Вопросы по системной экологии

Вопросы по системной экологии
1. Становление и развитие системных идей в экологии
2. Определение системы. Простые и сложные системы. Классификация систем.
3. Иерархия уровней организации.
4. Виды и формы представления структур (Иерархический, сетевой и реляционный подходы).
5. Основные принципы системологии: эмерджентности, иерархической организации, несовместимости Л.
Заде, контринтуитивного поведения Дж. Форрестера, множественности моделей В.В. Налимова,
осуществимости Б.С. Флейшмана, формирования законов, рекуррентного объяснения свойства,
минимаксного построения моделей.
6. Основной объект экологии. Концепция экосистемы.
7. Структурные и функциональные компоненты экосистемы.
8. Экология биосферы: типы земного вещества, правила Бейеринка, система биомов.
9. Гипотеза абиссальных сгущений жизни, Гипотеза константности Вернадского, Биогеохимические
принципы Вернадского, аксиома биогенной миграции атомов, уравнение Рэдфилда.
10. Круговороты вещества в экосистемах (круговороты воды, углерода, азота, фосфора, серы, урана)
11. Потоки энергии в экосистемах. Элементы биоэнергетики экосистем. Понятие продуктивности. Понятие
энергетической субсидии.
12. Термодинамика экосистем: закон энтропии, термодинамические характеристики организмов.
13. Принцип максимизации энергии Лотки-Одума-Пинкертона
14. Принцип Ле Шателье – Брауна, закон торможения развития.
15. Принцип неравновесной термодинамики Пригожина-Онсагера (принцип минимума прироста
энтропии). Свойства открытых и закрытых систем. Диссипативные структуры в моделях экосистем.
16. Постулат максимума биогенной энергии, Законы пирамид чисел, биомасс и продуктивности, правило
десяти процентов, аксиома экологической аккумуляции энергии, правило одного процента Горшкова
17. Основные свойства информации (фиксируемость, инвариантность, бренность, транслируемость,
размножаемость, мультипликативность, изменяемость, действенность, полезность, истинность,
полипотентность). Классификация информации
18. Информация и феномен жизни. Пределы сложности жизни.
19. Информационные процессы в экосистемах.
20. Информация в растительных сообществах. Возможные носители информации в растительных
сообществах.
21. Информационные поля животных
22. Моделирование в экологии. Классификация и типы моделей.
23. Общая схема системного подхода к изучению экосистем.
24. Математические модели в экологии: модели скоростей естественного роста численности особей в
популяции, кривые роста численности популяции.
25. Факторы, действующие в экосистемах. Пространство экологических факторов. Помехи в экосистемах.
26. Модель флуктуации численности популяций и «циклических» колебаний, модели независимой и
зависимой от плотности регуляции численности популяций, модели «с запаздыванием».
27. Модель системы «хищник-жертва» и модель конкуренции Лотки-Вольтерра, модель многомерной
фундаментальной экологической ниши, модель Тома и Джерри.
28. Модель островной биогеографии.
29. Кибернетическая природа и стабильность экосистем
30. Стабильность экосистем и биоразнообразие. Теория «сбалансированного полиморфизма».
31. Гипотезы Геомериды и Геи. Гипотеза биотической регуляции Горшкова.
32. Экосистемы, их компоненты и характеристики, направления эволюции экосистем. Аксиома
необратимости эволюции.
33. Надежность экосистем, биоценозов и биосферы
34. Факторы, лимитирующие техногенез. Ограничения численности человеческих популяций. Роль
технологий в приросте человечества
35. Этапы эволюции и стратегии выживания человечества. Биосфера и техносфера. Кибернетика и
проблема моделирования сознания.
36. Объяснение и прогнозирование в экологии. Логическая структура научного объяснении и предсказания.
37. Имитационные модели глобальных процессов в биосфере. Модель «ядерной зимы». Модели Римского
клуба.
38. Принципы устойчивого развития: иерархической организации, единства целей, последовательной
экологизации всех сфер жизнедеятельности, «управление – для населения», единого контроля и
доступности информации, финансирования программ устойчивого развития, осуществимости программ
устойчивого развития.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
Вопросы к экзамену по системной экологии.
Цели и задачи системной экологии. Метод системной экологии
Системный подход.
