Основы моделирования экосистем.

Введение Экосистема — сообщество организмов биоценоза и окружающей их неживой природы, образующее устойчивую и динамическую систему [1]. В понятие природной среды входят все условия живой и неживой природы, в которых существуют организм, популяция, природное сообщество. Природная среда прямо или косвенно влияет на их состояние и свойства. Компоненты природной среды, влияющие на состояние и свойства организма, популяции, природного сообщества, называют экологическими факторами. Среди них различают три разные по своей природе группы факторов [2,3]: • абиотические факторы – все компоненты неживой природы, среди которых наиболее важны свет, температура, влажность и другие компоненты климата, а также состав водной, воздушной и почвенной среды; • биотические факторы – взаимодействия между различными особями в популяциях, между популяциями в природных сообществах; • ограничивающие факторы – экологические факторы, выходящие за границы максимума или минимума выносливости, ограничивающие существование вида. • антропогенный фактор – вся разнообразная деятельность человека, которая приводит к изменению природы как среды обитания всех живых организмов или непосредственно сказывается на их жизни. Прогнозирование и моделирование экосистем рассматривают как пример антропогенного фактора [3]. Актуальность работы. Методы моделирования экосистемы в настоящее время все шире применяются в экологии. Они открывают широкие перспективы прогнозирования процессов, протекающих в экосистемах, и выяснения действия на биосферу загрязняющих ее антропогенных факторов. Целью данной работы является изучение основ моделирования экосистем. Основные задачи работы. Для достижения данной цели решим следующие задачи: - рассмотрение понятия экологической системы; - рассмотрение основных методов моделирования экосистем; - рассмотрение теорий систем и экосистем; - рассмотрение кибернетических моделей экосистем; - рассмотрение существующих тенденций биоразнообразия экосистем. 1. Понятие экологической системы Экологической системой – экосистемой – называют совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени. Другими словами экосистема – совокупность биоценоза и биотопа [1]. В некоторых источниках экосистема не считается синонимом биогеоценоза. Эти авторы считают, что экосистема может не включать растительные сообщества, в то время, как в состав биогеоценоза они входят обязательно. Для естественной экологической системы характерны три признака: 1) представляет собой совокупность живых и неживых компонентов; 2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие; 3) экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов. Примерами природных экосистем являются участок лесного массива, пруд, гниющий пень, особь, заселенная микробами или гельминтами – являются экосистемами. Понятие экосистемы, таким образом, применимо к любой совокупности живых организмов и их местообитания. Как видно из примеров, более простые экосистемы входят в более сложно организованные. При этом реализуется иерархия организации систем, в данном случае экологических. Таким образом, устройство природы следует рассматривать как системное целое, состоящее из вложенных одна в другую экосистем, высшей из которых является уникальная глобальная экосистема – биосфера. В ее рамках происходит обмен энергией и веществом между всеми живыми и

Введение
1. Понятие экологической системы
2. Основы моделирования экосистем
2.1. Основные методы моделирования экосистем
2.2. Теория систем и экосистем
2.3. Кибернетическая классификация моделей экосистем
3. Фундаментальные проблемы биоразнообразия и динамики экосистем
Вывод
Список литературы

1. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс. [www.vikipedia.org].
2. Экология. / И.А.Шилов. 4-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2003. 512с.
3. Экология. / А.Д.Потапов. М.: Высш.шк., 2002. 446с.
4. Интеллектуальные технологии управления. Искусственные нейронные сети и нечеткая логика, Усков, Москва, 2004.
5. Математическое моделирование замкнутых систем. Электронный ресурс [www.catfish.lv] - 2006.
6. Фундаментальные проблемы биоразнообразия и динамики экосистем. В.К.Шумный, Ю.И.Шокин. // Российская Академия наук. Междисциплинарный интеграционный проект. 2000 г.
7. Современные междисциплинарные модели экосистемы Черного моря. В. А. Иванов, С. П. Любарцева, Э. Н. Михайлова, Н. Б. Шапиро. // Морской экологический журнал. №1 - Т2 - 2003г.
8. Беляев В. И. Моделирование морских экосистем. - Киев: Наук. думка, 1987. - 240 с.
9. Федотов А.М., Колчанов Н.А., Коваль В.С., Ермаков Н.Б. и др. Информационные технологии формирования электронных библиотек и баз данных в области биоразнообразия // Шокин Ю.И., Шумный В.К. (ред.) Биоразнообразие и динамики экосистем: информационные технологии и моделирование. Изд-во СО РАН, Новосибирск, 2005.
10. Гордов Е.П., Ковалев С.П., Молородов Ю.И., Федотов А.М. WEB-система управления знаниями об окружающей среде. // Вычислительные технологии. Том 10, часть 2, Специальный выпуск 2005.-С. 12-19.
11. Сергеев М.Г., Суслов В.В., Мигинский Д.С., Юрлова Н.И., Колчанов Н.А.. Опыт создания базы данных для описания экосистем с использованием сетевых технологий - коллективная монография \"Биологическое разнообразие и динамика экосистем: информационные технологии и моделирование \" (в печати).
12. Колчанов Н.А., Суслов В.В., Шумный В.К.. Молекулярная эволюция генетических систем. // Палеонтологический журнал, 2003, №6, С. 58-71.