ТЕХНІКА ЗБОРУ ІНФОРМАЦІЇ

В екології найбільше поширені польові біометричні методи й експе­римент.

Польовий метод — один із основних методів, який проводиться в при­родних умовах. Його широко використовують в агрохімії, фізіології рос-

лин, землеробстві, рослинництві, лісівництві, селекції.

Метод безпосередніх спостережень екосистеми або її окремих ком­понентів в природних умовах передбачає невтручання (або ж мінімально можливе втручання) спостерігача в природні процеси, стосунки чи ста­ни. Цей метод ще називають порівняльним еколого-географічним, або ж методом порівняльної екології.

Польові дослідження екосистем певних ландшафтів покликані ви­рішити такі завдання:

1. Виділення основних типів екосистем і їх взаємозв’язків в даному ландшафті.

2. Визначення видового складу організмів, які населяють кожну з еко­систем, встановлення відповідних їй клімату, типу ґрунтів, ґрунтоутво- рюючої породи, характеру гідрологічного режиму.

3. Ідентифікація структури екосистеми на якісному рівні, тобто одер­жання загальної картини стосунків між видами, встановлення характе­ру зв’язків організмів з ґрунтом, приземними шарами повітря та іншими неживими компонентами екосистеми, а також у цих останніх один з одним.

4. Одержання кількісних оцінок основних показників складу екоси­стеми, наприклад, встановлення основних змінних стану мікроклімату (температури, вологості, концентрації вуглекислого газу та ін.), ґрунту (температури, вологості, концентрації можливих елементів рослин і т.ін.), для наземних екосистем і водної маси (температури, солоності, концентрації кисню, іонів водню, біогенних елементів і т.ін.).

5. Кількісна ідентифікація структури екосистеми, тобто кількісний опис функціональних зв’язків між компонентами екосистеми і зовнішніх впливів на систему. Прикладом тут можуть служити залежності: а) інтенсивності фотосинтезу від освітлювальності, темпе­ратури, вологості, забезпеченості біогенними елементами і т.ін.; б) швидкості поїдання рослин рослиноїдними тваринами від наявності запасу і кількості фітомаси, від щільності і стану популяцій самих рос­линоїдних, від метеорологічних умов та інших факторів; в) швидкості випаровування води з ґрунту від метеорологічних умов, властивостей ґрунту, рослинності і т.ін.

6. Комплексний опис спряження динаміки всіх компонентів у сезон­ному, річному і багаторічних аспектах, який мав би служити основою для глибокого аналізу закономірностей функціонування даної екосис­теми.

Ландшафтно-екологічний підхід дає змогу виділити екосистеми лан­дшафту, місцевості, урочища і, нарешті, фацій або асоціацій. Межі цих ут­ворень і є межами біогеоценозу або екосистеми нижчого базового рівня.

Рис. 1.8. Класифікація моделей.

Вони легко картуються, описуються, досліджуються. Такий підхід дає змогу виділяти як природні, так і штучні біогеоценози, досліджувати їх генезис, прогнозувати сукцесії, здійснювати екологічний моніторинг.

Експериментальна екологія досліджує з використанням методів пря­мого втручання в будову і життя ценоекосистеми або культурекосисте- ми, їх фрагментів, синузій, популяцій. Деякі з цих об’єктів досліджуються і в умовах лабораторій методом моделей. Різниця між польовим і лабо­раторним експериментом полягає в тому, що перший є практично некон- трольованим через безмежну кількість природних факторів, які діють на об’єкт, другий є життєво контрольований. Більш-менш повне охоплення факторів можливе лише на складних і дорогих експериментальних уста­новках — фітотронах чи акватронах. У США, як відомо, створений замк­нутий комплекс для дослідження екології людини, який займає площу в декілька гектарів.

Поширення з часів Ф.Бекона набув однофакторний експеримент, коли вивчається вплив лише одного вибраного фактора. Для вирішення багатофакторних завдань, пов’язаних з одержанням високих урожаїв, в 30-х роках нашого століття Ренольдом Фішером були розроблені осно­ви методу багатофакторних експериментів, який полягає в тому, що у кожному варіанті із серії досліджень експериментатор змінює не один, а відразу декілька факторів, значення яких комбінується певним спосо­бом, внаслідок чого при наступній математичній обробці виявляється можливим одержати пошукуваний багатофакторний опис досліджу­ваного процесу чи явища.

Проведені В.Д. Федоровим і його співробітниками багатофакторні дослідження поблизу Карельського узбережжя Білого моря дали змо­гу вивчити залежність продукування первинної продукції від освіт­леності, концентрації ряду біогенних елементів і складу фітопланктону у водоймищі. Відомі експериментальні лабораторні дослідження як демекологічного (народжуваність, смертність, тривалість життя, форма кривих росту в популяціях), так і синекологічного (конкуренція, хижац­тво, паразитизм) характеру.

Часто екологу “експеримент” пропонує сама природа: стихійні ут­ворення і заселення островів, заростання лавинних ділянок або ж териконів, звалищ чи кар’єрів. Нові екологічні дисципліни (промисло­ва ботаніка, дендроекологія, урбоекологія) предметом своїх експеримен­тальних досліджень мають рослинні організми чи їх угруповання в умовах урбогенних факторів.

Екологічний експеримент, одночасно як і спостереження над екоси­стемами, є ефективним лише в поєднанні з третім дуже важливим мето­дом екології — методом моделювання (рис. 1.8).

1.5.4.