1. 3 Структура екології

У останні роки в усьому світі виникли різноманітні напрямки екологічних досліджень, ціль яких - забезпечення спеціалістів у всіх сферах діяльності необхідною екологічною інформацією. До 2000р. сформувалося біля 100 напрямків екологічної діяльності, які можна об’єднати за принципами їхньої галузевої приналежності, взаємозв’язків, взаємопідпорядкованості, пріоритетності, загально людського і практичного значення. Зараз існує декілька класифікацій основних складових частин сучасної екології. Деякі автори головну увагу приділяють загально філософським і культурним аспектам, другі - соціальним, треті - еколого-економічним, четверті - біоекологічній деталізації і т.п. Найбільш детальною й обґрунтованою є структура екології, запропонована відомим екологом М.Ф. Реймерсом, її ми і розглянемо.

Найвищім за рангом поняттям, що використовується в класифікації, є “загальна екологія”. Вона узагальнює всю екологічну інформацію, що надходить з інших підрозділів і на підставі їх аналізу і моделювання розвитку екологічної ситуації на планеті, сприяє прийняттю науково і логічно обґрунтованих рішень по реалізації стратегічних планів розвитку цивілізації Загальній екології підпорядковані два великих блоки екологічних досліджень: теоретична екологія і прикладна екологія.

Теоретична екологія включає біоекологію з усіма її підрозділами.

До блока практичної екології відносять: біосферологію, геоекологію, соціоекологію, інженерну екологію з усіма їхніми підрозділами.

Біоекологія - екологія живих організмів, у тому числі людини як біологічного об’єкта. До блока біоекології належать: екологія людини, екологія мікроорганізмів, екологія тварин, екологія рослин і інші (див.рис.1.2).

Геоекологію і біосферологію об’єднують у єдиний блок - наука про охорону і раціональне використання природних ресурсів. До цього блоку належать: ландшафтна екологія, екологія атмосфери, екологія гідросфери, екологія літосфери, екологія глибинних надр землі та інші (див.рис1.2).

Соціоекологія - наука про соціально-економічні чинники впливу на навколишнє середовище. Вона об’єднує: екологічну освіту, екологічне право, урбоекологію, екологію і демографію, екологічний менеджмент, екологічний маркетинг, національну екополітику і інші (див.рис.1.2).

Інженерна екологія - наука про техногенні чинники забруднення навколишнього середовища. Інженерна екологія (техноекологія) об’єднує такі підрозділи: екологія енергетики, екологія транспорту, екологія військової справи, екологія промисловості, екологія сільського господарства, екологічна експертиза, космічна екологія і інші (див.рис.1.2)

Кожний із розглянутих розділів екології закликає до вирішення свого кола проблем, але усі вони тісно пов’язані між собою, та кожний використовує матеріали іншого.

1.4 Методи досліджень в екології. Метод моделювання

Екологія - це комплексна наука. Вона використовує широкий арсенал різноманітних методів, які можна поділити на три основні групи:

Методи за допомогою яких збирається інформація про стан екологічних об’єктів: рослин, тварин, мікроорганізмів, екосистем, біосфери.

1.Методи обробки отриманої інформації, згортання, стиснення та узагальнення.

2.Методи інтерпретації отриманих фактичних матеріалів.

Особливістю сучасних екологічних спостережень за допомогою приладів є їх комплексність та довго строковість, коли на одній і тій же ділянці екосистеми ведуться протягом досить великого відрізку часу спостереження за живими організмами та факторами середовища.

Окрім комплексних спостережень на стаціонарах може проводитись глобальний моніторинг екосистем і біосфери в цілому. За допомогою літаків, спеціальних ракет та супутників проводиться моніторинг стану озонового екрану нашої планети. Як дисциплінарна наука екологія широко застосовує методи експерименту. У зв’язку зі складністю екологічних систем щодо їх вивчення часто використовують метод моделювання. Як модель може виступати матеріальна копія об’єкта екології, звичайно, до певної міри спрощена. Інший клас матеріальних моделей складають реальні об’єкти природи, спеціально виділені для вивчення в природному середовищі.

Зараз більш широке застосування набирають методи математичного та математико-картографічного моделювання.

Суть методу математичного моделювання складається в тому, що за допомогою математичних символів будується абстрактна, спрощена подоба досліджуваної системи; потім, змінюючи значення окремих параметрів, досліджують, як поводить себе дана штучна система, тобто як зміниться кінцевий результат.

Для того щоб побудувати математичну модель, що адекватно відбивала би реальні процеси в системі, потребуються істотні імперичні знання, добуті в різних розділах екології.

Відбити всю безкінечну множину зв’язків у екосистемах у єдиній математичній моделі нереально, тому користуються принципом “не всі зв’язки істотні”, виділяють головні зв’язки, що дозволяють одержати більш-менш вірне наближення до дійсності.

У сучасних математичних моделях виділяють тактичні і стратегічні моделі.

Тактичні моделі розглядають окремі екосистеми з метою прогнозування їхнього стану при різноманітних впливах.

Стратегічні моделі будуються, в основному, із дослідницькими цілями для окреслення загальних властивостей екологічної системи, таких як стабільність, усталеність, спроможність до саморегуляції.

Метематико-картографічний метод моделювання складається із декількох етапів. На першому етапі розробляється картографічна модель, що відбиває просторову диференціацію стана природних компонентів екосистеми, а також характер і ступінь їх зміни антропогенними чинниками. Потім створюється математична модель і програмне забезпечення на ЕОМ.

Кожний крок у вивчені Природи - це завжди тільки наближення до істини. У процесі вивчення екології необхідно засвоїти визначену систему знань, умінь і навичок, опанувати сучасним науково-теоретичним засобом мислення. У екології, як і у будь якій науці, використовується науковий метод пізнання, який можна уявити у виді таких етапів:

1-й - накопичення і аналіз фактів і зв’язків між ними;

2-й – абстрагування від конкретних явищ і формування узагальнень із створенням тієї або іншої моделі;

3-й - одержання й аналіз конкретних висновків і слідств із головної

4-й - застосування отриманих закономірностей до конкретної екологічної системи і перевірка отриманого результату експериментально, включаючи й ЕОМ.

Зазначені етапи наукового пізнання можна уявити у вигляді

схеми (рис.1.3).

Рис.1.3 - Схема наукового методу пізнання.

Питання для самоконтролю:

1.Дайте визначення екології як науки.

2.Що є об'єктом вивчення екології?

3.Які основні задачі екології?

4.Дайте загальне представлення про структуру загальної екології, запропонованої Реймерсом?

5.Які методи дослідження застосовуються в екології?