Учебно-методический комплекс дисциплины ОПД. Р.2 / ДС.4 - Методы экологических исследований программа подготовки специалиста по специальностям 020801.65 Экология (Экологическая экспертиза): ОПД. Р.2, 050102.65 Биология (Экологическое воспитание): ДС.4 (стр. 6 )

Лекция 1. Методология современной экологии. Предмет, задачи и основные этапы развития экологии.

План:

Введение в методологию современной экологии. Последствие научно-технического прогресса на окружающую среду Этапы развития экологии Наука фундаментальная и прикладная Научное познание (отличие от обыденного) Структура научного познания Научный метод

Основные понятия и положения: понятие науки, как развитой формы познания, гипотеза, закон, теория, открытия, фундаментальная и прикладная наука.

Тезисы лекции

Методология современной экологии неразрывно связана с наукой, ее основными методами, понятиями и задачами. В историческом плане науку экологию можно условно поделить на два периода: донаучный и научный (после 20 века). Расцвет экологии как науки связан с научно-техническим прогрессом, поэтому наука экология, и ее методы исследований появились только в 20 столетии.

Развитие науки и техники 20 столетия дает человеку огромную власть над природой, которая часто выходит из-под контроля, угрожая всему человечеству (кислотные дожди, химическое загрязнение, биологическое загрязнений, глобальное потепление и т. п.). И для того, чтобы предотвратить подобные последствия, к изучению экологии необходимо подходить с научной точки зрения и в дальнейшем развивать и совершенствовать методику исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Что такое экология, ее структура и задачи. 2. Основные проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды и методы ее решения.

ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ ПО Розенбергу 1992

период	сроки	Основное содержание
I	До 1866	ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД – период накопления фактов экологического содержания. В этот период элементы будущей экологии появляются в трудах ботаников, зоологов. Характерная черта периода – отсутствие собственного понятийного аппарата.
II	1866-1936	ДЕТЕРМЕНИРОВАННО-ПОПУЛЯЦИОННЫЙ ПЕРИОД – период формирования аутэкологии, активного изучения закономерностей, отношения растений и животных к ранообразным абиотическим факторам
III	1936-1970	ДЕТЕРМЕНИРОВАННО-СИНЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД – период синэкологических исследований. Главным направление экологических исследований становится изучение взаимоотношений популяций в экосистемах. Взаимосвязи компонентов в экосистемах строго функциональны (детерменированы)
IV	1970-1989	СТОХАСТИЧЕСКИ-ПОПУЛЯЦИОННЫЙ ПЕРИОД кризис синэкологического подхода, основанного на перечисленных выше положениях. Вновь возвращается интерес к популяционным исследованиям, происходит отказ от понимания конкуренции, как основного фактора формирования сообщества.
V	1990	Объединяет II, III, IV периоды в рамках СИСТЕМНОГО ПОДХОДА к изучению экологических объектов.

Наука – это сфера исследовательской деятельности, направленной на производство новых знаний о природе, обществе и самом человеке в целом, включающей в себя все условия этого производства: ученых с их знаниями и способностями, научные учреждения и экспериментальное оборудование, методы научно-исследовательской работы, концептуальный аппарат и систему научной информации. Наука – это не только результат научного исследования, но и само исследование.

Науку можно поделить на фундаментальную и прикладную.

Фундаментальная, или чистая наука подразумевает приобретение знаний ради них самих без вопросов о том, как их можно использовать и можно ли их вообще использовать. Она основана только на стремлении человека к расширению кругозора. Прикладная наука, напротив, – использование научных знаний ради достижения определенной цели. Она основана на желании решить практическую задачу или получить конкретный результат.

Структура научного познания. В науковедении принято различать два основных уровня научного исследования – эмпирический и теоретический. Они различаются между собой по предмету, по средствам и методам и по результатам исследования. В русском языке слово «эмпирия» означает опыт, соответственно эмпирическое познание – это опытное познание. А слово «теория» означает рассматриваю, исследую. В широком смысле это слова означает систему логических высказываний, включающих в себя математические формулы, схемы, графики и т. п., образованные для объяснения и установления законов природных, технических и социальных явлений.

Предметом изучения эмпирического исследования являются фрагменты реальных предметов, процессов. Тогда как теоретический уровень исследований имеет дело не с материальными предметами, а с идеализированными моделями целого класса объектов.

Основой эмпирического познания является непосредственное взаимодействие исследователя с объектом в форме наблюдения или эксперимента. На теоретическом уровне, где имеют дело с абстрактными моделями, возможны лишь мысленные эксперименты.

