2.2 Методы экологии

Экология – наука, которая использует весь арсенал методов естественно-научного познания: всеобщие, общенаучные, частнонаучные [13,26].

Всеобщие методы

Известно две группы всеобщих методов – метафизические и диалектические методы. Естественные науки используют диалектические методы: анализ, синтез, абстрагирование, аналогию, классификацию, обобщение, индукцию и дедукцию. На этих методах познания основывается вся интеллектуальная деятельность человека. Метафизические методы познания (например, медитация) ортодоксальной наукой отрицаются в силу своей субъективности.

Среди всеобщих методов все более модным становится моделирование. Модель – это имитация того или иного явления реального мира, позволяющая делать прогнозы. Под моделированием понимается изучение экологических процессов с помощью лабораторных, натурных или математических моделей. Толчок развитию математического моделирования в экологии дала кибернетика. Модели биосистем столь многочисленны, что классификация их почти невозможна.

В простейшей форме модель может быть вербальной (словесной) или графической, т.е. неформализованной. Если необходимы достаточно надежные количественные прогнозы, то модель должна быть формализованной, строго математической. Но относиться к математическому описанию работы биосистем нужно с осторожностью, поскольку по выражению биологов происходит работа абсолютно точными методами с абсолютно неточными данными. Математические модели не всегда достоверно отражают работу природных систем в силу их сложности, многогранности и способности к адаптации. Поэтому необходимо доказать адекватность используемого математического аппарата объекту и целям исследования. Создание методологии и технологии моделирования биосистем и экосистем – дело будущего.

Стратегия моделирования заключается в попытке путем упрощения получить модель, свойства и поведение которой можно легко изучать. В то же время модель должна иметь достаточное сходство с оригиналом, чтобы результаты ее изучения были применимы к оригиналу. Переход от модели к оригиналу называется интерпретацией модели.

Самыми важными моделями являются концептуальные модели. С помощью и на базе таких моделей строится современное мировидение во всех областях знаний. Каждая сегодняшняя модель всегда неокончательная, так как процесс познания непрерывен. В экологии в качестве такой концептуальной модели устройства мира принята модель – «экологическая система».

Общенаучные методы

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.