Вопрос №18: Методы экологических исследований – общенаучные и частные

Общенаучные методы экологии.

Известно также две группы общенаучных методов – эмпирические и теоретические. Эмпирические методы – наблюдение, описание, измерение и эксперимент – явились решающими в истории развития естествознания, так как они характеризуются непосредственным исследованием реальных чувственно воспринимаемых объектов. От количества собранных в природе фактов зависит точность и достоверность теоретических обобщений (например, только сеть метеостанций на обширной территории может стать информационной базой для реального метеорологического прогноза).

Теоретические методы – это логические механизмы создания гипотез, законов, теорий. К ним относятся: формализация, аксиоматизация, гипотетико-дедуктивный метод и др. Теоретические и эмпирические методы в научных исследованиях неотделимы друг от друга, поскольку все научные выводы формируются либо по пути от модели к фактам из природы, либо по пути от фактов к модели природных процессов.

В экологии часто используются методы, применяемые в других науках, как в биологических (биогеохимия, анатомия, физиология, и др.), так и небиологических (физика, химия, геодезия, метеорология и др.). Но для выявления специфики экологических закономерностей существуют исключительно собственные – экологические методы. Они делятся на полевые, лабораторные, экспериментальные, количественные (математическое моделирование) методы.

Полевые методы имеют первостепенное значение. Они предполагают изучение популяций и сообществ в естественной среде (в природе) и позволяют установить воздействие на объект комплекса факторов, изучить общую картину развития и жизнедеятельности изучаемого объекта.

Экспериментальные методы отличаются от полевых тем, что организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно дозировать размер изучаемого фактора, следовательно, можно точнее, чем при обычном наблюдении, оценить его влияние. При этом выводы, полученные в лаборатории, требуют обязательной проверки в полевых условиях.

Экологический мониторинг – один из главных методов изучения динамики экосистем (биогеоценозов), происходящей под воздействием естественных и антропогенных факторов. Под мониторингом понимается специальное длительное слежение за состоянием одних и тех же экосистем. Подобные исследования сопряжены с большими время- и трудозатратами, так как предусматривают детальное описание и изучение всех компонентов, составляющих биогеоценоз, и потому возможны лишь при организации стационарных работ с закладкой как временных, так и постоянных пробных площадей.

Моделирование – основа научного анализа системной экологии. Процесс перевода физических, биохимических, биологических представлений об экосистемах в ряд зависимостей и операции над полученной математической системой называют системным анализом.

При моделировании стремятся создать упрощенную модель, сходную с оригиналом. Свойства и поведение модели можно эффективно исследовать, а данные изучения применить к оригиналу. Для моделирования используют различные методы, в том числе модели идеализированных экосистем из одной популяции при полном достатке элементов питания, отсутствии вредителей и болезней.

Частные методы экологии.

Частнонаучные методы используются только в рамках конкретного раздела науки или конкретного явления. Экология, как и каждая частная наука, имеет свои специфические методы исследования. Частнонаучные методы опираются на теоретические (то есть на проверку теории) и используют эмпирические (наблюдение, эксперимент…) и диалектические методы.

Характер сочетания всех методов определяется спецификой научного исследования. Например: выдвигается гипотеза о том, что стоки целлюлозно-бумажного завода (ЦБЗ) отрицательно сказываются на ихтиофауне оз. Байкал. Чтобы подтвердить гипотезу, производится сбор фактов о численности и состоянии популяций рыб вблизи и вдали от ЦБЗ за несколько лет (эмпирические методы). Исследуется состав сточных вод ЦБЗ, влияние химических компонентов стоков на организмы (эмпирические методы). Собранные сведения обрабатываются математически, выявляется степень сходства удаленных друг от друга популяций рыб (всеобщие методы). На основе результатов обработки данных строится модель дальнейшего развития ситуации (теоретические методы). В течение этого исследования частнонаучные методы весьма разнообразны:

- использование планктонных сетей при изучении кормовой базы рыб;

- центрифугирование при изучении состава стоков;

- шкалирование в многомерное пространство евклидовых дистанций при обработке данных о популяциях рыб и многие другие.

Таким образом, в научном познании применяется, как правило, комплекс методов, от правильного сочетания которых и зависят результаты исследований.

Дата добавления: 2015-04-24