1.4. Методы экологии

Методическую основу современной экологии составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, лабораторного эксперимента и моделирования.

Системный подход – основа экологических исследований, так как любой объект экологии – это либо система, либо ее структурным элементом.

Разнообразие задач экологии влияет на разнообразие применяемых методов, которые можно условно объединить в несколько групп:

1. Методы регистрации и оценки среды (метод мониторинга):

- метеорологические наблюдения: изменения температуры, давления, прозрачности атмосферы, солености и состава воды, химический состав почвы и рН почвы. Это методы измерения химического состава и физических параметров всех компонентов ОПС;

- методы радиологического контроля;

- методы определения количественных и качественных характеристик загрязняющих веществ во всех трех средах, включая физические загрязнения;

- методы биотестирования и биоиндикации;

2. Методы количественного учета организмов и их продуктивности:

- методы количественного учета;

- методы оценки массы и продуктивности растений и животных;

3. Методы изучения влияния факторов среды на жизнедеятельность организмов.

Сложные и длительные наблюдения в природе, проведения лабораторных экспериментов, которые устанавливают оптимальные или граничные условия существования организмов, нормы их реакции на факторы ОС. Эта группа методов используется при определении доз, лежащих в основе нормирования.

4. Методы, изучающие взаимоотношения между организмами в многовидовых сообществах.

Эти методы составляют важную часть системной экологии. В них входят натуральные наблюдения и лабораторные исследования пищевых отношений, пищевого наблюдения, а также радиоизотопный метод, определяющий перенос вещества и энергии, создание искусственных сообществ.

5. Методы математического моделирования:

• математическое моделирование техногенных эмиссий, распространение загрязнителей в атмосфере, воде, почве;

• имитационное моделирование;

• глобальное моделирование, основанное на проблемно-прогнозном подходе, позволяющее рассматривать различные варианты сценариев и прогнозов глобального развития.

6. Методы прикладной экологии:

• создание геоинформационных систем, банкирование экологической информации, относящейся к различным регионам территорий, ландшафтов, агросистемам, городам;

• комплексный эколого-экономический анализ;

• методы инженерно-экологических испытаний. Необходимы оптимизации размещения, проектирования, строительства, реконструкции гражданских и хозяйственных объектов;

• метод снижения вредного воздействия производственных комплексов, процессов, устройств;

• экологическая аттестация и паспортизация.

• Вся совокупность методов исследований:

• натуральные наблюдения;

• лабораторные исследования;

• моделирование в лабораторных условиях;

• математическое моделирование.

1.5. Характеристика научного метода

1.5.1. Этапы научного исследования

Экологическое исследование требует систематического соблюдения последовательных этапов:

1. наблюдение;

2. формирование на основе наблюдения теории о закономерности исследуемого явления;

3. проверка теории наблюдениями и эксперементами;

4. наблюдение, затем правдивое предсказание основанные на этой теории. Этот процесс возникновения научных знаний. Схематически изображается так:

Гипотеза – научно обоснованное предположение, которое базируется на наблюдении, с помощью которого можно объяснить то или иное явление.

Ряд фактов, которые могли бы повлиять на результат научных исследований – переменные (факты). Гипотезы проверяют в серии экспериментов, называют контрольной. Наиболее удачная гипотеза стает рабочей гипотезой. И если она устоит, то может стать теорией. Если теория не способна изменить ни одного факта, а отклонение от него регулярны и предсказуемы, то ее можно перевести в ранг закона.