Становление и развитие системных идей в экологии.
Определение системы. Простые и сложные системы. Классификация систем.
Иерархия уровней организации природных систем.
Виды и формы представления структур (Иерархический, сетевой и реляционный подходы).
Основные принципы системологии: принцип эмерджентности, принцип иерархической организации, принцип
несовместимости, принцип контринтуитивного поведения, принцип множественности моделей
Основные принципы системологии: принцип осуществимости, принцип формирования законов, принцип
рекуррентного объяснения, принцип минимаксного построения моделей
Экосистема и биогеоценоз. Основные сходства и различия этих понятий.
Основной объект экологии. Концепция экосистемы.
Структурные и функциональные компоненты экосистемы.
Гипотеза однонаправленности потока энергии.
Основные типы земного вещества и их характеристика. Живое вещество как ведущая сила эволюции земной
природы.
Основные экологические законы, связанные с веществом биосферы: правила Бейеринка, гипотеза константности,
биогеохимические принципы В.И. Вернадского, аксиома биогенной миграции атомов, уравнение Рэдфилда.
Система биомов
Гипотеза абиссальных сгущений жизни.
Круговороты вещества: большой и малый. Их особенности, скорости и функции. Особенности круговоротов
загрязняющих веществ.
Круговороты воды и кислорода.
Круговороты углерода и азота.
Круговороты фосфора, серы и урана.
Потоки энергии в экосистемах. Элементы биоэнергетики экосистем.
Понятие продуктивности. Понятие энергетической субсидии.
Термодинамика экосистем: закон энтропии, термодинамические характеристики организмов.
Свойства закрытых и открытых систем.
Принцип максимизации энергии Лотки-Одума-Пинкертона.
Принцип Ле Шателье – Брауна, закон торможения развития.
Принцип неравновесной термодинамики Пригожина-Онсагера. Диссипативные структуры в моделях экосистем.
Постулат максимума биогенной энергии, Законы экологических пирамид, аксиома аккумуляции энергии, правило
десяти процентов, правило одного процента Горшкова.
Понятие информации, классификация информации, аспекты информации.
Основные свойства информации. Классификация информации.
Информация и феномен жизни. Отличия живого от неживого, отличия человека от других живых организмов.
Пределы сложности жизни.
Информационные процессы в экосистемах.
Информация в растительных сообществах. Возможные носители информации в растительных сообществах.
Информационные поля животных
Модели и моделирование в экологии, анатомия математических моделей.
Классификация и типы моделей.
Общая схема системного подхода к изучению экосистем.
Математические модели в экологии: модели скоростей естественного роста численности особей в популяции,
кривые роста численности популяции.
Факторы, действующие в экосистемах. Помехи в экосистемах.
Пространство экологических факторов.
Основные представления о скоростях роста популяции. Внутренняя скорость естественного роста.
Модель флуктуации численности популяций и «циклических» колебаний, модели независимой и зависимой от
плотности регуляции численности популяций, модели «с запаздыванием».
Моделирование динамики сообществ. (Модель системы «хищник-жертва» и модель конкуренции ЛоткиВольтерра, модель Тома и Джерри.
Модель многомерной фундаментальной экологической ниши.
Модель островной биогеографии и ее прикладное значение.
Кибернетическая природа и стабильность экосистем.
Кибернетическая природа экосистем и социальных систем. Типы устойчивости экосистем.
Биологическая регуляция геохимической среды, гипотеза Геомериды, гипотеза Геи, гипотеза биотической
регуляции Горшкова.
Стабильность экосистем: структурная, функциональная, генетическая.
Озабоченность исчезновением видов и утратой биоразнообразия.
Экосистемы, их компоненты и характеристики, направления эволюции экосистем.
Надежность экосистем, биоценозов и биосферы.
Факторы, лимитирующие техногенез. Ограничения численности человеческих популяций. Роль технологий в
приросте человечества.
Этапы эволюции и стратегии выживания человечества. Биосфера и техносфера.
Научное объяснение и предсказание. Логическая структура научного объяснения и предсказания.
Глобалистика и каковы ее задачи. Имитационные модели глобальных процессов в биосфере.
Модель «ядерной зимы».
Модели Римского клуба.
Модели мира разных авторов.
Принципы устойчивого развития.