PREPOD.INFO

Экология как самостоятельная наука имеет свои специфические методы исследований.  Круг этих методов очень широк  и разнообразен в зависимости от объектов исследований и поставленных задач. Понятно, что нельзя исследовать популяцию мух  такими же методами, как  популяцию слонов. Тем не менее,  все экологические методы можно разделить на ряд основных групп.
Методологические подходы  экологии, как и любой науки,  можно  подразделить на  редукционистские и холистические.
В первую очередь – это  описательные методы,  которые  являлись первыми методами экологических исследований.  В их основе лежит наблюдение за  состоянием  и поведением тех или иных организмов или их популяций  в естественных условиях и соотнесение их с изменениями различных факторов   внешней среды.
К ним относятся определения динамики численности, биомассы,    размерно-возрастной структуры популяций, сезонных и многолетних циклов  размножения, миграций и т.п.  с параллельным  получением данных о состоянии окружающей среды.
В результате бурного развития техники эти  методы претерпели значительное развитие – от простого наблюдения с использованием простейших технических  средств (бинокль, кольцевание птиц  и т.п.) до сложнейших   систем дистанционного  слежения с применением   электронных и компьютерных технологий. В их числе – датчики,  устанавливаемые  на птицах,  морских млекопитающих и пр.,  снимки и космоса.
В особую группу методов выделился экологический мониторинг, или постоянное слежение за состоянием  определенных  объектов или  целых природных комплексов с целью предупреждения о создающихся критических  ситуациях.    
Экспериментальные методы  предполагают непосредственное изучение влияния изменения отдельных экологических факторов на организмы или популяции. Основоположником экспериментального метода  в науке является великий итальянский физик Галилео Галилей, который впервые провел знаменитый эксперимент по определению скоростей  движения шарообразных тел  разной массы по наклонной плоскости.
Экспериментальный метод включает ряд обязательных компонентов:
1. Постановка задачи; 2. Создание экспериментальной установки с регистрирующей аппаратурой; 3. Проведение эксперимента;  4. Математическая обработка результатов; 5. Формулировка выявленных закономерностей.
В большинстве экспериментов выделяются контроль и опыт.  Впервые четкое понятие о контроле и опыте  ввел французский физик и философ  Блез Паскаль. Значение одного или нескольких факторов в опыте отличаются от таковых в контроле. Другие  факторы остаются  достаточно постоянными или изменяются в одинаковой степени в контроле и  опыте.  Поэтому  если в опыте  выявлены  достоверные (по сравнению с контролем)  изменения  определенных  параметров организма или популяции, их  можно с  определенной долей уверенности приписать воздействию  этого фактора. 
Если в эксперименте изменяется один фактор,  он называется однофакторным, если два или более – многофакторным. 

Эксперименты делятся на   лабораторные, которые проводятся  в  достаточно контролируемых лабораторных условиях,  и полевые,  выполняемые в  менее контролируемых  естественных  условиях.   Оба  эти типа экспериментов имеют свои достоинства и недостатки. Выводы, полученные  в лабораторных  экспериментах,   часто лишь с осторожностью можно  переносить на естественные условия.  С другой стороны,  в полевых экспериментах  труднее четко выделить  влияние  изменений отдельных факторов на  отдельных особей и популяций.
В связи с развитием техники  дистанционного наблюдения за живыми организмами  описательные методы все более сближаются с методами полевых экспериментов. Поэтому большинство современных  полевых  исследований по существу представляет собой неорганизованный эксперимент.
С  1930 годов начали бурно развиваться  методы математического моделирования экологических процессов.  Первой известной моделью, получившей всеобщее признание,  стала модель «хищник – жертва» физиков Лотки и Вольтерра.
Модель Лотки – Вольтерра объясняла  имеющиеся эмпирические данные.  Целый ряд последующих моделей также ставили целью объяснить реальные процессы в  популяциях и экологических  системах.  Особенно выделялись среди них модели, описывающие потоки вещества и энергии в различных экосистемах.
Однако многие современные моделей часто анализируют гипотетические ситуации,  которые даже не имеют места в природе.  Поэтому существует определенная опасность в отрыве  методов математического моделирования от  реального развития экологии.