4. Закони та методи в екології

Екологія, як і всі науки, базується на основних законах природи. В екології існує понад 250 законів, закономірностей, принципів, правил, які наведені М.Ф. Реймерсом. Більшість екологічних законів і принципів узагальнив американський еколог Б. Коммонер у 1974 р., звівши їх до чотирьох основних.

Закон перший: усе пов'язане з усім. Екологія розглядає біосферу нашої планети як складну систему з багатьма взаємопов'язаними елементами. За рахунок взаємозв'язків формуються гармонійні системи кругообігу речовин та енергії. Будь-яке втручання в роботу збалансованого механізму біосфери викликає ланцюгову реакцію в екосистемах різних рівнів, що робить прогнозування в екології надзвичайно складним завданням.

Закон другий: усе має кудись діватися. На прикладі біологічного кругообігу можна зауважити, як рештки й продукти життєдіяльності одних організмів є в природі джерелом існування для інших. Людина поки що не створила такого гармонійного кругообігу в своїй господарській діяльності. Будь-яке виробництво постійно виробляє дві речі – необхідну продукцію та відходи. Відходи самі собою не зникають: вони нагромаджуються, знову втягуються в кругообіг речовин і, подекуди, призводять до катастрофічних наслідків.

Закон третій: природа знає краще. Третій закон екології стверджує, що штучне введення органічних речовин, які не існують у природі, а створені людиною, але беруть участь у живій системі, швидше завдасть шкоди.

Закон четвертий: ніщо не дається задарма. "Глобальна екосистема являє собою єдине ціле, в межах якого ніщо не може бути вигране або втрачене й яке не може бути об'єктом загального поліпшення: все, що вилучається з неї людською працею, має бути відшкодоване. Сплати за цим векселем не можна уникнути, її можна лише відстрочити", — пише Б. Коммонер. Четвертий закон стверджує, що природні ресурси не є нескінченними. Людина в процесі своєї діяльності на сучасному етапі розвитку цивілізації бере у природи в "борг" значну частину її продукції, залишаючи під заставу ті відходи й ті забруднення, яким не може чи не хоче запобігти. Цей борг зростатиме доти, доки існування людства не опиниться під загрозою й люди сповна не усвідомлять необхідність усувати негативні наслідки своєї діяльності, яке потребуватиме дуже великих затрат, які й стануть сплатою цього боргу. Знехтувати цим законом сьогодні – значить прискорити загрозу існування життя на планеті.

У цих екологічних законах сформульовано об'єктивні й реальні екологічні особливості, закономірності існування природи, які має наслідувати людина на Землі.

Екологія як комплексна наука використовує досить багато методів, які властиві іншим фундаментальним наукам. Згідно з Ю. А. Злобіним (1998), методи екології можна розділити на три основні групи [1]:

Методи збору інформації. Класичні методи дослідження стану екологічних об'єктів - включають у себе всі методи, які застосовують природничі науки, що спрямовані на накопичення фактичного матеріалу про складові компоненти досліджуваної ділянки екосистеми, біосфери.

Методи обробки отриманої інформації. Дана група методів спрямована на узагальнення отриманої інформації шляхом систематизації певних параметрів складових компонентів досліджуваної ділянки екосистеми. Слід відзначити, що при певних екологічних дослідженнях статистична обробка є необхідною умовою достовірності отриманих результатів.

Методи інтерпретації отриманих результатів. Методи моделювання. Важливим етапом будь-яких екологічних досліджень є здатність аналізу отриманих результатів, побудова певної моделі стану екосистеми. Такий підхід дає змогу прогнозувати зміни, які можуть відбуватися на досліджуваній ділянці під впливом певних екологічних факторів або під впливом діяльності людини. На основі абстрагування результатів досліджень можна робити словесні описи екосистем (вербальні моделі), побудувати схеми взаємозв'язків компонентів (графічні моделі), робити спробу опису екосистеми за допомогою математичних формул (математичні моделі). Застосування методів моделювання неможливе через непередбачуваність процесів, які відбуваються в екосистемах, залежність від "великих" та "малих" циклів, як правило, планетарної природи. Тільки після накопичення достатньої кількості інформації про закономірності існування Всесвіту побудовані моделі будуть найбільш наближені до реального стану екосистем. Введення змінних величин не дає можливості вирішити даної проблеми, математичні формули стають більш ускладненими. Спрощення та вилучення змінних компонентів веде до втрати достовірності самої моделі.