Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634620)
Контекстум
.
Биосфера

Биосфера №4 2011 (250,00 руб.)

0   0
Страниц142
ID323834
АннотацияЖурнал Биосфера издается Фондом научных исследований “ХХI век” (Санкт-Петербург) по инициативе проф. Э.И. Слепяна c октября 2009 г. Журнал БИОСФЕРА предназначен для публикации данных научных исследований и для всестороннего рассмотрения, анализа и обсуждения вопросов глобальной экологии, касающихся таких процессов и проблем, как: - возникновение и эволюция биосферы; - фактическое состояние биосферы; - естественные и антропогенные изменения и тенденции в абиотических и биотических составляющих биосферы и в биосфере в целом; - условия и возможности оздоровления и сохранения отдельных экологических систем и биосферы как таковой; - глобальные и имеющие потенциал глобализации локальные общесоциальные взрывы –демографический, урбанистический, информационный, миграционный, коммуникационный, потребительский, транспортный, энергетический и иные взрывы, способные вызывать нарушения и преобразования в биосфере; - научные, технические и технологические предложения по восстановлению нарушений в биосфере и по минимизации экологического риска, в том числе обусловливаемого научными, техническими и технологическими новшествами, прогрессом цивилизации в целом, политическими решениями, процессами, происходящими в обществе, и т.д.; - политические, философские и исторические аспекты указанных вопросов.
Биосфера : МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ НАУЧНЫЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЖУРНАЛ .— Санкт-Петербург : Фонд научных исследований "ХХI" век .— 2011 .— №4 .— 142 с. : ил. — URL: https://rucont.ru/efd/323834 (дата обращения: 19.04.2024)

Также для выпуска доступны отдельные статьи:
ЭКОЛОГИЯ И КИБЕРНЕТИКА: ПО СЛЕДАМ МАРГАЛЕФА / Розенберг (75,00 руб.)
СТРУКТУРНО-СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ФОРМАЛИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ ФУНКЦИЙ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ / Рябинин (75,00 руб.)
ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ / Санаев (75,00 руб.)
ОСКОЛКИ АНОКСИЧНОЙ БИОСФЕРЫ ПРОТЕРОЗОЯ / Заика (75,00 руб.)
МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МЕСТООБИТАНИЯХ: БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И СУЩНОСТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ / Власов (75,00 руб.)
АНАЛИЗ БИОРАЗНООБРАЗИЯ БОРЕАЛЬНЫХ ЭКОСИСТЕМ НА ОСНОВЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ (НА ПРИМЕРЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗАКАЗНИКА «КУРГАЛЬСКИЙ») / Крицук (75,00 руб.)
ВОПРОСЫ ЭВОЛЮЦИИ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН. ЧАСТЬ 1: НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ / Оганесян (75,00 руб.)
ПАТОЛОГИЯ ПОЧВ И ОХРАНА БИОСФЕРЫ ПЛАНЕТЫ / Ковда (75,00 руб.)
ОТЗЫВ НА СТАТЬЮ «ПЕРСПЕКТИВЫ СОКРАЩЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ АВТОТРАНСПОРТА В ГОРОДАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА ПРИМЕРЕ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА» / Гордышевский (75,00 руб.)
ОТЗЫВЫ НА ПУБЛИКАЦИИ Э.И. СЛЕПЯНА О НАУЧНОМ НАСЛЕДИИ В.А. ДОГЕЛЯ / Сааков (75,00 руб.)
