1.4. Основні методи екологічних досліджень

Методи досліджень сучасної екології є різноманітними:

• статистичний, який дозволяє отримання, обробку та ана­ліз первинних статистичних матеріалів;

• балансовий, що дає можливість зіставляти наявність природних ресурсів з їх використанням;

• порівняльний, що передбачає вивчення об’єктів через порівняння з іншими об’єктами;

• аерокосмічний (космічні знімання), що дозволяє оцінити в динаміці всі процеси, що відбуваються в локальному, регіональному та глобальному масштабах на Землі;

• картографічний, що дозволяє застосовувати географічну карту для опису, аналізу та пізнання явищ.

Крім того, застосовують такі методи як: робочі гіпотези, моделювання процесів, системний підхід, постановка експери­ментів тощо.

Для проведення екологічних досліджень широко використовують порівняно прості методи математичної статистики: обробку варіаційних рядів з визначенням математичного очікування, дисперсії, середнього квадратичного відхилення, отримання інтен­сивнихта екстенсивних показників для порівняння тощо.

Також виділяють такі методи як: фізичні; хімічні; біофізичні; біохімічні; радіобіологічні; метеорологічні; кібернетичні; наземний, повітряний та космічний екомоніторинги; аналізу, систематики, прогнозу.

Методична основа сучасної екології включає: системний підхід; натурні спостереження; експеримент; моделювання.

Для дослідних та прикладних робіт використовують такі методи:

• методи реєстрації та оцінки стану середовища: вимірювання температури, хімічного складу, радіаційного фону, хімічного забруднення тощо;

• екологічний моніторинг: періодичне або безперервне спо­стереження (наприклад, вивчення антропогенного забруднення середовища). Для цього використовують методи фізичного і хімічного експрес-аналізів, дистанційне зондування, телеметрію і комп’ютерну обробку даних;

• методи кількісного обліку організмів і методи оцінки біомаси та продуктивності рослин і тварин (наприклад, аерокосмічна реєстрація чисельності стад);

• методи вивчення взаємовідносин між організмами в багатовидових угрупованнях (наприклад, експеримент «Біосфера-2», США);

• методи математичного моделювання, зокрема методи імітаційного моделювання з використанням сучасної обчислювальної техніки. Ці методи дозволяють розглядати варіанти і здійснювати обґрунтовані прогнози глобального розвитку.

1.5. Основа сучасної екології – вивчення модельної системи «Людина – економіка – біота – середовище»

У 1992 році Д. Медоуз писав: «Та система, що змушує зав­давати шкоду навколишньому середовищу, подібна до іншихсис­тем, наприклад таких, що змушують людей палити, ставати нарко­манами, використовувати все більше пестицидів у сільському господарстві, створювати все більше зброї, щоб забезпечити безпеку».

Автор назвав такі порочні системи «манія-структурами».

Насправді, немає нікого, хто свідомо хотів би знищувати природу і порушувати навколишнє середовище, але збитки, що їм завдаються, весь час зростають. Чому це виникає і що потрібно зробити, щоб змінити це становище? Відповідь не криється у пев­ній галузі – економіці, техніці, біології або психології. Вона міститься у системі взаємодії цих областей, які утворюють глобальну суперсистему «Людське суспільство – виробництво та економіка – жива природа – навколишнє середовище». Структурна схе­ма системи «Людина – економіка – біота – середовище» подана на рис. 5.1.

Б

– – +

Е + С

+ –

+ Л +

Рис. 5.1. Модельна система «Людина – економіка – біо- та – середовище»

Поведінка та характер зв’язків у даній системі можна охарактеризувати так:

–двосторонній зв’язок «Людина + ₊+ Економіка» має позитивний зворотний характер. Оскільки зростає чисельність людей, то зростають і їх потреби і, відповідно, зростає продукція економіки;

–чим вище зростання економіки, тим більша негативна дія її на природу та на навколишнє середовище. Використання відходів є незначним порівняно з обсягом використання людством природних ресурсів. Тому зв’язок «Економіка – Біота» є одностороннім і має від’ємний характер;

–такий самий характер має зв’язок «Економіка – Середовище», тому що темпи антропогенного забруднення набагато більші, ніж здатність природних систем до відновлення середовища;

–зв’язок «Біота + Середовище» характеризує здатність живої природи формувати і регулювати середовище, а лімітуюча дія середовища характеризується від’ємним зв’язком «Середовище – Біота»;

–зв’язок «Середовище + Людина» – односторонній і позитивний, тому що благополуччя людини значною мірою залежить від стану середовища.

Уцілому благополуччя людства залежить від двох позитивних зв’язків: «Економіка + Людина» і «Середовище + Людина». Оскільки чисельність людей на планеті зростає, то відповідно збільшується і продукція економіки, причому більшою мірою, ніж зростає її коефіцієнт корисної дії. Тому зростання економіки супроводжується зростанням її шкідливої дії – негативного техногенного тиску на природу, а через неї і на людину. Людина звикла «підкорювати природу», брати від неї все більше і більше. 2 млн, років наші предки жили у гармонії із природою, ілише за останні 2 століття, особливо останні 50 років, люди здійснюютьглобальний екоцид. Люди запустили бумеранг техногенезу і сьогодні перебувають під його ударом. Цей момент, мож­ливо, є найдраматичнішим в історії Землі. Розвиток людської цивілізації прийшов до точки біофоркації. Вибір напрямку розвитку людства залежить від нього самого.