Системы. Характерные особенности.

Система – это совокупность элементов, определенным образом связанных и взаимодействующих между собой, т.е. любой объект может быть представлен как результат взаимодействия образующих его частей, и поэтому его можно считать системой. Части системы называют элементами системы, которые могут быть физическими, химическими, биологическими или смешанными.

Структуру системы определяет способ взаимодействия элементов, и что очень важно, это взаимодействие приводит к возникновению новых свойств системы, ее новых целостных характеристик. Таким универсальным свойством экосистемы является – эмерджентность.

Отличительной чертой любой системы является наличие у нее входа и выхода, причем определенное изменение входной величины влечет за собой некоторое изменение и величины выходной.

Вход Система Закон поведения Свойства Выход

Природные системы. Связи в системах.

Существование систем немыслимо без связей, тем более в природных экосистемах, которые являются открытыми. Так вот связи в этих системах делятся на прямые и обратные.

Прямая – это такая связь, при которой один элемент (А) действует на другой (В) без ответной. Пример – действие древесного яруса леса на случайно выросшее под его пологом травянистое растение. Или действие солнечной системы на земные процессы. При обратной связи элемент «В» отвечает на действие элемента «А». Обратные связи бывают положительными и отрицательными.

Обратная положительная связь ведет к усилению процесса в одном направлении. Пример - заболачивание территории, например, после вырубки леса. Снятие лесного полога и уплотнение почвы обычно ведет к накоплению воды на ее поверхности. Это в свою очередь, дает возможность поселяться здесь растениям – влагонакопителям, например, сфагновым мхам, содержание воды в которых в 25-30 раз превышает вес их тела. Процесс начинает действовать в одном направлении: увеличение увлажнения → обеднение кислородом → замедление разложения растительных остатков → накопление торф → дальнейшее усиление заболачивания.

Обратная отрицательная связь действует таким образом, что в ответ на усиление действия элемента «А» увеличивается противоположная по направлению сила действия элемента «В». Такая связь позволяет сохранять систему в состоянии устойчивого динамического равновесия, называемое гомеостазом, т.е. принципом равновесия. Если же функционирование этого механизма будет нарушено, то возникший дискомфорт в организме может привести и к ее гибели.

Природная экосистема устойчиво функционирует при постоянном взаимодействии ее элементов, круговороте веществ, передаче химической, энергетической и другой энергии и информации. Согласно принципу равновесия любая естественная система с проходящим через нее потоком энергии и информации находится в состоянии устойчивого равновесия. Эта устойчивость экосистемы обеспечивается автоматически за счет механизма обратной связи. Это наиболее распространенный и важный вид связей в природных системах. На них базируется устойчивость и стабильность экосистем.

Системы. Законы поведения

Система – это совокупность элементов, определенным образом связанных и взаимодействующих между собой, т.е. любой объект может быть представлен как результат взаимодействия образующих его частей, и поэтому его можно считать системой. Части системы называют элементами системы, которые могут быть физическими, химическими, биологическими или смешанными.

Согласно закону внутреннего динамического равновесия вещество, энергия, информация и качество биосферы в целом взаимосвязаны и любое изменение одного из этих показателей вызывает изменение всех других показателей. Т.е. в действие вступает принцип Ле-Шателье-Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется. В соответствии вышеназванным принципом эти изменения происходят в направлении, обеспечивающем сохранение общей суммы вещественно-энергетических и динамических качеств систем, т.е. ее устойчивости. Таким образом, экосистемы сопротивляются воздействиям, нарушающим их стабильность. Но если антропогенная нагрузка превысит способности природы к самоочищению и самовосстановлению, принцип Ле-Шателье-Брауна перестанет действовать. И тогда это может привести к полной гибели соответствующей экосистемы или биосферы в целом.