8-Й НАУЧНЫЙ КОНГРЕСС ПО БАЛТИЙСКОМУ МОРЮ (САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, АВГУСТ 2011 Г.) / Шилин (75,00 руб.)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

I tnmd m`r)m{u hqqkednb`mhi &XXI bej[ БИОСФЕРА БИОСФЕРА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ НАУЧНЫЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЖУРНАЛ ПО ПРОБЛЕМАМ ПОЗНАНИЯ И СОХРАНЕНИЯ БИОСФЕРЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ РЕСУРСОВ Том 3 № 4 Санкт-Петербург 2011 BIOSPHERE BIOSPHERE INTERDISCIPLINARY JOURNAL OF BASIC AND APPLIED SCIENCES DEDICATED TO COMPREHENSION AND PROTECTION OF THE BIOSPHERE AND TO USAGE OF RESOURCES THEREOF Saint-Petersburg 2011 Vol. <...> Розенберг СТРУКТУРНО-СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ФОРМАЛИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ ФУНКЦИЙ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ И.А. <...> Санаев ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ ОСКОЛКИ АНОКСИЧНОЙ БИОСФЕРЫ ПРОТЕРОЗОЯ В.Е. <...> Власов АНАЛИЗ БИОРАЗНООБРАЗИЯ БОРЕАЛЬНЫХ ЭКОСИСТЕМ НА ОСНОВЕ ГИС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ (на примере государственного природного комплексного заказника «Кургальский») С.Г. Крицук, Т.Е. Теплякова, Н.М. Калибернова ВОПРОСЫ ЭВОЛЮЦИИ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН. <...> Оганесян, Е.А. Аристакесян, И.В. Романова, С.И. Ватаев, В.В. Кузик, Д.К. Камбарова НАСЛЕДИЕ ПАТОЛОГИЯ ПОЧВ И ОХРАНА БИОСФЕРЫ ПЛАНЕТЫ В.А. <...> Дать определение «сложности» в этом случае крайне трудно: исследователь сталкивается с так называемым Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2011, т. <...> Таким образом, похоже, как и с «информационной экологией», «экологическая кибернетика» не вправе претендовать на новое и оригинальное направление. <...> В качестве введения в ЛВА определено понятие структурно-сложных систем. <...> Под структурно-сложными системами мы будем понимать такие системы, которые при математическом описании не сводятся к последовательным, параллельным или древовидным структурам. <...> Первый элемент: y1 = x1 (22) Уравнение (22) показывает, что функция работоспособности первого элемента y1 Рис. <...> Уравнение (23) показывает, что функция работоспособности второго элемента y2 ко состоянием самого элемента x2 на рис. <...> Третий элемент: y3 ) (24) = x3 (y1  y5 Уравнение (24) показывает, что функция работоспособности третьего элемента y3 нием самого элемента x3 та y1 ими функций работоспособности. <...> Уравнение (25) показывает, что функция работоспособности четвертого элемента y4 состоянием самого элемента <...>
Биосфера_№4_2011.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Биосфера_№4_2011.pdf
I tnmd m`r)m{u hqqkednb`mhi &XXI bej[ БИОСФЕРА БИОСФЕРА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ НАУЧНЫЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЖУРНАЛ ПО ПРОБЛЕМАМ ПОЗНАНИЯ И СОХРАНЕНИЯ БИОСФЕРЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ РЕСУРСОВ Том 3 № 4 Санкт-Петербург 2011 BIOSPHERE BIOSPHERE INTERDISCIPLINARY JOURNAL OF BASIC AND APPLIED SCIENCES DEDICATED TO COMPREHENSION AND PROTECTION OF THE BIOSPHERE AND TO USAGE OF RESOURCES THEREOF Saint-Petersburg 2011 Vol. 3 No. 4
Стр.1
