Статистический метод опирается на количественные показатели, которые позволяют сделать вывод о темпах развития процесса в будущем (табл. 21.1).
Таблица 21.1
Использование территории США

Природные ресурсы,
млн га

Годы





1977

1990

2000

2010

2020

2030
Леса и лесные земли
Пастбища
Прочие земли
Водная поверхность

298,5
332,1 282,3 43,3

296,5
327,2 288,0 44,6

294,8
322,4 293,2 45,6

293,2
317,9 298,5 46,6

291,6
314,3 303,3 47,0

290,8
308,7 308,2 47,8

Метод экстраполяции представляет собой перенесение установленного характера развития определенной территории или процесса на будущее время. Так, если известно, что при создании водохранилища при неглубоком расположении грунтовых вод на участке началось подтопление и заболачивание, то можно предположить, что в дальнейшем здесь будут продолжаться эти процессы и приведут в конечном итоге к образованию болота.
В заключение следует напомнить слова Жюля Верна: «Все, что может, сбудется». Не следует отбрасывать то, что с первого взгляда несущественно! Не всегда еще человек сильнее природы. Необходимо зорко следить за всем грозным, что потенциально может сбыться. Маленькая засуха может превратиться в грандиозное опустынивание, легкий ветерок — в бурю, крошечный ледничок — в оледенение, пустячные перемены — в катастрофу.

21.2. Моделирование природных процессов
в решении экологических проблем

Надорганизменные системы (популяции, биоценозы, экосистемы, биосфера), изучаемые экологией, чрезвычайно сложны. В них возникает большое количество взаимосвязей, сила и постоянство которых непрерывно меняются. Одни и те же внешние воздействия нередко приводят к различным, а иногда и к противоположным результатам. Это зависит от состояния, в котором находилась система в момент воздействия. На действие конкретных факторов предвидеть ответные реакции системы можно только через сложный анализ существующих в ней количественных взаимоотношений и закономерностей. Поэтому широкое распространение в экологии получило моделирование, особенно при изучении и прогнозировании природных процессов.
Термин «модель-» имеет целый ряд смысловых значений:
1) физическое (вещественно-натуральное) или знаковое (математическое, логическое) подобие (обычно упрощенное) реального объекта, явления или процесса; 2) уменьшенное подобие реального объекта; отличают действующую модель и только имитирующую форму чего-то (макет); 3) схема, изображение или описание какого-либо явления или процесса в природе и обществе.
В экологии под моделью довольно часто понимается материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал, и его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале. Модель неизбежно упрощает действительность и в то же время показывает особенно ярко элементы и связи, интересующие ученого.
Моделирование — метод исследования сложных объектов, явлений и процессов путем их упрощенного имитирования (натурного, математического, логического). Основывается на теории подобия (сходства) с объектом-аналогом.
Требования, предъявляемые к моделям. Важнейшие требования к любой модели — ее подобие с моделируемым предметом и наличие следующих свойств:
— модель — это увеличенное (клетка) или уменьшенное (глобус) подобие объекта;
— модель может замедлить быстро протекающие процессы или ускорить медленно протекающие;
— модель упрощает реальный процесс, что дает возможность обратить внимание на главную сущность объекта.
Виды моделей. Модели принято делить на две группы: материальные (предметные) и идеальные (мысленные), рис. 21.3.


Рис. 21.3. Виды моделей

Из материальных моделей наиболее широко распространены в природопользовании физические модели. Например, при создании крупных проектов, таких, как строительство ГЭС, связанных с изменениями окружающей природной среды. Вначале строятся уменьшенные модели устройств и сооружений, на которых исследуются процессы, происходящие при заранее запрограммированных воздействиях.
Во второй половине XX в. среди видов моделей в экологии все большее значение приобретают идеальные: математические, кибернетические, имитационные, графические модели.
Суть математического моделирования заключается в том, что с помощью математических символов строится абстрактное упрощенное подобие изучаемой системы. Далее, меняя значение отдельных параметров, исследуют, как поведет себя данная искусственная система, т. е. как изменится конечный результат.
Математические модели, строящиеся с применением ЭВМ, называют кибернетическими.
Исследования, в которых ЭВМ играет важную роль в самом процессе построения модели и проведения модельных экспериментов, получили название имитационного моделирования, а соответствующие модели — имитационных.
Графические модели представляют блоковые схемы (рис. 21.4) или раскрывают зависимость между процессами в виде таблицы-графика.