بوم‌شناسی سیستم‌ها

بوم‌شناسی سیستم‌ها (به انگلیسی: Systems ecology) یک دانش رشته میان‌رشته‌ای از اکولوژی است، زیرمجموعه‌ای از علم سیستم زمین، که رویکردی کل‌نگر به مطالعه سیستم‌های اکولوژیکی، به‌ویژه اکوسیستم‌ها دارد.[۱][۲][۳] بوم‌شناسی سیستم‌ها را می‌توان به عنوان کاربرد نظریه سیستم‌های عمومی در اکولوژی دید. محور رویکرد بوم‌شناسی سیستم‌ها این ایده است که یک اکوسیستم یک سیستم پیچیده است که ویژگی‌های نوظهور را نشان می‌دهد. بوم‌شناسی سیستم‌ها بر تعاملات و تراکنش‌های درون سیستم‌های بیولوژیکی و اکولوژیکی تمرکز می‌کند؛ به ویژه به نحوه تأثیرگذاری بر عملکرد اکوسیستم‌ها توسط مداخلات انسانی توجه دارد، از مفاهیم ترمودینامیک استفاده می‌کند و گسترش می‌دهد و سایر توضیحات ماکروسکوپی سیستم‌های پیچیده را توسعه می‌دهد.

تجزیه و تحلیل اکولوژیک CO 2 در یک اکوسیستم

بررسی اجمالیویرایش

بوم‌شناسی سیستم‌ها به دنبال دیدگاهی جامع از فعل و انفعالات و تراکنش‌های درون سیستم‌های بیولوژیکی و اکولوژیکی است. بوم‌شناسان سیستم‌ها متوجه شده‌اند که عملکرد هر اکوسیستمی، می‌تواند تحت تأثیر اقتصاد انسان به روش‌های اساسی باشد؛ بنابراین، آن‌ها یک گام فرارشته‌ای اضافی را با گنجاندن اقتصاد در توجه به سیستم‌های اکولوژیکی-اقتصادی برداشته‌اند. به قول RL Kitching:[۴]

  • بوم‌شناسی سیستم‌ها را می‌توان به عنوان رویکردی برای مطالعه بوم‌شناسی جانداران با استفاده از تکنیک‌ها و فلسفه تحلیل سیستم‌ها تعریف کرد: یعنی روش‌ها و ابزارهایی که عمدتاً در مهندسی برای مطالعه، توصیف و پیش‌بینی در مورد جانداران پیچیده توسعه یافته‌اند.
  • در هر مطالعه‌ای از یک سیستم بوم‌شناسی، یک روش اولیه ضروری ترسیم نموداری از سیستم مورد نظر است… نمودارها مرزهای سیستم را با یک خط ثابت نشان می‌دهند. در این مرزها، مجموعه‌ای از مؤلفه‌ها جدا شده‌اند که برای نمایش بخشی از جهان که تحلیلگر سیستم به آن علاقه دارد، انتخاب شده‌اند. اگر هیچ ارتباطی در سراسر مرزهای سیستم با محیط‌های سیستم‌های پیرامونی وجود نداشته باشد، سیستم‌ها به عنوان بسته‌شده توصیف می‌شوند. با این حال، کار اکولوژیکی تقریباً انحصاری با سیستم‌های باز سروکار دارد.

به عنوان یک روش تحقیق علمی، یکی از ویژگی‌های اصلی اکولوژی سیستم‌ها، کاربرد کلی اصول انرژی در همه سیستم‌ها در هر مقیاسی است. شاید برجسته‌ترین طرفدار این دیدگاه هاوارد تی اودوم بود - که گاهی پدر بوم‌شناسی اکوسیستم به شمار می‌رود. در این رویکرد، اصول اکوسیستم را اصول انرژی تشکیل می‌دهند. استدلال با قیاس رسمی از یک سیستم به سیستم دیگر، بوم‌شناس سیستم‌ها را قادر می‌سازد تا اصولی را ببیند که به شیوه‌ای مشابه در سراسر مرزهای مقیاس سیستم عمل می‌کنند. HT Odum معمولاً از زبان سیستم‌های انرژی به عنوان ابزاری برای ساخت نمودارهای سیستم‌ها و نمودارهای جریان استفاده می‌کند.