Президент Фонда научных исследований «XXI век»: Главный редактор: Заместитель главного редактора: РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ А. И. Новиков Э. И. Слепян А. Г. Голубев Почетные члены редакционной коллегии Г. В. Добровольский Г. И. Марчук Б. С. Соколов (Москва) (Москва) (Москва) Члены редакционной коллегии Т. Г. Авдеева (Москва) А. В. Адрианов (Владивосток) С. М. Алексеев (Москва) В. Р. Болов (Москва) В. Н. Большаков (Екатеринбург) Ю. С. Васильев (Санкт-Петербург) Э. М. Галимов (Москва) В. К. Глухих (Москва) В. И. Данилов-Данильян (Москва) Ю. Ю. Дгебуадзе (Москва) В. П. Девятов (Москва) В. А. Драгавцев (Санкт-Петербург) А. А. Жученко (Москва) М. Ч. Залиханов (Москва) И. А. Захаров-Гезехус (Москва) Э. В. Ивантер (Петрозаводск) Ю. А. Израэль (Москва) Л. А. Ильин (Москва) А. С. Исаев (Москва) Л. Н. Карлин (Санкт-Петербург) В. М. Котляков (Москва) А. И. Кривченко (Санкт-Петербург) А. П. Кудрявцев (Москва) Н. П. Лаверов (Москва) К. В. Новожилов (Санкт-Петербург) Г. Г. Онищенко (Москва) В. И. Осипов (Москва) Г. В. Осипов (Москва) Ю. А. Рахманин (Москва) В. Реген (Санкт-Петербург) Г. С. Розенберг (Тольятти) Р. Б. Рыбаков (Москва) А. В. Селиховкин (Санкт-Петербург) Г. А. Сoфронов (Санкт-Петербург) С. А. Степанов (Москва) М. А. Федонкин (Москва) М. П. Федоров (Санкт-Петербург) М. В. Флинт (Москва) А. И. Фокин (Москва) А. Ф. Цыб (Обнинск) Х. Д. Чеченов (Москва) Н. П. Чуркин (Москва) В. Т. Ярмишко (Санкт-Петербург) ОТВЕТСТВЕННЫЙ УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРИАТ Л. Я. Боркин (Санкт-Петербург); Г. В. Жижин (Санкт-Петербург); Г. А. Исаченко (Санкт-Петербург); Л. А. Кудерский (Санкт-Петербург); В. Н. Максимов (Москва); Ю. К. Новожилов (Санкт-Петербург); К. М. Петров (Санкт-Петербург); В. Б. Сапунов (Санкт-Петербург); М. Д. Уфимцева (Санкт-Петербург); Е. П. Щеголева (Москва) МЕЖДУНАРОДНЫЙ РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ И. Алитало (Финляндия); Д. Беккулова (Кыргызстан); О. Брейдбах (Германия); Р. Гаглоев (Южная Осетия); Ф. Гаджи-заде (Азербайджан); Т. Девдариани (Грузия); Ю. Канн (Эстония); А. Карабанов (Беларусь); М. Клявиньш (Латвия); В. Контримавичус (Литва); А. Мелдебеков (Казахстан); З. Миквабия (Абхазия); Я. Олексин (Польша); А. Рафиков (Узбекистан); А. Сагателян (Армения); С. Сатторов (Таджикистан); Ф. Фурдуй (Молдова); В. Чехун (Украина); П. Эсенов (Туркменистан) Дизайн и верстка: Ю. С. Волжина, А. А. Яковлев, Е. В. Попова Корректор: В. Б. Куликова Администратрор сайта: Е. В. Попова Логотип: О. Г. Бурова Адрес редакции: 197110, Санкт-Петербург, Большая Разночинная ул., д. 28; Тел./факс: ( 812) 347-61-38; Эл. почта: biosphaera@21mm.ru; Электронная версия: http//:www.biosphere21century.ru (ISSN 2077-1460) Издание журнала «БИОСФЕРА» осуществляется при финансовой поддержке Правительства Санкт-Петербурга Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций: ПИ № ФС77-32791 от 08 августа 2008 г. II (Санкт-Петербург) (Санкт-Петербург) (Санкт-Петербург)
Стр.2
EDITORIAL BOARD President of XXI Century Research Foundation Editor-in-Chief Deputy Editor-in-Chief A. I. Novikov E. I. Slepyan A. G. Golubev Honorary Editorial Board G. V. Dobrovolskiy G. I. Marchuk B. S. Sokolov (Moscow) (Moscow) (Moscow) General Editorial Board T. G. Avdeyeva (Moscow) A. V. Adrianov (Vladivostok) S. M. Alexeyev (Moscow) V. R. Bolov (Moscow) V. N. Bolshakov (Yekaterinburg) Yu. S. Vasiliyev (Saint-Petersburg) E. M. Galimov (Moscow) V. K. Glukhikh (Moscow) V. I. Danilov-Daniliyan (Moscow) Yu. Yu. Dgebuadze (Moscow) V. P. Deviatov (Moscow) V. A. Dragavtsev (Saint-Petersburg) A. A. Zhuchenko (Moscow) M. Ch. Zalikhanov (Moscow) I. A. Zakharov-Gezehus (Moscow) E. V. Ivanter (Petrozavodsk) Yu. A. Izrael (Moscow) L. A. Ylyin (Moscow) A. S. Isayev (Moscow) L. N. Karlin (Saint-Petersburg) V. M. Kotliakov (Moscow) A. I. Krivchenko (Saint-Petersburg) A. P. Kudriavtsev (Moscow) N. P. Laverov (Moscow) K. V. Novozhilov (Saint-Petersburg) G. G. Onischenko (Moscow) V. I. Osipov (Moscow) G. V. Osipov (Moscow) Yu. A. Rakhmanin (Moscow) ACADEMIC SECRETARIAT L. Ya. Borkin (Saint-Petersburg); G. V. Zhizhin (Saint-Petersburg); G. A. Isachenko (Saint-Petersburg); L. A. Kuderskiy (Saint-Petersburg); V. N. Maksimov (Moscow); Yu. K. Novozhilov (Saint-Petersburg); K. M. Petrov (Saint-Petersburg); V. B. Sapunov (Saint-Petersburg); M. D. Ufi mtseva (Saint-Petersburg); Ye. P. Schegoleva (Moscow) INTERNATIONAL EDITORIAL COUNCIL I. Alitalo (Finland); D. Bekkulova (Kyrgyzstan); O. Breidbach (Germany); R. Gagloev (South Ossetia); F. Gadzhi-zade (Azerbaijan); T. Devdariani (Georgia); U. Kann (Estonia); A. Karabanov (Belarus); M. Klavinsh (Latvia); V. Kontrimavichus (Lithuania); A. Meldebekov (Kazakhstan); Z. Mikvabiya (Abkhazia); J. Oleksyn (Poland); A. Rafi kov (Uzbekistan); A. Sagatelian (Armenia); S. Sattorov (Tadjikistan); F. Furduy (Moldova); V. Chekhun (Ukrain); P. Esenov (Turkmenistan) Design and layout: Y.S. Volzhina, A.A. Yakovlev, E. V. Popova Proofreading: V. B. Kulikova WWW site administrator: E. V. Popova Logotype: O. G. Burova Address: 28 Bolshaya Raznochinnaya, 197110, Saint-Petersburg, Russia; Phone/fax: +7(812)347-61-38; E-mail: biosphaera@21mm.ru; Online version: http//:www.biosphere21century.ru (ISSN 2077-1460) Sponsored by Saint-Petersburg Administration Registered by RF Federal Service for Communication and Mass Media Surveillance on 08 August 2008 as PI No FS77-32791 III V. Regen (Saint-Petersburg) G. S. Rosenberg (Togliatti) R. B. Rybakov (Moscow) A. V. Selikhovkin (Saint-Petersburg) G. A. Sofronov (Saint-Petersburg) S. A. Stepanov (Moscow) M. A. Fedonkin (Moscow) M. P. Fedorov (Saint-Petersburg) M. V. Flint (Moscow) A. I. Fokin (Moscow) A. F. Tsyb (Obninsk) Kh. L. Chechenov (Moscow) N. P. Churkin (Moscow) V. T. Yarmishko (Saint-Petersburg) (Saint-Petersburg) (Saint-Petersburg) (Saint-Petersburg)
Стр.3
ТЕОРИЯ ЭКОЛОГИЯ И КИБЕРНЕТИКА: ПО СЛЕДАМ МАРГАЛЕФА Г.С. Розенберг СТРУКТУРНО-СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ФОРМАЛИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ ФУНКЦИЙ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ И.А. Рябинин ПРАКТИКА ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Ю.И. Санаев ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ ОСКОЛКИ АНОКСИЧНОЙ БИОСФЕРЫ ПРОТЕРОЗОЯ В.Е. Заика МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МЕСТООБИТАНИЯХ: БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И СУЩНОСТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ Д.Ю. Власов АНАЛИЗ БИОРАЗНООБРАЗИЯ БОРЕАЛЬНЫХ ЭКОСИСТЕМ НА ОСНОВЕ ГИС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ (на примере государственного природного комплексного заказника «Кургальский») С.Г. Крицук, Т.Е. Теплякова, Н.М. Калибернова ВОПРОСЫ ЭВОЛЮЦИИ ЦИКЛА БОДРСТВОВАНИЕ-СОН. ЧАСТЬ 1: НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ Г.А. Оганесян, Е.А. Аристакесян, И.В. Романова, С.И. Ватаев, В.В. Кузик, Д.К. Камбарова НАСЛЕДИЕ ПАТОЛОГИЯ ПОЧВ И ОХРАНА БИОСФЕРЫ ПЛАНЕТЫ В.А. Ковда РЕЦЕНЗИИ И ДИСКУСCИИ ОТЗЫВ НА СТАТЬЮ «Перспективы сокращения экологического ущерба от автотранспорта в городах Российской Федерации на примере Санкт-Петербурга» (В.Н. Ложкин и О.В. Ложкина: Биосфера, 2011, т. 3, № 3) ОТЗЫВЫ НА ПУБЛИКАЦИИ О НАУЧНОМ НАСЛЕДИИ В.А. ДОГЕЛЯ (Э.И. Слепян: Биосфера, 2011, т. 3, № 2) СОБЫТИЯ 8-й Научный конгресс по Балтийскому морю (Санкт-Петербург, август 2011 г.) М.Б. Шилин ПРИЛОЖЕНИЯ Авторы Рецензенты Портфель Сводное оглавление тома 3 Инструкция для авторов .....ii..... .....vi..... .....ix..... .....x..... .....xiii..... .....554.... .....548.... .....532..... .....473..... .....479..... .....462..... .....445..... .....455..... THEORY ECOLOGY AND CYBERNETICS: SPOORING MARGALEF G.S. Rozenberg STRUCTURALLY COMPLEX SYSTEMS AND THEIR FORMALISATION USING LOGICAL ALGEBRA FUNCTIONS I.A. Ryabinin PRACTICE AIR PROTECTION WITH ELECTRIC FILTERS Yu.I. Sanaev NATURAL SCIENCES REMNANTS OF THE PROTEROZOIC ANOXIC BIOSPHERE V.E. Zaika MICROSCOPIC FUNGI IN EXTREME HABITATS: BIODIVERSITY AND INTERACTIONS D.Yu. Vlasov .....493..... USING