Междисциплинарная наука

ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА КАК КОМПЛЕКСНАЯ

ЛЕКЦИЯ 1

План:

Введение

1. История развития и становления экологии человека.

2. Предмет и задачи экологии человека:

2.1. Экология человека как наука. Ее связь с другими науками.

2.2. Направления в экологии человека.

2.3. Цели и задачи экологии человека.

3. Методы исследования в экологии человека.

Человечество — всего лишь небольшая часть живой Природы, которое без Природы существовать пока не может. Совокупная де­ятельность человечества на Земле приобрела такие глобальные масштабы, столь заметно преобразила условия существования дру­гих живых организмов и даже облик и свойства поверхности Зем­ли, что уже появились грозные признаки отклонений от существо­вавшего прежде определенного равновесия между живой и нежи­вой Природой. Эти отклонения угрожают большей части живого на Земле, и, как следствие этого, - самоуничтожение человечества. Поэтому возникла острая необходимость изучения основных зако­номерностей взаимодействия человека с окружающей средой с по­зиций сохранения жизни самого человека.

Право на жизнь в экологически чистой, здоровой и безопас­ной среде — одно из важнейших прав человека. Поэтому во всем мире и в первую очередь в экономически развитых странах в по­следние два десятилетия так обострились проблемы, связанные с состоянием окружающей среды. Они приобрели экономическое, социальное и политическое звучание. Наблюдается этот процесс и в современной науке. Происходит «экологизация» обществен­ных дисциплин. Вопросами экологии начали заниматься эконо­мисты, юристы, социологи, философы, историки, журналисты. Особое по­ложение в экологизации науки и общественного сознания зани­мает экология человека, или антропоэкология.

Экология человека — это новое научное направление, изучаю­щее среду обитания и механизмы адаптации человека к различным ее условиям, физиологические основы нормы и патологии функ­циональных систем человеческого организма, здоровье людей и особенности влияния природных, антропогенных факторов на здоровье населения, критерии и способы его оценки.

1. В качестве научной дис­циплины экология человека появилась не на пустом месте. Она впитала в себя идеи многих исследователей. Сегодня ученые гово­рят о развитии экологического мышления, связывая это с угро­зой всемирной экологической катастрофы. Но нельзя забывать о том, что уже наш далекий предок в полном смысле слова был «стихийным антропоэкологом». Человек палеолита, выбирая пе­щеру для жилья или место для строительства свайного поселка, решал множество задач, которые несомненно можно отнести к числу экологических. Ведь жилье должно быть удобным для жиз­ни, защищать от зверей и врагов, иметь рядом воду для питья дрова для очага и угодья для охоты, рыбной ловли, сбора съедоб­ных растений. Нужно было выбрать жилище, защищенное от на­воднений и других стихийных бедствий. Для успешной охоты сле­довало знать повадки зверей и птиц, предугадывать изменения погоды. Особенно важно предвидеть опасности, угрожающие пле­мени, отличать съедобные растения от ядовитых, понимать, ка­кие продукты могут вызвать болезни. По мере развития человече­ства многие из этих знаний и навыков, ранее закрепленные как табу и религиозные запреты, были зафиксированы в письменной форме в виде законов.

Античные ученые стремились осмыслить роль и место человека в окружающем его мире, понять, как природные и хозяйственно-бытовые условия влияют на него. О зависимости путей развития человеческого общества и природы писал древнегреческий исто­рик Геродот (484—425 гг. до н. э.).

Платон (427 — 347 гг. до н.э.) считал, что характер людей и политические события зависят от природных условий. Аристотель (384—322 гг. до н. э.) по­лагал, что человек имеет общие функции как с растениями, так и с животными. Сам человек, в его понимании, — «общественное животное», в сферу жизни которого входят семья, общество, го­сударство. Анализ научных знаний античных времен показывает, что общественная мысль формировала представления о зависимо­сти развития общества и человека от природных условий.