چهارمین مورد این اصول، اصل حداکثر بهره‌وری توان، در تجزیه و تحلیل و سنتز سیستم‌های اکولوژیکی نقش اساسی دارد. اصل چهارم نشان می‌دهد که سودمندترین عملکرد سیستم از نظر تکاملی، زمانی رخ می‌دهد که بار محیطی با مقاومت داخلی سیستم مطابقت داشته باشد. هر چه بار محیطی از تطابق با مقاومت داخلی بیشتر باشد، سیستم از حالت پایدار خود دورتر می‌شود؛ بنابراین اکولوژیست سیستم‌ها در مهندسی اکولوژیکی، همانند مهندس الکترونیک، درگیر وظیفه تطبیق مقاومت و امپدانس می‌شود.

زمینه‌های مرتبط نزدیکویرایش

اکولوژی عمیقویرایش

اکولوژی عمیق یک ایدئولوژی است که زیربنای متافیزیکی آن عمیقاً با علم اکولوژی مرتبط است. این اصطلاح توسط آرنه ناس، فیلسوف نروژی، محقق گاندی و فعال محیط‌زیست ابداع شد. او استدلال می‌کند که رویکرد غالب به مدیریت زیست‌محیطی است انسان محورانه، و این که محیط‌زیست طبیعی نه تنها «پیچیده‌تر از ما تصور کنید، آن پیچیده‌تر از ما می‌توانید تصور کنید.»[۵] ناس در سال ۱۹۷۳ در یک کنفرانس محیطی در بوداپست اکولوژی عمیق را فرموله کرد.

جوآنا میسی، جان سید و دیگران تز ناس را به شاخه‌ای تبدیل کردند که آن‌ها اکولوژی عمیق تجربی نامیدند. انگیزه تلاش‌های آن‌ها نیازی بود که آن‌ها برای توسعه «خود اکولوژیکی» درک می‌کردند، که نفس انسان را به عنوان بخشی یک‌پارچه از یک سیستم زنده می‌بیند که فرد را در بر می‌گیرد. آنها به دنبال فراتررفتن از نوع دوستی با منافع شخصی عمیق‌تر بر اساس برابری زیست‌کره فراتر از شوونیسم انسانی بودند.

مهندسی و مدیریت سیستم‌های زمینویرایش

مهندسی و مدیریت سیستم‌های زمین (ESEM) رشته‌ای است که برای تجزیه و تحلیل، طراحی، مهندسی و مدیریت سیستم‌های محیطی پیچیده استفاده می‌شود. این شامل طیف گسترده‌ای از زمینه‌های موضوعی از جمله انسان‌شناسی، مهندسی، علوم محیطی، اخلاق و فلسفه است. در هسته خود، ESEM به دنبال «طراحی و مدیریت منطقی سیستم‌های انسانی-طبیعی همراه با روشی کاملا یکپارچه و اخلاقی» است.

اقتصاد اکولوژیکویرایش

اقتصاد اکولوژیک یک زمینه فرارشته‌ای از پژوهش‌های دانشگاهی است که به وابستگی متقابل پویا و فضایی بین اقتصادهای انسانی و اکوسیستم‌های طبیعی می‌پردازد. اقتصاد بوم‌شناختی رشته‌های مختلف را در علوم طبیعی و اجتماعی، اما به‌ویژه بین این حوزه‌های وسیع، گردهم می‌آورد و به هم متصل می‌کند. همان‌طور که از نام آن پیداست، این رشته متشکل از محققانی است که پیشینه‌ای در زمینه اقتصاد و بوم‌شناسی دارند. یکی از انگیزه‌های مهم برای ظهور اقتصاد بوم‌شناختی، انتقاد از مفروضات و رویکردهای سنتی (جریان اصلی) اقتصاد محیطی و منابع بوده‌است.

انرژی‌های زیست‌محیطیویرایش

انرژی زیست‌محیطی، مطالعه کمی جریان انرژی از طریق سیستم‌های اکولوژیکی است. هدف آن کشف اصولی است که تمایل چنین جریان‌های انرژی را از طریق سطوح تغذیه‌ای یا «مفید انرژی» شبکه‌های اکولوژیکی توصیف می‌کنند. در بوم‌شناسی سیستم‌ها، اصول جریان‌های انرژی اکوسیستم یا «قوانین اکوسیستم» (یعنی اصول انرژی‌های اکولوژیکی) به‌طور رسمی مشابه با اصول انرژی در نظر گرفته می‌شوند.

