Глава 6. В. И. Вернадский о биосфере

18. В чем основной смысл учения В. И. Вернадского о ноосфе­ре?

19. Каковы современные представления о ноосфере?

Глава 7

МЕТОДЫ

ИЗУЧЕНИЯ

ЭКОСИСТЕМ

Глава 7. Методы изучения экосистем

7.1. Натурные наблюдения и эксперименты Признание экосистем предметом экологии и принцип эмерджентности неизбежно приводят к необходимости использовать в качестве методологической основы науки экологии системный анализ и междисциплинарный синтез явлений.

Системный анализ - это направление методологии науч­ного познания и социальной практики, в основе которого лежит исследование объекта как системы.

Важные положения системного подхода были сформулирова­ны учеными еще в XVIII-XIXвеках. Так, Ю. Либих в 40-х годах прошлого столетия писал: «Мы рассматриваем природу как одноцелое, и все явления представляются нам взаимосвязанными, как узлы в сети. Исследовать явления - это значит отыскать те нити, посредством которых данный узел в сети связан с двумя или тремя другими».

Системные принципы исследований завоевывали признание только во второй половине XXвека, с развитием инструменталь­ных и дистанционных методов наблюдений и вычислительнойтехники, давших возможность изучать природные и социальные сообщества как целостные системы на количественном уровне, а также с проникновением в биологию идей кибернетики.

Системный подход в экологии состоит в определении составных частей экосистемы; установлении совокупности внутренних связей; а также связей между экосистемой и средой за ее пределами, т. е. на входе и выходе системы; нахождении законов функ­ционирования и их изменений в результате внешних воздействий.

Для решения этих основных задач в арсенале современной экологии выделяют три главные группы методов: 1) натурные наблюдения; 2) эксперименты; 3) моделирование.

■ Натурные наблюдения в природе - исторически первый прием экологического исследования.

Эти исследования прошли длительный путь развития - от красоч­ных описаний картин природы до современных комплексных

232

Глава 7. Методы изучения экосистем

программ изучения экосистем с помощью новейшей аппаратуры и космических спутников. Вот, например, что писал в начале века Ш. Брэм (1901) о птицах: «Ни одно живое существо не живет такой полной жизнью, как птица, и не умеет так хорошо пользоваться своим временем. Самый длинный день кажется ей слишком коротким, самая короткая ночь - слишком длинною; вечно подвижная, она не проводит половины своей жизни в мечтаниях или во сне; она желает бодро, жизнерадостно, весе­ло проводить время, которое ей суждено прожить».

В практике же современных экологических исследований мо­жет использоваться сложнейшая трехуровневая система наблю­дений. На рис. 7.1, например, приведена схема контроля эко­логического состояния водоема с использованием космических аппаратов, аэрофотосъемок, автоматических самописцев и дру­гих дистанционных и инструментальных методов.

Однако, несмотря на совершенствование технических средств натурных исследований, попытки объединения разных специали­стов под флагом комплексных исследований (до последних лет не связанных общей теоретической и методологической концеп­цией) долгое время приносили скудные результаты из-за отсут­ствия системного анализа данных. В лучшем случае они завер­шались публикацией научного сборника, в котором независи­мо сосуществовали статьи по ботанике, зоологии, микробио­логии, химии, гидрологии, метеорологии и другим дисципли­нам, но отсутствовал междисциплинарный синтез.

Прогресса натурные экологические исследования достигли лишь в конце 70-х годов, с развитием международных программ, которые предусматривают всесторонние глобальные наблюдения за характерными типами экосистем, исследования на специальных полигонах и их междисциплинарный синтез.

Эксперименты широко применяют в экологии, как и в других естественных науках. Отличие эксперимента от наблюде­ния состоит в том, что исследователь сознательно вносит опреде­ленные изменения в экосистему и далее следит за ее ответной

233