Особенно глубоко взаимоотношения человека со средой его обитания исследовались в связи с опасностью возникновения раз­личных заболеваний. Великий врач древности, основоположник научной медицины Гиппократ (460—370 гг. до н. э.) посвятил рас­смотрению данной проблемы труд «О воздухах, водах и местно­стях». В этом произведении, содержащем советы врачам, в частно­сти говорится: «Поэтому, кто придет в незнакомый город, он должен обратить внимание на его положение для того, чтобы знать, каким образом он расположен к ветрам или восходу солнца, ибо не одни и те же свойства имеет город, лежащий к северу и лежа­щий к югу, а также расположенный на восход солнца или на запад. <...> как обстоит дело по отношению к водам, пользуются ли они болотными и мягкими водами или жесткими, <...> или же солеными и неудобными для варения» и т.д. Продолжая харак­теристики особенностей природных условий городов, Гиппократ рассказывает, какого телосложения и каких болезней следует ожи­дать у людей в зависимости от преобладающих ветров, воды, рель­ефа и времен года. Физическая конституция и психические особенности описываемых народов, по убеждению Гиппократа, — результат природных условий и гео­графического положения мест их обитания.

Об этом же почти через четыреста лет после Гиппократа писал в I в. до н. э. римский философ Лукреций Кар в блистательной книге «О природе вещей»

В эпоху Возрождения Роджер Бэкон (1214—1292) показал, что живые и неживые тела построены из одних и тех же материальных частиц и живые существа находятся в тесной зависимости от окру­жающей среды.

Религиозный догматизм и схоластика средних веков значительно замедлили развитие экологических знаний. Однако даже в те вре­мена в трудах немецкого химика и врача Т. Парацельса (1493 — 1541) содержатся суждения о влиянии природных факторов на организм человека.

Великие географические открытия, колонизация стран способ­ствовали дальнейшему развитию естественных наук. Освоение но­вых территорий было немыслимо без знаний об их природе. Эти знания позволяли человеку выжить в непривычных условиях. Ев­ропейцы, продвигаясь в недавно открытые земли, огромное вни­мание уделяли описанию растительного и животного мира, влия­нию климата и погодных явлений на организм человека.

Рост городов и расширение мануфактурного производства при­вели к усиливающемуся загрязнению среды жизнедеятельности людей, что заставило власти и специалистов пристально взгля­нуть на эту проблему. Она возникла с появлением средневековых поселений, загрязненных сточными водами и различными бы­товыми отходами на улицах.

Российский император Петр I наряду с многочисленными го­сударственными делами рассматривал вопросы благоустройства, чистоты улиц и рынков, а также регулирования спуска сточных вод в Санкт-Петербурге и Москве.

Экология человека на современном этапе. Прослеживая корни экологии человека в глубокой древности, оценивая положитель­ный вклад многих ученых XIX и первой половины XX в., необхо­димо признать, что по-настоящему экология человека стала раз­виваться только во второй половине XX в. Импульсом к этому послужило осознание многими исследователями катастрофических последствий для человечества роста числа людей на Земле, ин­тенсивного воздействия хозяйственной деятельности на природу, на среду обитания человека, на самого человека, на его труд, быт, отдых, состояние здоровья. Огромное влияние на создание подлинно научного подхода к пониманию и решению экологи­ческих проблем оказали взгляды В.И.Вернадского (1863—1945), который сформулировал представление о ноосфере (сфере разу­ма), т.е. о таком этапе развития человечества, когда оно осознан­но будет охранять окружающую среду.

Ухудшение качества среды обитания человека, которое стано­вилось все более очевидным с середины XX в., не могло не вол­новать ученых и общественность. Как результат этой обеспокоен­ности за рубежом появилось большое число публикаций: У. Фогт «Путь к выживанию» (1948), У.Л.Томас «Роль человека в измене­нии облика Земли» (1956), Р. Карсон «Безмолвная весна» (1962), Донелла и Денис Медоуз с соавторами «Пределы роста» (1972).

Первая в отечественной литературе статья, посвященная эко­логии человека, принадлежит перу Н. П. Соколова, она появилась в 1964 г. В этот же период опубликованы работы Д. А. Бирюкова об экологической физиологии человека, в которых исследуется роль природных факторов как постоянных условий развития и совер­шенствования функций человеческого организма. Принципиальное значение для развития экологии человека имела книга В.П.Казначеева «Очерки теории и практики экологии человека» (1983).

