Системная экология

Системная экология — это междисциплинарная область экологии , подраздел науки о системах Земли , которая использует целостный подход к изучению экологических систем, особенно экосистем . ^{[1] [2] [3]} Системную экологию можно рассматривать как приложение общей теории систем к экологии. Центральной в подходе системной экологии является идея о том, что экосистема — это сложная система, демонстрирующая эмерджентные свойства . Системная экология фокусируется на взаимодействиях и транзакциях внутри и между биологическими и экологическими системами и особенно занимается тем, как функционирование экосистем может зависеть от вмешательства человека. Она использует и расширяет концепции термодинамики и разрабатывает другие макроскопические описания сложных систем.

Системная экология стремится к целостному взгляду на взаимодействия и транзакции внутри и между биологическими и экологическими системами. Системные экологи понимают, что функционирование любой экосистемы может быть фундаментально подвержено влиянию человеческой экономики. Поэтому они предприняли дополнительный трансдисциплинарный шаг, включив экономику в рассмотрение эколого-экономических систем. По словам Р. Л. Китчинга: ^[4]

• 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 области инженерии, для изучения, характеристики и прогнозирования сложных объектов, то есть систем.
• В любом исследовании экологической системы, существенной ранней процедурой является рисование диаграммы интересующей системы ... диаграммы обозначают границы системы сплошной линией. Внутри этих границ изолированы ряды компонентов, которые были выбраны для представления той части мира, которая интересует системного аналитика ... Если нет никаких связей через границы систем с окружающими системами средами , системы описываются как закрытые . Экологическая работа, однако, имеет дело почти исключительно с открытыми системами. ^[5]

Как способ научного исследования, центральной чертой системной экологии является общее применение принципов энергетики ко всем системам в любом масштабе. Возможно, наиболее заметным сторонником этой точки зрения был Говард Т. Одум , которого иногда считают отцом экологии экосистем. В этом подходе принципы энергетики составляют принципы экосистем . Рассуждение по формальной аналогии от одной системы к другой позволяет системному экологу видеть принципы, функционирующие аналогичным образом через границы масштаба системы. HT Odum 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 экологическая нагрузка соответствует внутреннему сопротивлению системы. Чем дальше экологическая нагрузка от соответствия внутреннему сопротивлению, тем дальше система от своего устойчивого стационарного состояния. Поэтому системный эколог занимается задачей согласования сопротивления и импеданса в экологической инженерии , так же, как это сделал бы инженер-электронщик .

Глубокая экология — это идеология, метафизические основы которой глубоко связаны с наукой экологии. Термин был придуман Арне Нейссом , норвежским философом, ученым- гандистом и активистом-экологом . Он утверждает, что преобладающий подход к управлению окружающей средой является антропоцентрическим , и что природная среда не только «сложнее, чем мы себе представляем, она сложнее, чем мы можем себе представить». ^[6] Нейсс сформулировал глубинную экологию в 1973 году на экологической конференции в Будапеште.

Джоанна Мэйси , Джон Сид и другие развили тезис Нейсса в ответвление, которое они назвали эмпирической глубинной экологией . Их усилия были мотивированы потребностью, которую они ощущали в развитии « экологического Я », которое рассматривает человеческое эго как неотъемлемую часть живой системы, охватывающей индивидуума. Они стремились выйти за рамки альтруизма с более глубоким эгоизмом, основанным на биосферном равенстве за пределами человеческого шовинизма.

Инженерия и управление системами Земли (ESEM) — это дисциплина, используемая для анализа, проектирования, разработки и управления сложными экологическими системами . Она охватывает широкий спектр предметных областей, включая антропологию, инженерию, науку об окружающей среде , этику и философию. В своей основе ESEM стремится «рационально проектировать и управлять связанными между собой системами человека и природы в высокоинтегрированной и этичной манере»

Экологическая экономика — это трансдисциплинарная область академических исследований, которая занимается динамической и пространственной взаимозависимостью между экономикой человека и природными экосистемами . Экологическая экономика объединяет и связывает различные дисциплины в рамках естественных и социальных наук, но особенно между этими широкими областями. Как следует из названия, эта область состоит из исследователей с опытом работы в экономике и экологии . Важной мотивацией для появления экологической экономики стала критика предположений и подходов традиционной (основной) экономики окружающей среды и ресурсов .

Экологическая энергетика — это количественное исследование потока энергии через экологические системы. Она направлена ​​на раскрытие принципов , которые описывают склонность таких потоков энергии через трофические или «энергетические» уровни экологических сетей. В системной экологии принципы потоков энергии экосистем или «экосистемные законы» (т. е. принципы экологической энергетики) считаются формально аналогичными принципам энергетики.

Экологические гуманитарные науки стремятся преодолеть разрыв между науками и гуманитарными науками, а также между западными , восточными и коренными способами познания природы. Как и экоцентрическая политическая теория, 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.

Экосистемная экология — 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 химикаты , коренная порода , почва , растения и животные . Экосистемная экология изучает физическую и биологическую структуру и изучает, как взаимодействуют эти характеристики экосистемы.

Взаимосвязь между системной экологией и экологией экосистем сложна. Большую часть системной экологии можно считать подмножеством экосистемной экологии. Экосистемная экология также использует методы, которые имеют мало общего с целостным подходом системной экологии. Однако системная экология более активно рассматривает внешние влияния, такие как экономика, которые обычно выходят за рамки экосистемной экологии. В то время как экосистемную экологию можно определить как научное изучение экосистем, системная экология представляет собой скорее частный подход к изучению экологических систем и явлений, которые взаимодействуют с этими системами.

Промышленная экология изучает промышленные процессы как линейные (разомкнутые) системы, в которых ресурсы и капиталовложения перемещаются по системе, превращаясь в отходы, в замкнутую систему, где отходы становятся исходными материалами для новых процессов.

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Системная экология» .

Организации

• Кафедра системной экологии Стокгольмского университета.
• Кафедра системной экологии Амстердамского университета.
• Лаборатория системной экологии в SUNY-ESF.
• Программа по системной экологии в Университете Флориды
• Программа по системной экологии в Университете Монтаны
• Экология наземных систем Швейцарской высшей технической школы Цюриха.