SATELLITE DATA-BASED GEOINFORMATION SYSTEMS FOR ANALYSIS OF BOREAL ECOSYSTEMS BIODIVERSITY IN THE KURGALSKIY WILDLIFE PRESERVE S.G. Kritsuk, T.Ye. Tepliakova, N.M. Kalibernova .....514..... EVOLUTIONARY ASPECTS OF THE SLEEP-WAKEFULNESS CYCLE. PART 1: NEUROPHYSIOLOGICAL MATTERS G.A. Oganesyan, Ye.A. Aristakesyan, I.V. Romanova, S.I. Vatayev, V.V. Kuzik, D.K. Kambarova HERITAGE SOIL PATHOLOGY AND PLANETARY BIOSPHERE PROTECTION V.A. Kovda REVIEWS AND DISCUSSIONS RESPONSE TO THE ARTICLE “Prospects for motor vehicle-caused environmental harm reduction in the urban areas of the Russian Federation as exemplifi ed with Saint-Petersburg” (V.N. Lozhkin and O.V. Lozhkina, BIOSFERA, 2011, Vol. 3, No. 3) .....550.... RESPONSES TO PUBLICATIONS ABOUT V.A. DOGEL’S SCIENTIFIC HERITAGE (E.I. Slepyan, Biosfera, 2011, Vol. 3, No. 2) EVENTS The 8th Baltic Sea Science Congress (Saint-Petersburg, August 2011) M.B. Shilin APPENDICES Author references List of reviewers Manuscripts submitted Combined content of Vol. 3 Guide for authors
Стр.4
ТЕОРИЯ УДК 574.4 + 007:001.4; 519.72 © 2011: Г.С. Розенберг; ФНИ «XXI век» ЭКОЛОГИЯ И КИБЕРНЕТИКА: ПО СЛЕДАМ МАРГАЛЕФА Г.С. Розенберг Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Россия Эл. почта: genarozenberg@yandex.ru Статья поступила в редакцию 29.08.2011, принята к печати 08.11.2011 В статье обсуждаются дискуссионные проблемы построения теоретической экологии и возможности описания пространственно-временных параметров экосистем с помощью «кибернетической парадигмы». Обсуждаются экологические интерпретации (по Р. Маргалефу) кибернетических методов. Рассмотрена «экологическая кибернетика» как новое научное направление. Ключевые слова: экосистема, экологическая теория, кибернетический подход, обратные связи, Маргалеф. ECOLOGY AND CYBERNETICS: SPOORING MARGALEF G.S. Rozenberg Institute of Volga Basin Ecology of the Russian Academy of Sciences, Togliatti, Russia E-mail: genarozenberg@yandex.ru The present essay addresses the problem of construction of theoretical ecology and the opportunities for description of the spatiotemporal parameters of ecosystems based on the “cybernetic paradigm”. Margalef’s environmentalist interpretation of cybernetic approaches and the “ecological cybernetics” as a new scientific trend are discussed. Keywords: ecosystem, ecological theory, the cybernetic approach, feedbacks, Margalef. Введение В первой статье [45] из серии публикаций о разных подходах к построению теоретической экологии было подробно рассмотрено взаимовлияние экологии и физики и сделан вывод о том, что в теоретической экологии нас в большей степени интересуют законы сложных свойств сложных систем [47, 55]. Поэтому «физический подход» применим в экологии лишь в рамках аналогий, которые могут «навести» мысль исследователей-экологов на формулирование новых подходов и направлений поиска новых законов и закономерностей. Таким образом, структура теоретической экологии должна содержать все элементы структуры физических теорий («основание», «ядро», «вершина», «интерпретация»), однако «ядро» этой теории (в первую очередь, система законов) должно быть построено в рамках других подходов и наук, исследующих сложные системы. В данной статье обсуждаются возможности следующего шага по формализации основных экологических принципов уже на «языке кибернетики». О сложности экосистем Принципиальная сложность экосистем осознавалась исследователями достаточно давно (см., например, [6, 71, 81]), но только в последние 20–25 лет эта проблема вышла на авансцену современной экологии. При этом наблюдается «согласие среди экологов и энвайронменталистов в том, что многие из сегодняшних насущных экологических и природоохранных проблем следует рассматривать через пространственно-временные