Огромное значение для теории экологии человека имели тру­ды и непосредственная деятельность В.Б.Сочавы (1905—1978), С.С.Шварца (1919-1976), В.П.Алексеева (1928-1991) и А.Л.Яншина (1911 — 1996). В отечественной науке экология человека по­лучила «права гражданства» в 1974 г., когда в Москве в Институте географии АН СССР было проведено совещание «Теория и мето­дика географических исследований экологии человека» и вышел сборник материалов этого совещания. В сборнике опубликованы доклады А.П.Авцына, В.П.Алексеева, Т.И.Алексеевой, В.С.Пре­ображенского, Б.Б.Прохорова, Н.Ф.Реймерса и др.

Большой вклад в развитие отечественной экологии и антропоэкологии внес Н.Ф.Реймерс (1931 — 1993). Он считал, что важное место в ряду дисциплин, составляющих в совокупности «боль­шую экологию», принадлежит экологии человека, которая слу­жит мостом, соединяющим биологические разделы экологии с социально-демографическими и хозяйственно-технологическими ее разделами. Для совершенствования теории и практики эколо­гии человека велико значение работ Т.И.Алексеевой по адапта­ции населения, адаптивным типам людей в различных природ­ных зонах, В.С.Преображенского — по теоретическим пробле­мам экологии человека.

В становлении экологии человека как науки условно можно выделить 3 этапа:

I этап (с XIX в. до 20-30 гг. XX века) - формирование экологи­ческого мировоззрения. Среди научных трудов, в которых рассмат­ривались проблемы взаимодействия человека и окружающей среды, следует отметить работы Т.Г Гексли «Место человека в при­роде» (1863), Дж.П. Марша «Человек и природа. Физическая геог­рафия и ее изменение под воздействием человека» (1864), Г. Спен­сера «Изучение социологии» (1870), Э. Реклю «Земля и люди» (1876) и другие.

Именно на этом этапе был введен термин «экология человека». По некоторым данным его предложили американские исследова­тели Р. Парки Э. Берджес в работе «Человеческая экология» (1921). Правда, они проводили социологические исследования населения г. Чикаго, поэтому под «экологией человека» в большей степени понимали «социальную экологию».

Наиболее полно экологический подход был разработан в трудах французских географов П. Видаля де ля Блаш «Принципы геогра­фии человека» (1922) и Брюна «География человека»(1925).

Кроме формирования экологического мировоззрения на пер­вом этапе большое внимание уделялось изучению различных вли­яний географических закономерностей, территорий на состояние здоровья людей.

II этап (40—60 гг. XX века) — период становления.

Одной из важнейших работ этого этапа является 3-томное издание «Основ человеческой географии» (1943-1952) французского исследователя М. Сорре, т.к. в первом томе под названием «Очерки экологии че­ловека» (1943) была сформулирована основная задача экологии -«изучение человека как живого организма, который испытывает воздействие определенных условий существования и реагирует на раздражение со стороны окружающей его естественной среды».

С середины XX века отмечается ухудшение качества среды обитания человека, что вызвало обеспокоенность ученых и появле­ние за рубежом таких публикаций, как «Путь к выживанию» У. Фокта (1948), «Роль человека в изменении облика Земли» У.Л. Томаса (1956), «Безмолвная весна» (1962) и другие.

Первые статьи в отечественной литературе, посвященные проблемам экологии человека, были написаны Н.П. Соколовым и Д.А. Бирюковым в начале 60-х гг. прошлого столетия.

Основными исследованиями этого периода являются вопросы возникновения и распространения эндемичных (от греч. endemos — местный) болезней.

III этап (с 70-х гг. ХХ века до настоящего времени) — современ­ный период. Значительным событием этого периода является Пер­вое международное совещание по окружающей человека среде, прошедшее в г. Стокгольме в 3972 г., где экология человека была провозглашена как наиболее важное направление. В нашей стране
первое научное совещание по географическим вопросам экологии человека было проведено в 1974 г. Принципиальное значение для развития экологии человека в этот период имела книга В.П. Казначеева «Очерки теории и практики экологии человека» (1983) и научная деятельность таких ученых, как Б.В. Сочавы, С.С. Шварца, В.П. Алексеева, Н.Ф. Реймерса, Т.И. Алексеевой и B.C. Преобра­женского.

***

Деятельность людей по использованию природных ресурсов наносила и наносит большой ущерб растительному и животному миру планеты, ее недрам, водам и почвам, но и сам человек ста­новится жертвой своей деятельности. Эта идея стала очевидной для мыслителей прошлого задолго до появления самих понятий «экология» и «экология человека».

