1. Закон всеобщей взаимосвязанности (все зависит от всех по установившимся цепям).
2. Закон всеобщей сбалансированности (в природе не накапливаются отходы).
3. Закон естественной целесообразности всего живого (природа знает лучше человека)
4. В природе ничего не дается даром, не проходит бесследно, не может быть улучшено, выиграно, изъято или потеряно.
Кроме того, природные объекты подчиняются всем законам физики и химии, причем для моделирования важны законы сохранения энергии, массы, количества движения, тепла, излучения и т.п.
Примеры, подкрепляющие рассмотренные законы.
Цепь Дарвина: – красный клевер(его обилие в Англии объясняется обилием шмелей), – шмели (только они способны опылять глубокие трубчатые цветы клевера), – мыши–полевки(кормятся личинками и куколками шмелей), –кошки(вблизи поселков поедают полевок, способствуя росту количества шмелей,а потому и количеству клевера). Один немецкий ученый рассмотрел смежную цепь: клевер, – крупный рогатый скот(клевер – основной корм скота), британский флот(говядина – основная пища моряков) и констатировал, что кошки – залог могущества Британии. Томас Хаксли полушутя на основе приведенных связей построил цепь: старые девы(любители кошек), – британское могущество, которое экологически вытекает из “кошколюбия” старушек.
Глобальная замкнутая цепь: – солнечная энергия, – зеленые растения или продуценты, которые усваивают примерно 1% солнечной энергии, – травоядные или первичные потребители растительной массы с заключенной в ней солнечной энергией (первичные консументы), – хищники(вторичные консументы, получающие энергию из вторых рук), – стервятники, питающиеся падалью (подохшими хищниками), – бактерии и грибы, которые разлагают трупы на простые вещества, необходимые растениям (редуценты), замыкающие цепь через биогенные вещества (биогены), содержащиеся в почве, воде, воздухе.
Упрощенно модель взаимодействия указанных компонентов можно представить в виде блоков, где стрелками указаны потоки вещества или энергии (рис. 1.1.)
В задачи ее моделирования как раз и входит построение зависимостей, определяющих конкретные значения упомянутых потоков вещества и энергии или их динамики.