Методи екологічних досліджень

Найвикористованішим є науковий метод досліджень – складається з чотирьох послідовних етапів:

- спостереження;

- формулювання на основі спостережень теорії про закономірність досліджуваного явища;

- перевірка теорії наступними спостереженнями й експериментами;

- спостереження за тим, чи передбачення, основані на цій теорії, правдиві.

Поряд з тим екологія у своїх дослідженнях використовує також широкий арсенал методів, як традиційних, так і нових. Серед них :

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

- балансовий метод, що дає можливість зіставляти наявність природних ресурсів з їхнім використанням;

- порівняльний метод, котрий передбачає вивчення об’єктів через порівняння з іншими об’єктами, тощо.

В екології найчастіше порівнюють забруднені та екологічно чисті території. Широко використовують порівняно прості методи математичної статистики, а саме: обробку варіаційних рядів з визначенням математичного очікування, дисперсії, середнього квадратичного відхилення, отримання інтенсивних та екстенсивних показників для порівняння тощо.

В останні десятиріччя у вивченні екологічних проблем біосфери велике значення надається аерокосмічним методам дослідження. Нині в багатьох країнах створені й функціонують глобальні експериментальні системи вивчення природних ресурсів, до складу яких входять водний, наземний і ракетно-космічний комплекс збору інформації та наземний комплекс її приймання, обробки, збереження, поширення й використання. Специфіка застосування космічних зйомок і отримання з них нової інформації обумовлена їх оглядовістю, можливістю вивчення поверхні Землі на різних рівнях генералізації (узагальнення).

Аерокосмічні методи дозволяють оцінити в динаміці всі процеси, що відбуваються в локальному, регіональному чи глобальному масштабах.

Значну роль у дослідженні навколишнього середовища відіграє картографічний метод дослідження, який дозволяє застосовувати географічну карту для опису, аналізу і пізнання явищ.

Учені-картографи створили цілісні картографічні моделі, що характеризують окремі елементи навколишнього середовища та їх використання в процесі господарської діяльності, а також указують на заходи зі збереження та покращання продуктивності природних і антропогенних ландшафтів. Це насамперед дані про природні процеси і явища, які створюють передумови для можливого погіршення якості середовища (райони активної сейсмічності, сильно еродовані, засолені чи заболочені ґрунти тощо); про розміщення та основні властивості об’єктів господарської діяльності, які забруднюють ґрунти, воду чи повітря; дані про контроль за станом окремих компонентів середовища тощо.

3 Структура сучасної екології

На сьогоднішній день, при узагальненні всіх наукових напрямків та течій універсальна екологія поділяється на два взаємопов’язаних напрямки: теоретичну і практичну (прикладну).

Теоретична базується на вивченні і розробці екології живих організмів. Основу її складає біоекологія – материнський субстрат екологічної науки, до складу якої входять: екологія людини, екологія мікросвіту, екологія рослин, екологія тварин, експериментальна екологія, біоекомоніторинг.

Практична об’єднує три великих розділи:

1. Геоекологія – вивчає геоекосистеми – територіальні одиниці, що контролюються людиною і являють собою ділянки ландшафтної сфери. Вона вирішує взаємопов’язані завдання оцінки проживання і різноманітної виробничої діяльності людини, а також прогнозування стійкості природи і її реакції на різні антропогенні дії. До її складу входить охорона атмосфери, охорона гідросфери, охорона геологічного середовища, охорона земельних ресурсів, ландшафтна екологія.

2. Соціоекологія – вивчає соціоекосистеми – взаємодію природи та суспільства. Взаємозв’язок природних і соціальних чинників праці визначається формами власності, суспільним поділом праці, рівнем розвитку науки і техніки, які в сукупності зумовлюють історично конкретний спосіб матеріального і духовного виробництва, характер освоєння та перетворення людиною природної і соціальної дійсності. До її складу входить: психоекологія, урбоекологія, екологія народонаселення, природоохоронне законодавство та міжнародне співробітництво по охороні біосфери.

3. Техноекологія – вивчає техноекосистеми – створені внаслідок впливу на навколишнє середовище техногенних факторів: екологія енергетики, промисловості, агроекологія, екологія транспорту, екологічна експертиза, екологія військової діяльності.

4 Основні екологічні поняття та закони

Екологія як галузь знань має свій понятійний і термінологічний апарат.

Екосистема – об’єкт вивчення в екології – єдиний природний комплекс, утворений за довгий період живими організмами і середовищем, в якому вони існують, і де всі компоненти тісно пов’язані обміном речовин та енергії. За принципом побудови екосистема – універсальна моноцентрична, має дві складові (центр – господар, периферія – дім (середовище)), пов’язані між собою двосторонніми зв’язками. Таку сукупність організмів (рослин, тварин, мікроорганізмів) називають біоценозом або біотою (від лат. bio – життя) екосистеми. Шляхи взаємодії різних категорій організмів – це її біотична структура; неживі (хімічні та фізичні) фактори навколишнього середовища називають абіотичними.

За масштабами екосистеми поділяються на мікроекосистеми, мезоекосистеми і глобальні екосистеми (макроекосистеми).

У мікроекосистемах невеличкі, тимчасові біоценози перебувають у обмеженому просторі. До таких екосистем відносяться трухляві пеньки, мертві стовбури дерев, мурашники тощо.

Найбільш поширеними серед екосистем є мезоекосистеми або біогеоценози, в яких біоценози займають однотипні ділянки земної поверхні з однаковими фізико-географічними умовами і межі яких, як правило, збігаються з межами відповідних фітоценозів.

Макроекосистеми охоплюють величезні території чи акваторії, що визначаються характерним для них макрокліматом і відповідають цілим природним зонам. Біоценози таких екосистем називаються біомами. До макроекосистем належать екосистеми тундри, тайги, степу, пустелі, саван листяних і мішаних лісів помірного поясу, субтропічного і тропічного лісів, а також морські екосистеми.

Поряд з поняттям “екосистема” існує поняття біогеоценоз– це історично сформований взаємозумовлений комплекс живих і неживих компонентів певної ділянки земної поверхні, які пов’язані між собою обміном речовин, енергії та інформації. До його складу входять два компонента:

• біотоп – однорідна ділянка землі, яка характеризується певною сукупністю факторів живої і неживої природи.

• біоценоз – спільнота організмів, що мешкають в межах одного біотопу.

Популяція – сукупність особин одного виду з однаковим генофондом, яка живе на спільній території протягом багатьох поколінь.

Вид (біологічний) – сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися між собою і мають спільний генофонд. Це основна структурна одиниця в системі живих організмів.

Гомеостаз – стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи (екосистеми), що підтримується регулярним відновленням її основних елементів і речовинно-енергетичного складу, а також постійним функціональним саморегулюванням компонентів.

Навколишнє середовище (довкілля) – частина земної природи, з якою людське суспільство безпосередньо взаємодіє у своєму житті і виробничій діяльності. Воно містить у собі природне та техногенне (штучне) середовища, які в наш час тісно пов’язані між собою.

Природне середовище – це все живе і неживе, що оточує організми, і з чим вони взаємодіють (повітряне, водне, ґрунтове та інше).