Н.Ф. Реймерс в книге «Надежды на выживание человечества: концептуальная экология» (1992) подчеркивает, что важное мес­то в ряду дисциплин, составляющих в совокупности «большую экологию», принадлежит экологии человека. В «Экологическом манифесте» Н.Ф. Реймерс писал: «Бездумная техника сминает природу, кромсает биосферу, давит человечество, травит землю. Этот путь окончен. Смог, удушающий людей, озоновые дыры над полюсами и чума XX века — ВИЧ (СПИД) — достаточное тому доказательство. В обращении с планетой, с самим человеком нуж­ны глубокие знания и мудрая осторожность. Они — символ эко­логии. Век безоглядной эксплуатации позади: и человека челове­ком, и природы человеком. Природа требует воспроизводства. В особой заботе нуждается человек. Экономика перестала быть един­ственной общественной целью. Не безвременно скончаться бога­тыми, а жить, пользуясь благами природы и цивилизации, — за­дача людей».

Предмет и задачи экологии человека

2.1. Экология человека как наука. Ее связь с другими науками.

Об экологии человека как о проблеме или как об особой на­уке говорят и пишут специалисты самых разных областей знаний, поэтому до сих пор нет общепринятого определения этого научно­го направления. Еще С.С. Шварц (1974) писал, что «экология чело­века — наука, еще не получившая прав гражданства, не определив­шая своего предмета и метода исследования, — уже стала одной из популярнейших отраслей знания. Естественно поэтому в экологию человека разные авторы вкладывают разное содержание».

Б.Б. Прохоров (1979) так определил данную проблему; «види­мо, наиболее правильно рассматривать экологию человека как но­вую, складывающуюся синтетическую науку (точнее, ассоциацию наук), которая должна обобщить данные отраслевых дисциплин». «...Экология человека — ассоциация медико-биологических, геогра­фических, исторических и общественных наук, которые в рамках экологии человека изучают взаимодействие групп населения с ок­ружающей средой и ее географическими подразделениями и в свя­зи с этим морфологические особенности, потенциальную и акту­альную патологию, численность, бытовые и хозяйственные навыки населения, обусловленные влиянием из внешней среды».

Н.В. Казначеев (1983) считал, что экология человека - это комп­лексное междисциплинарное научное направление, исследующее

- закономерности взаимодействия популяций людей с окружа­ющей средой;

- проблемы развития народонаселения в процессе этого взаи­модействия;

- проблемы целенаправленного управления сохранения и раз­вития здоровья населения;

- совершенствование Homo sapiens.

Н.Ф. Реймерс (1990) рассматривал данное научное направление как

* Экологию человека, которая является комплексной дисципли­ной, исследующей общие законы взаимоотношения биосферы (ее подразделений) и антропосистемы (ее структурных уровней чело­вечества, его групп (популяций) и индивидуумов), влияние при­родной (в ряде случаев и социальной) среды, на человека и группы людей. Антропосистема — это человечество как развивающееся целое, включающее человека как биологический вид, его материальную и духовную культуру, производственные силы и производственные отношения.

* Экологию человеческой личности.

* Экологию человеческих популяций, в том числе этносов.

В последнее время сформировалось следующее определение экологии человека — это наука, изучающая закономерности воздей­ствия на население конкретных регионов природных, социальных, про­изводственных факторов, включая культуру, обычаи, религию, с целью выяснить направленность и последствия эколого-социально-демографических (антропоэкологических) процессов, а также причины их возникновения.

Таким образом, экология человека представляет собой комплекс­ную эколого-социально-экономическую отрасль знаний, где все социальные, экономические и природные условия рассматривают­ся как одинаково важные составляющие среды жизни человека.

Если говорить о науках, представители которых активно участ­вовали в разработке проблем экологии человека, то одними из пер­вых следует назвать медицину и биологию. В пределах медицин­ских наук вопросы экологии человека в той или иной степени рассматриваются гигиеной, токсикологией, эпидемиологией и другими направлениями этой отрасли. Среди биологического бло­ка наук, внесших большой вклад в становление и развитие эколо­гии человека, следует отметить физиологию, генетику, антрополо­гию, психологию и общую экологию.

