Системная экология

Экологический анализ CO ₂ в экосистеме

Системная экология — это междисциплинарная область экологии , раздел науки о системах Земли , который использует целостный подход к изучению экологических систем, особенно экосистем . Системную экологию можно рассматривать как приложение общей теории систем к экологии. Центральное место в подходе системной экологии занимает идея о том, что экосистема представляет собой сложную систему, проявляющую эмерджентные свойства . Системная экология фокусируется на взаимодействиях и транзакциях внутри и между биологическими и экологическими системами и особенно занимается тем, как вмешательство человека может повлиять на функционирование экосистем. Он использует и расширяет концепции термодинамики и развивает другие макроскопические описания сложных систем.

Обзор

Системная экология стремится к целостному взгляду на взаимодействия и транзакции внутри биологических и экологических систем и между ними. Системные экологи понимают, что на функционирование любой экосистемы фундаментальным образом может влиять человеческая экономика. Поэтому они сделали дополнительный трансдисциплинарный шаг, включив экономику в рассмотрение эколого-экономических систем. По словам Р. Л. Китчинга :

• Системную экологию можно определить как подход к изучению экологии организмов с использованием методов и философии системного анализа: то есть методов и инструментов, разработанных, в основном в инженерии, для изучения, характеристики и прогнозирования сложных объектов, то есть , системы..
• При любом исследовании экологической системы важной ранней процедурой является рисование диаграммы интересующей системы… диаграммы обозначают границы системы сплошной линией. В этих границах изолирован ряд компонентов, которые были выбраны для представления той части мира, которая интересует системного аналитика... Если нет никаких связей между границами систем с окружающей средой систем , системы описываются как закрыто . Однако экологическая работа касается почти исключительно открытых систем.

Центральной особенностью системной экологии как способа научного исследования является общее применение принципов энергетики ко всем системам любого масштаба. Возможно, самым известным сторонником этой точки зрения был Говард Т. Одум , которого иногда считают отцом экологии экосистем. В этом подходе принципы энергетики составляют принципы экосистемы . Рассуждение по формальной аналогии от одной системы к другой позволяет системному экологу увидеть, что принципы функционируют аналогичным образом вне границ системного масштаба. Х. Т. Одум обычно использовал язык энергетических систем в качестве инструмента для создания системных диаграмм и блок-схем.

Четвертый из этих принципов — принцип максимальной энергетической эффективности — занимает центральное место в анализе и синтезе экологических систем. Четвертый принцип предполагает, что наиболее эволюционно выгодная функция системы возникает, когда нагрузка окружающей среды соответствует внутреннему сопротивлению системы. Чем дальше нагрузка окружающей среды от соответствия внутреннему сопротивлению, тем дальше система отходит от устойчивого устойчивого состояния. Таким образом, системный эколог занимается задачей согласования сопротивлений и импедансов в экологической инженерии , так же, как инженер-электронщик это сделал бы .

Тесно связанные поля

Глубокая экология

Основная статья: Глубокая экология

Глубинная экология — это идеология, метафизические основы которой глубоко связаны с наукой об экологии. Этот термин был придуман Арне Нэссом , норвежским философом, ученым Ганди и активистом по защите окружающей среды . Он утверждает, что преобладающий подход к управлению окружающей средой является антропоцентрическим и что природная среда не только «более сложна, чем мы представляем, она более сложна, чем мы можем себе представить». Нэсс сформулировал глубокую экологию в 1973 году на экологической конференции в Будапеште.

Джоанна Мэйси , Джон Сид и другие развили диссертацию Нэсса в раздел, который они назвали экспериментальной глубинной экологией . Их усилия были мотивированы потребностью, которую они осознавали в развитии « экологической самости », которая рассматривает человеческое эго как интегрированную часть живой системы, охватывающей человека. Они стремились преодолеть альтруизм с помощью более глубокого личного интереса, основанного на биосферном равенстве, превосходящем человеческий шовинизм.

Земли

Основная статья: Проектирование и управление системами Земли

Проектирование и управление системами Земли (ESEM) — это дисциплина, используемая для анализа, проектирования, проектирования и управления сложными экологическими системами . Он включает в себя широкий спектр предметных областей, включая антропологию, инженерное дело, экологию , этику и философию. По своей сути ESEM стремится «рационально проектировать и управлять сопряженными человеко-природными системами высокоинтегрированным и этическим образом».

экономика

Основная статья: Экологическая экономика

Экологическая экономика – это трансдисциплинарная область академических исследований, которая рассматривает динамическую и пространственную взаимозависимость между человеческой экономикой и природными экосистемами . Экологическая экономика объединяет и связывает различные дисциплины в рамках естественных и социальных наук, но особенно между этими обширными областями. Как следует из названия, эта область состоит из исследователей с опытом работы в области экономики и экологии . Важным мотивом возникновения экологической экономики стала критика предположений и подходов традиционной (основной) экономики окружающей среды и ресурсов .

