр. 6-8

Контрольные вопросы.

1.В целом, это понятие очень близко к понятию экосистемы или биогеоценоза?

2. Каждый элемент системы и географическая система в целом характеризуется определенными свойствами. Перечислите их?

3. Характерная черта геосистемы – это …….?

4. Чем выше организация геосистем, тем более уникальным и … является это сочетание?

5. Каждая система обладает определенной …, которая формируется из элементов, отношений между ними и их связей с внешней средой?

6. В качестве компонентов обычно выступают … - часть системы, которая ……?

7. ……. как универсальная черта всякой материальной системы характеризуется …..?

8. Система существует как целое - не только в ……, но и во …..?

9. Способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, то есть состояние с низкой энтропией – это ……..?

10.Размещение в пространстве — это главное свойство систем, в ………?

11. Соподчиненность элементов системы – это ……..?