Медицина: *Эпидемиология *Токсикология *Гигиена *Медицинская экология

География: *Инженерное ландшафтоведение *Медицинская география *Экогеография

Биология: *Физиология *Антропология *Генетика *Психология *Экология

Геология: *Инженерная геология *Геохимия *Экологическая геология

Общественные науки: *Экономика *Демография *Социология *Юриспруденция

Экология человека

Естественные науки: *Математика *Физика *Биофизика *Химия *Биохимия

Исторические науки: *Этническая антропология *Этнография *Археология *Общественная история

Философия: *Философия человека *Основы взаимоотношения общества и природы

Рис. 1. Структура экологии человека (по В.Н. Мовчану, 2004).

Кроме того, важную роль в экологии человека сыграли пред­ставители географических наук: география, ландшафтоведение и другие.

На рис. 1 представлена упрощенная схема структуры экологии человека. Хотя данная схема не отражает многочисленные междис­циплинарныесвязи, которые существенны для этой науки.

2.2. Направления в экологии человека.

Условно экологию человека можно разделить на два направ­ления:

экология человека (антропоэкология), которая изучает биоло­гическое взаимодействие на организменном и популяционном уровне с окружающей средой с точки зрения обеспечения высоко­ го уровня здоровья населения. Здесь человек выступает как биоло­гическая единица;

экология человеческого общества (социальная экология), изу­чающая взаимоотношения между обществом и природой с целью их гармонизации. Важным является исследование новых, сложив­шихся в век научно-технического прогресса, социоприродных закономер-ностей взаимодействия природы и общества.

2.3. Цели и задачи экологии человека.

Цель экологии человека, как и любой науки, - обеспечить общество соответствующей информацией, способствующей оптими­зации жизненной среды человека и процессов, протекающих в че­ловеческих общностях.

Объектом изучения экологии человека является система «чело­век - окружающая среда», в которой человек выступает как на организменном, так и на популяционном уровне, а понятие «окружа­ющая среда» охватывает природную, техногенную, социокультур­ную среды (рис. 2).

При этом важным является:

1. Здоровье индивида — динамический процесс сохранения и развития биологических, физиологических и психических функ­ций, обеспечивающих оптимальную трудоспособность и социаль­ную активность, совершенствование психофизиологических воз­можностей человека;

2. Здоровье территориальной общности людей — динамический процесс сохранения и развития биологической, физиологической, психосоциальной жизнеспособности населения в ряду поколений;

3. Профессиональное предпочтение и профзаболевания;

4. Культурно-образовательный уровень;

5. Демографические показатели.

Все население региона

Социально-экономические условия

Природные условия

Общность людей

Загрязнение окружающей среды

Научно-техническая деятельность

Рис. 2. Структура системы «человек - окружающая среда»

Элементы внешнего для человеческой общности окружения в свою очередь взаимодействуют между собой, составляя большую динамическую систему. Изменения отдельных элементов этой под­вижной системы оказывают влияние на основные характеристики общности людей: уровень здоровья индивида, демографические показатели и т.д.

Исходя из вышеизложенного задачи, стоящие перед экологией человека, многообразны.

Выделяют 3 основных подхода при разработке теоретических задач:

- создание на различных государственных уровнях единой сис­темы контроля качества окружающей среды и оценки последствий для здоровья населения;

- создание социально-экономических, физических условий поддержки здоровой окружающей среды и коррекции неблагоприятных изменений здоровья человека и общества, вызванных действием антропогенных и экстремальных факторов;

- разработка и реализация технико-технологических и приро­доохранных программ, направленных на минимизацию риска для здоровья населения, связанного с приоритетными антропогенны­ми факторами окружающей среды.

Среди прикладных з адач можно выделить:

- исследование влияния условий города на здоровье человека и общность людей;

- создание благоприятной окружающей среды (улучшение качества атмосферного воздуха, воды, снижение шумовой нагруз­ки и др.);

- стабилизация и улучшение социально-экономического поло­жения населения (улучшение медицинской помощи, обеспечение занятости населения и др.);

- формирование здорового образа жизни;

- мониторинг за экологическим состоянием города и здоровь­ем населения;

- формирование экологического мышления и культуры.

3. Методы исследования

В ходе развития экологии человека сфор­мировались ее теоретические основы, методологические поло­жения и конкретные методические приемы решения научных и прикладных задач. Теория и практика антропоэкологических ис­следований базируются на осмыслении, переработке и совер­шенствовании методов других дисциплин.

