Навигация
Особливості моделювання в екології
34729
знаков
2
таблицы
2
изображения
4. Особливості моделювання в екології
Моделювання с одним з головних засобів пізнання в екології. На цей час широко використовуються такі методи, як:
- натурно-експериментальне моделювання;
- математичне (у тому числі числове) моделювання;
- системне моделювання.
Першими математичними моделями були роботи В. Вольтерра й А. Лоткі: математична теорія динаміки популяцій, модель "хижак - жертва" (20-і - 30-і роки XX ст.). У 50-і роки Е. Кернер створює так звану "статистичну механіку біологічних асамблей" (для складних біоценозів з великим числом взаємодіючих видів). Надалі у зв'язку з великими труднощами математизації складних біологічних і екологічних об'єктів були взяті на озброєння методи кібернетики (системне моделювання).
Основні фактори, що враховуються при екологічному моделюванні.
Основні фактори, що враховуються при моделюванні екологічних систем, можна підрозділити на такі дві групи:
а) фактори зовнішнього впливу:
- кліматичні зміни (температура, опади тощо);
- антропогенне втручання і таке ін.;
б) внутрішні фактори:
- конкуренція;
- паразитизм;
- хижацтво;
- захворюваність та її поширення;
- трофічні ланцюги.
При цьому потрібно враховувати, що вплив таких факторів характеризується наявністю:
- ефекту запізнення;
- кумулятивного ефекту;
- граничних ефектів.
Як правило, математичний опис впливу факторів зв'язаний з великою кількістю взаємозалежних змінних, зв'язаних між собою нелінійними співвідношеннями, що сильно ускладнює задачу і вимагає застосування ЕОМ.
Принципи екологічного моделювання
При побудові моделей екологічних процесів застосовують наступні основні принципи.
Принцип системності.
Внаслідок пересиченості екосистем зв'язками екологічні об'єкти являють собою єдину систему. З цієї причини в екології виявилося необхідним злиття методів системного аналізу і математичного моделювання. Це призвело до створення інтегрального методу системного моделювання - вищого етапу в розвитку екологічного моделювання.
Принцип системності полягає в усвідомленні цілісності об'єктів світу, їхньої стійкості, взаємодії із зовнішнім світом тощо; інший аспект цього принципу - динамічна багатогранність, єдність якості й кількості, теорії та практики.
Принцип єдності структурності та ієрархічності.
Фундаментальна риса екосистем - наявність у них складних ієрархічних структур. Звідси випливає вимога єдності структурності й ієрархічності системних екологічних моделей. Відповідно виникає проблема структурування моделі, тобто виділення істотних підсистем і елементів п сукупності всіх зв'язків і компонентів.
Звичайно систему організують найбільш залежні одне від одного елементи (підсистеми), інші впливають па поводження системи слабко, а через їхню велику кількість - неузгоджено; отже, їх можна розглядати як інтегровані зовнішні чи внутрішні фактори впливу.
Принцип багатомодельного опису.
Через динамізм і складність екологічних об'єктів, що виникають у результаті множинності мети антропогенного втручання, на сьогодні немає можливості побудови єдиної теорії соціоекосистеми в класичному розумінні, тобто як дедуктивної моделі, з якої можна вивести всі можливі наслідки. Тому наука йде по шляху створення множинних взаємодоповнюючих моделей.
Принцип єдності формалізованого і неформалізованого опису.
Досвід перших глобальних моделей розвитку світової соціоекосистеми, побудованих за замовленням Римського клуба, показав: сяйного формалізованого (математичного) опису недостатньо для адекватного моделювання соціоекосистеми. Для цього необхідно враховувати неформальні фактори і доповнювати формалізований опис (з позицій історичного, психологічного та ін. підходів) неформальованим описом.
Принцип визнання фундаментальності екологічних процесів.
Екологічні процеси неможливо звести до простої сукупності біологічних, фізичних, економічних процесів, оскільки всі вони тісно переплетені між собою. У цьому переплетенні виникають нові, екологічні закономірності. Звідси випливає самостійна значимість екологічних цінностей.
Принцип єдності теорії та практики.
Благополуччя соціоекосистеми, частиною якої є Людина, має для неї найважливіше значення. Тому екологія є не тільки фундаментальною, але і прикладною наукою, що поєднує пізнання екологічних закономірностей із практичним їхнім застосуванням у повсякденній діяльності Людини. Ця єдність виражається у вигляді принципу: "Не тільки дивися і думай - роби".[1]
Значення моделювання в екології
За допомогою моделювання одержують можливість оцінювання потенційних наслідків застосування різних стратегій оперативного керування, впливу на екосистему, користування природними ресурсами (біотичними й абіотичними), оптимізації екосистем. Моделювання дозволяє глибоко проникнути в сутність явищ, зрозуміти їхню справжню природу.
Похожие работы
... змінах клімату; — виявлення природних i антропогенних факторів, що зумовлюють зміну клімату; — виявлення критичних елементів біосфери, вплив на які може спричинити клiматичнi зміни. Розділ 3. Моніторинг поверхневих вод Вода вiдiграє вирішальну роль у пiдтриманнi життя людини. Її наявнiстъ i способи використання нерідко визначають долі народів i країн. Особливої гостроти набуває ця ...
... їнсько-російський КА “Океан-О” 2.4.2 Призначення КА “Океан-О” оперативне отримання і передача користувачам даних дистанційного зондування для дослідження природних ресурсів Землі та Світового океану; вирішення господарських завдань природокористування; екологічний моніторинг; попередження та контроль надзвичайних ситуацій. 2.4.3 Вимірювальна апаратура КА “Океан-О” Таблиця 2.4 Вимі ...
... й поливної води. Інгулець фактично перетворився на скидну канаву для залізорудних підприємств Кривбасу. Одним з найскладніших етапів раціональної технології прийняття рішень є пошук альтернативних варіантів. В управлінській практиці використовуються різноманітні методи творчого пошуку альтернативних варіантів, які умовно поділяють на три групи: методи індивідуального творчого пошуку (аналогії, ...
... . Такими культурами є озима пшениця, озиме жито, ячмінь, кукурудза, цукрові буряки, картопля. 2. Причини і види забруднення водних джерел. Оцінка економічного збитку від забруднення і нераціонального використання водних ресурсів У нашій країні вимоги до якості води в різних галузях народного господарства різні і визначаються нормативними документами. Найбільш якісною повинна бути вода для ...
0 комментариев