шкалы как проблемы сложных систем в целом» [70, p. 1]. Важным аспектом (если угодно, лингвистическим) описания сложности в экологии является метафоричность используемых понятий, многие из которых (например, «баланс», «устойчивость», «разнообразие», «целостность») воспринимаются именно как метафоры, способные расширить научную терминологию. Более того, такая метафора выступает «как необходимый союзник, а не угроза экологическому знанию», что позволяет «обогатить наше контекстное понимание сложности» [81, р. 1065]. Попробую продемонстрировать это следующими рассуждениями. Каждая система определяется некоторой структурой (элементы и взаимосвязи между ними) и поведением (изменение системы во времени). Для системологии они являются такими же фундаментальными понятиями, как пространство и время для физики (кстати, для последней они являются изначально неопределяемыми понятиями: «Только строительство дома начинается с фундамента, а при строительстве науки ее основания появляются довольно поздно» [8, с. 59]). Изменение структуры системы во времени можно рассматривать как ее сукцессию и эволюцию. Различают неформальную структуру системы (в качестве элементов которой фигурируют «первичные» элементы, вплоть до атомов) и формальную структуру (в качестве элементов фигурируют системы непосредственно нижестоящего иерархического уровня). Сложность системы на «структурном уровне» задается числом ее элементов и связей между ними. Дать определение «сложности» в этом случае крайне трудно: исследователь сталкивается с так называемым Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2011, т.3, ¹4 445
Стр.5
ТЕОРИЯ «эффектом кучи», или парадоксом Эвбулида из Милета (один шар – не куча, два шара – не куча, три – не куча, а вот сто шаров – куча, девяносто девять – куча; так где же граница между «кучей» и «не кучей»?). Кроме того, относительность понятия «структура» (деление на формальную и неформальную структуры) заставляет вообще отказаться от него при определении сложности системы. Определить, что такое «сложная система» на «поведенческом уровне», представляется более реалистичным. Б. С. Флейшман [55] предложил пять принципов усложняющегося поведения систем (вещественноэнергетический баланс [изучает физика], гомеостаз [обратные связи; изучает кибернетика], принятие решений, преадаптации и рефлексия [три последних уровня изучает системология]). Системы, включающие в себя в качестве хотя бы одной подсистемы решающую систему, поведению которой присущ акт решения – как раз три последних уровня, принято называть сложными. Стремление системы достигнуть предпочтительного для нее состояния называется целенаправленным поведением, а это состояние – ее целью. Целями обладают лишь сложные системы. «Искусство управления» экосистемами Рассмотрим второй уровень (принцип) усложняющегося поведения сложных систем – кибернетический (напомню, что «кибернетика» переводится с греческого как «кормчий» или «искусство управления»). Кибернетика возникла на стыке технических (инженерных), биологических и социальных дисциплин; причем на первых этапах становления в ней превалировали именно технические (механистические) представления, что заставляет говорить о «проникновении» в экологию именно «инженерного способа мышления» со всей терминологией и определенной строгостью в описании как управляемых систем (экосистем), так и управляющих воздействий. Основной тезис главного труда Н. Винера «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине», вышедшего в 1948 г. и сразу прославившего его имя, – подобие процессов управления и связи в машинах, живых организмах и обществах [5]. При этом суть данных процессов, прежде всего, состоит в передаче, хранении и переработке информации (различных сигналов, сообщений, сведений). Одним из