Для формирования методических основ экологии человека важ­но понимание ее как науки о законах развития пространственно-временных систем (антропоэкосистем), включающих изучение здоровья населения и его демографического поведения, обуслов­ленных процессом взаимодействия человеческих общностей и природных комплексов, а также о методах регулирования этих систем и управления ими.

В процессе изучения тех или иных антропоэкосистем на ос­нове сведений различных наук необходимо интерпретировать полученную информацию в сугубо антропоэкологическом ас­пекте, используя идеи и приемы, присущие именно экологии человека.

Для решения научных и прикладных задач по экологии челове­ка исследования проводятся на различных пространственных уров­нях, которые можно разделить на три основных — локальный, региональный и глобальный. Каждому из них соответствует своя специфика исследования и свойственная только данному уровню широта и глубина вскрываемых процессов. Для каждого уровня характерен свой картографический масштаб, как используемых картографических источников, так и картографического оформ­ления окончательных результатов исследования.

Решение исследовательских антропоэкологических проблем осуществляется с использованием методов и техники сбора ин­формации, которые сложились в науках, послуживших базой фор­мирования экологии человека.

Среди этих методов — наблюдение, эксперимент, оценивание, моделирование, карто­графирование, районирование и прогнозирование. Эту работу могут проводить как сами антропоэкологи, так и исследователи соответствующего профиля. Специалисты по экологии человека непосредственно осуществляют анализ и синтез собранной ин­формации и ее верификацию (проверку результатов). Большое зна­чение имеет правильный выбор формы представления получен­ных результатов.

Основные знания, получаемые в экологии, равно как и в других науках, основаны прежде всего на наблюдении. Поэтому метод непосредственного наблюдения изучаемой системы (в том числе и живого организма) или ее определенных компонентов в ес­тественных условиях подразумевает невмешательство (или мини­мально возможное вмешательство) наблюдателя и является одним из наиболее важных, в историческом плане, — первым методом экологических исследований. В современных условиях метод на­блюдения проводится с помощью новейшей электронной, акусти­ческой, фотографической и прочей аппаратуры. В ходе проверки или подтверждения наблюдения становятся научным фактом. Для объяснения причины наблюдаемого явления выдвигаются различ­ные предположения (гипотезы), которые проверяются в процессе эксперимента.

Экспериментальный метод широко применяется в экологии. Его принципиальным отличием от пассивного наблюдения являет­ся то, что задача наблюдения — получение сведений о поведении организма или популяции (экосистемы) в ненарушенных естест­венных условиях, тогда как в эксперименте исследователь следит за объектом, в котором им сознательно произведены определенные, может быть и достаточно сильные, изменения. Многообразие экс­периментов определяется степенью контроля человека за условия­ми эксперимента и числом сознательно варьируемых факторов. На одном конце располагаются практически неконтролируемые экс­перименты (например, проводимые в полевых условиях), а на дру­гом противоположном конце группируются эксперименты, в кото­рых исследователь имеет полную возможность контролировать все интересующие его экологические факторы в течение всего опыта (чаще всего такого типа эксперименты проводятся в лабораторных условиях). Промежуточное положение занимают эксперименты, в которых контролируются лишь некоторые факторы.

При современном состоянии статистических материалов и сте­пени изученности территории большая роль в исследованиях по экологии человека принадлежит методу оценивания. Оценивание среды обитания населения — один из наиболее распространенных методов исследования в экологии человека. Оце­нивание служит важным способом получения необходимой ин­формации. Если объективные данные, выраженные в четкой ко­личественной форме, отсутствуют или их недостаточно, исследо­ватели используют метод оценок. Оценивание — это сопоставление неизвестного с известным. Прием оценивания предполагает анализ состояния того или иного объекта или процесса в данное время. Однако при этом оценивание нацелено на прогнозирование развития процесса или явле­ния и, в конечном счете, на управление им, т.е. на целена­правленное его изменение.

Кроме того, в экологии используют популяционный подход в исследованиях. Наиболее часто в рамках данного направления изу­чаются вопросы по выявлению факторов, ограничивающих расп­ространение тех или иных популяций и рост их численности.

