Методы экологии и мониторинг окружающей среды (моделирование в экологии, локальный мониторинг)
| Метод | Суть и примеры |
|---|---|
| Полевые наблюдения | Изучение объектов в природе без вмешательства: учёты численности (маршрутные, на пробных площадках, мечение и повторный отлов), описание сообществ, фенологические наблюдения (сроки цветения, прилёта птиц), слежение за мигрирующими животными (кольцевание, спутниковые датчики) |
| Природные эксперименты | Воздействие на природную систему с контролем: огораживание участка от выпаса, удаление хищника, внесение удобрений на часть луга; сравнивают опытные и контрольные участки |
| Лабораторные эксперименты | Изучение действия факторов в контролируемых условиях: опыты Г. Гаузе с инфузориями (конкурентное исключение), рост популяций дрожжей, влияние температуры на развитие насекомых; точны, но упрощают природу |
| Моделирование | Математические и компьютерные модели динамики популяций (логистическая модель, «хищник — жертва» Лотки — Вольтерры), потоков энергии, климата; позволяют прогнозировать и проверять гипотезы; аквариум и микрокосм — материальные модели экосистем |
| Дистанционные методы | Аэро- и космическая съёмка: площадь лесов, ледников, разливы нефти, «цветение» водоёмов |
| Биоиндикация | Оценка состояния среды по чувствительным организмам: лишайники — чистота воздуха, личинки подёнок и ручейников — чистота воды, хвоя сосны — загрязнение |
Наблюдение и эксперимент.
Пример глобального мониторинга — непрерывные измерения CO₂ в воздухе на обсерватории Мауна-Лоа (Гавайи) с 1958 г. («кривая Килинга»): концентрация год от года растёт, а внутри года колеблется — весной максимальна, к осени, после лета Северного полушария с активным фотосинтезом, минимальна. Фоновый мониторинг ведут в биосферных заповедниках вдали от источников загрязнения: с этими данными сравнивают состояние нарушенных территорий.
Биоиндикация — оценка состояния среды по живым организмам. Лишайники исчезают при загрязнении воздуха диоксидом серы, поэтому их видовой состав показывает чистоту воздуха; состав донных беспозвоночных указывает на качество воды; изменения в хвое сосны отражают промышленные выбросы. Преимущество метода в том, что организмы «интегрируют» воздействие за длительное время, тогда как разовый химический анализ показывает лишь состояние в момент отбора пробы.
Моделирование. Математические модели позволяют прогнозировать численность популяций, последствия промысла, распространение загрязнения и изменения климата. Модель проверяют, сравнивая её предсказания с наблюдениями, и уточняют. Экологический эксперимент в природе часто невозможен или недопустим — тогда модель становится единственным способом проверить гипотезу.
Закрепите теорию: 7 терминов и 5 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.
Пройти урок arrow_forward