Результатом эмпирического исследования являются простые причинные и необходимые связи. На теоретическом уровне познаются существенные и закономерные связи.

       Науку также можно определить как знание или как метод. Для развития науки ученые должны постоянно ставить вопросы, касающиеся устройства окружающего нас мира, и находить верные ответы. Умение ставить новые вопрос, видеть новые возможности, рассматривать старые проблемы под новым углом зрения требует творческого воображения и приводит к подлинным успехам в науке. Научные знания – это совокупность фактической информации о материальном мире, накопленная посредством научного метода. А вся информация основана на наблюдениях и логических выводах из них вытекающих отсюда следует возможность ее проверки и уточнения. Наука прямо противоположна принятию чего-либо на веру. Ключевое правило науки – проверять! Научная работа может являться продолжением уже сделанных наблюдений или следствием некоего внутреннего «индуктивного» процесса, происходящего в умах ученых. Истинно научные утверждения должны быть в принципе опровержимыми. Это означает, что данные должны быть доступны для проверки и воспроизведения другими исследователями. Поэтому очень важно, чтобы все научные исследования были полностью и ясно описаны. Если при повторных исследованиях в одинаковых условиях получены одинаковые результаты, то их можно признать достоверными. Знания, которые невозможно проверить таким образом, относятся к разряду «метафизических», а не научных. С течением времени искусство сбора научной информации подразделилось на ряд последовательных этапов – появился научный метод.

Научный метод начинается с наблюдения объектов и событий и ведет к построению теорий и их проверке. Основные этапы научного метода представлены на схеме.

Схема основных этапов научного метода

Литература:

1. , , Судариков современного естествознания. Санкт-Петербург, Издательство Союз, 2000. – 318 с

2. Реймерс . Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. М., Наука, 1994. – 367 с.

3. и др., Биология. М., Мир, 1990., Т. 1, – 367 с.

Лекция 2. Теоретические методы исследований в экологии. Аутэкологический, экосистемный, исторический и эволюционный подходы.

План:

Теория, теоретические исследования сущность понятий Анализ местообитаний. Как основа экологических исследований Аутэкологический, популяционный и экосистемный подходы в экологии. Их особенности. Исторический, эволюционные методы. Геохронологическая шкала. Метод радиометрического датирования.

Основные понятия и положения: понятие теории, ее отличие от эмпирического исследования, организменный, популяционный и экосистемный  уровень исследования в экологии. Изотопы, радиоактивность и радиометрические методы исследования в экологии.

Тезисы лекции

Вопросы для обсуждения: 1. Теория, теоретические исследования. 2 Основные отличия теоретических исследований от эмпирических исследований.

Для правильного понимания экологической обстановки требуется одновременный учет всех взаимодействующих в данном месте факторов, и уже сама сложность такой задачи делает ее нелегкой. на практике большинство экологов, предпринимая новое исследование, применяют один из нескольких основных подходов – 1) экосистемный подход, 2) популяционный подход (аутэкология), 3) анализ местообитаний, 4) эволюционный или 5) исторический подходы.

Эти пять подходов в экологии частично перекрываются и взаимодействуют друг с другом.

Анализ местообитаний

В любом экологическом исследовании особенно важное место занимает изучение местообитания организма.

Местообитание – это участок среды определенного типа, где живет данный организм, например, дубовая роща или каменистый берег. Любой организм приспособлен к определенным физическим условиям местообитания. В пределах последнего можно выделить места с особыми условиями, называемые микроместообитаниями. Анализ местообитания особо выделяют в связи с удобством проведения исследований. Поскольку местообитание легко поддаются классификации. Анализ местообитаний очень удобен при изучении физических факторов среды, таких как почва, влажность, освещенность, с которыми тесна связана жизнь животных и растений.

Экосистемный подход

При экосистемном подходе в центре внимания эколога оказываются поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосферы. Его больше здесь интересуют функциональные связи (такие, как цепи питания) живых организмов между собой и с окружающей средой, чем видовой состав сообществ и определение редких видов или колебания численности. Экосистемный подход выдвигает на первый план общность организации всех сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих в них организмов (сравнить водную и наземную экосистемы). Вместе с тем в экосистемном подходе находит приложение концепция гомеостаза (саморегуляции), из которой становится понятным, что нарушение регуляторных механизмов, например в результате загрязнения среды, может привести к биологическому дисбалансу. Экосистемный подход важен также при разработке в будущем научного обоснованной практике ведения сельского хозяйства.