К методам изучения популяций относят количественный метод, который основан на математической статистике с использованием различных показателей. Простейшие статистические показатели, характеризующие совокупность по какому-либо одному количест­венно оценивающему признаку, — это среднее значение и диспер­сия. Дисперсия количественно оценивает разброс данных, их сред­ний квадрат отклонения от среднего значения. Высокие значения дисперсии соответствуют большей гетерогенности исследуемой со­вокупности поданному признаку, а низкие - малой.

При описании популяции используются показатели, характе­ризующие ее состояние в определенный момент времени (напри­мер, численность и плотность населения) или за некоторый проме­жуток времени (рождаемость, смертность и т.д.).

Современные достижения информационных технологий поз­волили в экологии активно применять метод моделирования. Сущ­ность этого метода состоит в том, что наряду с системой (оригина­лом) рассматривается ее модель, в качестве которой выступает не­которая другая система, представляющая собой образ (подобие) оригинала. Модель — упрощенное представление реальной систе­мы, для которой характерно бесконечное число связей с окружаю­щей средой. Упрощение позволяет ограничить число связей и выб­рать те из них, которые являются наиболее важными. Затем осуще­ствить компьютерное моделирование (исследование) динамики поведения системы в различных ситуациях и прогнозирование ее поведения в будущем.

Моделирование позволяет определить основные свойства мо­дели экологической системы, законы развития и взаимодействия с окружающим миром, научиться управлять поведением модели и определить наилучшие способы управления экологической систе­мы для достижения заданных целей, прогнозировать прямые и кос­венные последствия реализации различных форм и способов воз­действия на экологический объект.

Яркий пример компьютерного моделирования — модель воз­можных последствий ядерного конфликта между США и СССР. Модель разработали ученые Вычислительного центра Академии наук СССР (ВЦ АН СССР, ныне это ВЦ РАН) под руководством академика Н.Н. Моисеева. По предсказаниям, сделанным на ос­нове этой модели, были спрогнозированы глобальные последствия: «ядерная ночь», длящаяся три года, и как ее результат — «ядер­ная зима» на всей планете. Последствия «ядерной зимы» могли привести к фатальному концу существование человечества. Уче­ные сделали свою модель достоянием научной международной общественности, а также правительств. Видимо, благодаря и это­му обстоятельству человечество смогло избежать роковой «гло­бальной проверки».

Результаты изучения модели переносятся потом на оригинал. Обратный переход от модели к оригиналу называется интерпретацией модели. В зависимости от особенностей оригинала и задач исследований применяются самые разнообразные модели. По своей природе модели подразделяются на реальные и идеальные (знаковые). Реальные модели близки к оригиналу (например, аква­риум — модель водной экосистемы), а знаковые представляют собой условное описание системы оригинала с помощью символов и операций над символами.

Наибольшее значение для экологии имеют две разновидности знаковых моделей: концептуальные и математические. Концепту­альная модель состоит из научного текста, сопровождаемого блок-схемой системы, таблицами, графиками и прочим иллюстратив­ным материалом. При количественном изучении динамики эко­систем эффективнее является метод математического моделирова­ния, в котором поведение системы описывается соответствующими математическими функциями.

Метод математического моделирования включает создание следующих типов моделей: динамические — для их создания используют обыкновенные
дифференциальные или матричные уравнения, и они не содержат
случайных параметров; стохастические — они в той или иной мере учитывают случай­ные параметры, имеющиеся в реальных системах.

В последнее время для поиска оптимальной стратегии поведе­ния человека или воздействия его на экологические системы стали активно применяться игровые и оптимизационные модели.

Для антропоэкологического изучения территории, анализа проблемных ситуаций, возникающих при воздействии факторов риска на население, и последующего упорядочивания полученной информации служит антропоэкологическое таксонирование (районирование), т.е. деление территории на более мелкие таксоны.

При решении антропоэкологических проблем весьма продуктивно могут быть использованы дистанционные методы и приемы иссле­дования {аэрофотосъемка, космофотосъемка, непосредственные визуальные наблюдения из космоса). С помощью дистанционной информации (в сочетании с на­земными исследованиями) могут быть изучены природа, хозяй­ство, структура территориальной организации общества, природ­ные очаги ряда опасных заболеваний, нарушения среды обитания человека и, что очень важно, динамические тенденции в разви­тии этих явлений и процессов. Использование космической инфор­мации о территории вместе с другими методами позволяет прогнозировать изменения, происходящие в окружающей человека среде.

Дата добавления: 2013-12-13