Экологическая энергетика

Основная статья: Экологическая энергетика

Экологическая энергетика — это количественное исследование потока энергии через экологические системы. Целью исследования является раскрытие принципов , описывающих склонность таких потоков энергии через трофические или «энергетические» уровни экологических сетей. В системной экологии принципы энергетических потоков экосистем или «законы экосистемы» (т.е. принципы экологической энергетики) считаются формально аналогичными принципам энергетики.

Экологические

Основная статья: Экологические гуманитарные науки

Экологические гуманитарные науки направлены на преодоление разрыва между естественными и гуманитарными науками, а также между западными , восточными и местными способами познания природы. Подобно экоцентрической политической теории, экологические гуманитарные науки характеризуются онтологией связности и приверженностью двум фундаментальным аксиомам, касающимся необходимости подчиняться экологическим законам и рассматривать человечество как часть более крупной живой системы.

Экосистема экология

в Прибрежный лес Белых горах , Нью-Гэмпшир (США)

Основная статья: Экосистемная экология

Экология экосистемы — это комплексное изучение биотических и абиотических компонентов экосистем и их взаимодействия в рамках экосистемы. Эта наука изучает, как работают экосистемы, и связывает это с их компонентами, такими как химические вещества , коренная порода , почва , растения и животные . Экология экосистемы изучает физическую и биологическую структуру и изучает, как взаимодействуют эти характеристики экосистемы.

Отношения между системной экологией и экологией экосистем сложны. Большую часть системной экологии можно рассматривать как подмножество экологии экосистем. Экосистемная экология также использует методы, которые имеют мало общего с целостным подходом системной экологии. Однако системная экология более активно учитывает внешние воздействия, такие как экономика, которые обычно выходят за рамки экологии экосистемы. В то время как экологию экосистем можно определить как научное исследование экосистем, экология систем представляет собой скорее особый подход к изучению экологических систем и явлений, которые взаимодействуют с этими системами.

Промышленная экология

Основная статья: Промышленная экология

Промышленная экология — это изучение промышленных процессов как линейных (разомкнутых) систем, в которых ресурсы и капитальные вложения перемещаются через систему, превращаясь в отходы, в систему с замкнутым циклом, где отходы становятся исходными данными для новых процессов.

См. также

• Агроэкология
• Наука о системе Земли
• Экосистема экология
• Экологическая грамотность
• Чрезвычайная ситуация
• Поток энергии (экология)
• Язык энергетических систем
• Холизм в науке
• Холон (философия)
• Комплексное управление
• Ландшафтная экология
• Антиредукционизм
• Биосемиотика
• Экосемиотика
• ДОЛЖЕН

Библиография

• Грегори Бейтсон , «Шаги к экологии разума» , 2000.
• Кеннет Эдмунд Фергюсон, Системный анализ в экологии , WATT, 1966, 276 стр.
• Эфраим Халфон, Теоретическая системная экология: достижения и тематические исследования , Academic Press, 1979.
• Дж. В. Хефнер, Моделирование биологических систем: принципы и приложения , Лондон, Великобритания, Чепмен и Холл, 1996, 473 стр.
• Ричард Ф. Джонстон, Питер В. Франк, Чарльз Дункан Миченер, Ежегодный обзор экологии и систематики , 1976, 307 стр.
• Йоргенсен, Свен Э., «Введение в системную экологию», CRC Press, 2012.
• Р. Л. Китчинг, Системная экология , Университет Квинсленда, 1983.
• Говард Т. Одум , Системная экология: Введение , Wiley-Interscience, 1983.
• Говард Т. Одум , Экологические и общие системы: Введение в системную экологию . Университетское издательство Колорадо, Нивот, Колорадо, 1994.
• Фридрих Рекнагель, Прикладная системная экология: подход и тематические исследования в водной экологии , 1989.
• Джеймс. Сандерсон и Ларри Д. Харрис, Ландшафтная экология: нисходящий подход , 2000, 246 стр.
• Шелдон Смит, Экология человеческих систем: исследования интеграции политической экономии , 1989.
• Шугарт, Х.Х., О'Нил, Р.В. (ред.) Системная экология , Dowden, Hutchinson & Ross, Inc., 1979.
• Ван Дайн, Джордж М., Экосистемы, системная экология и системные экологи , ORNL-3975. Национальная лаборатория Ок-Ридж, Ок-Ридж, Теннесси, стр. 1–40, 1966.
• Паттен, Бернард К. (редактор), «Системный анализ и моделирование в экологии», том 1, Academic Press, 1971.
• Паттен, Бернард К. (редактор), «Системный анализ и моделирование в экологии», том 2, Academic Press, 1972.
• Паттен, Бернард К. (редактор), «Системный анализ и моделирование в экологии», том 3, Academic Press, 1975.
• Паттен, Бернард К. (редактор), «Системный анализ и моделирование в экологии», том 4, Academic Press, 1976.

Внешние ссылки

Организации

• Кафедра системной экологии Стокгольмского университета.
• Кафедра системной экологии Амстердамского университета.
• Лаборатория системной экологии в SUNY-ESF.
• Программа системной экологии в Университете Флориды
• Программа системной экологии в Университете Монтаны
• Экология наземных систем ETH Zürich.