علوم انسانی زیست‌محیطیویرایش

هدف علوم انسانی بوم‌شناختی، پل زدن شکاف بین علوم و علوم انسانی و بین راه‌های غربی، شرقی و بومی شناخت طبیعت است. مانند نظریه سیاسی بوم‌مرکزی، علوم انسانی بوم‌شناختی با هستی‌شناسی ارتباط و تعهد به دو اصل اساسی مربوط به نیاز به تسلیم‌شدن در برابر قوانین بوم‌شناختی و دیدن بشریت به عنوان بخشی از یک سیستم زنده بزرگ‌تر مشخص می‌شود.

اکولوژی اکوسیستمویرایش

پرونده:Ecoecolfigure1.jpg
جنگل ساحلی در کوه‌های سفید، نیوهمپشایر (ایالات متحده آمریکا)

اکولوژی اکوسیستم مطالعه یکپارچه اجزای زیستی و غیرزیستی اکوسیستم‌ها و تعاملات آنها در چارچوب اکوسیستم است. این علم نحوه عملکرد اکوسیستم‌ها را بررسی می‌کند و آن را با اجزای آن‌ها مانند مواد شیمیایی، سنگ بستر، خاک، گیاهان و حیوانات مرتبط می‌کند. اکولوژی اکوسیستم ساختار فیزیکی و بیولوژیکی را بررسی می‌کند و چگونگی تعامل این ویژگی‌های اکوسیستم را بررسی می‌کند.

رابطه بین اکولوژی سیستم‌ها و بوم‌شناسی اکوسیستم پیچیده‌است. بسیاری از اکولوژی سیستم‌ها را می‌توان زیرمجموعه‌ای از اکولوژی اکوسیستم در نظر گرفت. بوم‌شناسی اکوسیستم هم‌چنین از روش‌هایی استفاده می‌کند که ارتباط چندانی با رویکرد کل‌نگر اکولوژی سیستم‌ها ندارند. با این حال، بوم‌شناسی سیستم‌ها به‌طور فعال‌تر تأثیرات خارجی مانند اقتصاد را که معمولاً خارج از مرزهای بوم‌شناسی اکوسیستم قرار دارند، در نظر می‌گیرد. در حالی‌که بوم‌شناسی اکوسیستم را می‌توان به عنوان مطالعه علمی اکوسیستم‌ها تعریف کرد، اکولوژی سیستم‌ها، بیشتر رویکردی خاص برای مطالعه سیستم‌های اکولوژیکی و پدیده‌هایی است که با این سیستم‌ها در تعامل هستند.

بوم‌شناسی صنعتیویرایش

بوم‌شناسی صنعتی مطالعه فرآیندهای صنعتی به‌عنوان سیستم‌های خطی (حلقه باز) است که در آن سرمایه‌گذاری‌های منابع و سرمایه از طریق سیستم برای تبدیل‌شدن به ضایعات، به یک سیستم حلقه بسته که در آن زباله‌ها به ورودی‌های فرآیندهای جدید تبدیل می‌شوند، حرکت می‌کنند.

منابعویرایش

  1. Shugart, Herman H. (Herman Henry), 1944-; O'Neill, R. V. (Robert V.), 1940-. Systems ecology. ISBN 0-87933-347-2. OCLC 4664585.
  2. Van Dyne, George M. , 1932- (1966). Ecosystems, systems ecology, and systems ecologists. Oak Ridge National Laboratory, Health Physics Divisions. OCLC 4247138.
  3. Wilkinson, David M. , 1963- (2006). Fundamental processes in ecology: an earth systems approach. Oxford University Press. ISBN 0-19-856846-0. OCLC 67383832.
  4. Kitching, R. L. (Roger Laurence), 1945- (1983). Systems ecology: an introduction to ecological modelling. University of Queensland Press. p. 9. ISBN 0-7022-1813-8. OCLC 8845946.
  5. Kitching, R. L. (Roger Laurence), 1945- (1983). Systems ecology: an introduction to ecological modelling. University of Queensland Press. p. 11. ISBN 0-7022-1813-8. OCLC 8845946.
  6. A statement attributed to British biologist J.B.S. Haldane