важнейших «нововведений»1 кибернетики следует признать формализацию представлений об обратных связях. «Целенаправленное активное поведение можно подразделить на два класса: “с обратной связью” (или “телеологическое”) и “без обратной связи” (или “нетелеологическое”). Выражение “обратная связь” употребляется инженерами в двух различных смыслах… Положительная обратная связь прибавляется к входным сигналам, она не корректирует их… обратная связь отрицательна, т. е. сигналы от цели используются для ограничения выходов, которые в противном случае шли бы дальше цели» [82, p. 20]. Именно представления об обратных связях (в первую очередь отрицательных) и оказались самыми востребованными в экологии. Естественно, что книга Винера сразу привлекла внимание биологов и экологов. Одним из первых, кто заметил высокий потенциал новой науки для решения экологических проблем, стал испанский эколог Р. Маргалеф [73–76]. «Кибернетика просто должна восприниматься как иной возможный путь рассмотрения явлений. Вопрос о том, является ли интерес к кибернетике мимолетным или долговременным, зависит от того, насколько она в состоянии добавить что-то новое и ценное в основание общей экологии. Каждое модное направление, возникающее в науке, должно оставлять после себя нечто ценное. Акцентируемые в кибернетике подходы, безусловно, являются полезными в разных областях экологии» [19, с. 9; 76, p. 1]. Естественно, Маргалеф не обошел своим вниманием и обратные связи: «Элементы, связанные взаимными влияниями, образуют петлю обратной связи. Петля может быть отрицательной или стабилизирующей, как, например, петля, образованная нагревательным элементом и термостатом, или механизмы, регулирующие уровень сахара в крови. Петля может быть положительной или нарушающей (рассогласовывающей), как распространение истребительной (annihilating) эпидемии. Свойством отрицательной обратной связи является тот факт, что не только система в целом, но и некоторые ее состояния демонстрируют заметную устойчивость во времени» [19, с. 10; 76, p. 2], что позволило ему подойти к еще одной важной составляющей кибернетических подходов в экологии – информации. В статье, написанной по-испански на основе вступительной лекции Р. Маргалефа в качестве нового члена Барселонской Королевской академии наук и искусств [74], впервые 2 было предложено «экологическое использование» теории информация применительно к изучению видового разнообразия в экосистемах. В связи с новизной подхода статья была оперативно переведена на английский язык и опубликована в журнале “General Systems” [75]. В то время экология была еще сравнительно молодой наукой, и ей не хватало «теоретических рамок» и стабильных парадигм, сопоставимых с другими научными направлениями. Опираясь на ставшие классическими работы К. Шеннона и Л. Бриллюэна по теории информации, в которых была введена энтропийная мера информации, Маргалеф предложил ныне общепринятое понятие «видовое разнообразие» (species diversity), количественно выражаемое с помощью индекса разнообразия, практически не отличающегося от энтропийной меры. Поскольку общее число видов (видовое богатство) входит в меру разнообразия, для устранения неопределенности стало необходимо различать понятия «видовое богатство» и «видовое разнообразие». Наконец, отмечу еще один результат Маргалефа, свидетельствующий о том, что он вплотную подошел к фрактальным представлениям о структуре сообществ и, по-видимому, впервые сформулировал саму мысль о возможности существования фрактальной структуры биологических сообществ. 1 Само понятие обратной связи было давно известно в технике и биологии, но оно носило описательный характер. 2 Фактически, это было сделано еще раньше [73]. 446 Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2011, т.3, ¹4
Стр.6