کتاب‌شناسی - فهرست کتبویرایش

  • Gregory Bateson, Steps to an Ecology of Mind, 2000.
  • Kenneth Edmund Ferguson, Systems Analysis in Ecology, WATT, 1966, 276 pp.
  • Efraim Halfon, Theoretical Systems Ecology: Advances and Case Studies, 1979.
  • J. W. Haefner, Modeling Biological Systems: Principles and Applications, London. , UK, Chapman and Hall 1996, 473 pp.
  • Richard F Johnston, Peter W Frank, Charles Duncan Michener, Annual Review of Ecology and Systematics, 1976, 307 pp.
  • Jorgensen, Sven E. , "Introduction to Systems Ecology", CRC Press, 2012.
  • R.L. Kitching, Systems ecology, University of Queensland Press, 1983.
  • Howard T. Odum, Systems Ecology: An Introduction, Wiley-Interscience, 1983.
  • Howard T. Odum, Ecological and General Systems: An Introduction to Systems Ecology. University Press of Colorado, Niwot, CO, 1994.
  • Friedrich Recknagel, Applied Systems Ecology: Approach and Case Studies in Aquatic Ecology, 1989.
  • James. Sanderson & Larry D. Harris, Landscape Ecology: A Top-down Approach, 2000, 246 pp.
  • Sheldon Smith, Human Systems Ecology: Studies in the Integration of Political Economy, 1989.
  • Shugart, H.H. , O’Neil, R.V. (Eds.) Systems Ecology, Dowden, Hutchinson & Ross, Inc. , 1979.
  • Van Dyne, George M. , Ecosystems, Systems Ecology, and Systems Ecologists, ORNL- 3975. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, pp. 1–40, 1966.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 1, Academic Press, 1971.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 2, Academic Press, 1972.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 3, Academic Press, 1975.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 4, Academic Press, 1976.
  • Gregory Bateson, Steps to an Ecology of Mind, 2000.
  • Kenneth Edmund Ferguson, Systems Analysis in Ecology, WATT, 1966, 276 pp.
  • Efraim Halfon, Theoretical Systems Ecology: Advances and Case Studies, 1979.
  • J. W. Haefner, Modeling Biological Systems: Principles and Applications, London. , UK, Chapman and Hall 1996, 473 pp.
  • Richard F Johnston, Peter W Frank, Charles Duncan Michener, Annual Review of Ecology and Systematics, 1976, 307 pp.
  • Jorgensen, Sven E. , "Introduction to Systems Ecology", CRC Press, 2012.
  • R.L. Kitching, Systems ecology, University of Queensland Press, 1983.
  • Howard T. Odum, Systems Ecology: An Introduction, Wiley-Interscience, 1983.
  • Howard T. Odum, Ecological and General Systems: An Introduction to Systems Ecology. University Press of Colorado, Niwot, CO, 1994.
  • Friedrich Recknagel, Applied Systems Ecology: Approach and Case Studies in Aquatic Ecology, 1989.
  • James. Sanderson & Larry D. Harris, Landscape Ecology: A Top-down Approach, 2000, 246 pp.
  • Sheldon Smith, Human Systems Ecology: Studies in the Integration of Political Economy, 1989.
  • Shugart, H.H. , O’Neil, R.V. (Eds.) Systems Ecology, Dowden, Hutchinson & Ross, Inc. , 1979.
  • Van Dyne, George M. , Ecosystems, Systems Ecology, and Systems Ecologists, ORNL- 3975. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, pp. 1–40, 1966.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 1, Academic Press, 1971.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 2, Academic Press, 1972.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 3, Academic Press, 1975.
  • Patten, Bernard C. (editor), "Systems Analysis and Simulation in Ecology", Volume 4, Academic Press, 1976.

پیوند به بیرونویرایش

سازمان‌ها
  1. Shugart, Herman H. (Herman Henry), 1944-; O'Neill, R. V. (Robert V.), 1940-. Systems ecology. ISBN 0-87933-347-2. OCLC 4664585.
  2. Van Dyne, George M. , 1932- (1966). Ecosystems, systems ecology, and systems ecologists. Oak Ridge National Laboratory, Health Physics Divisions. OCLC 4247138.
  3. Wilkinson, David M. , 1963- (2006). Fundamental processes in ecology: an earth systems approach. Oxford University Press. ISBN 0-19-856846-0. OCLC 67383832.
  4. Kitching, R. L. (Roger Laurence), 1945- (1983). Systems ecology: an introduction to ecological modelling. University of Queensland Press. p. 9. ISBN 0-7022-1813-8. OCLC 8845946.
  5. A statement attributed to British biologist J.B.S. Haldane