Методы экологии и мониторинг окружающей среды (полевые наблюдения, дистанционные методы)

8 терминов · 7 заданий

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.

Метод	Суть и примеры
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

Наблюдение и эксперимент. Природный (полевой) эксперимент ближе к реальным условиям, но в нём трудно уравнять прочие факторы (погоду, соседние виды); лабораторный полностью контролируется, но упрощает природу, поэтому его выводы проверяют в поле.

Мониторинг окружающей среды — система регулярных наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды под влиянием природных и антропогенных факторов.

Маркеры ЕГЭ. «Без вмешательства, учёт» → наблюдение; «опытный и контрольный участок в природе» → природный эксперимент; «инфузории в пробирках, Гаузе» → лабораторный эксперимент; «уравнения, компьютер, прогноз» → моделирование; «регулярные наблюдения за состоянием среды» → мониторинг; «лишайники» → биоиндикация.

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.

Экологическая экспертиза и нормирование. Перед строительством оценивают воздействие объекта на окружающую среду; устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ и предельно допустимые выбросы; ведут кадастры и Красные книги. Данные мониторинга — основание для управленческих решений: запрета на сброс, ограничения промысла, создания охраняемых территорий.

Маркеры ЕГЭ. «Наблюдение у конкретного предприятия» → локальный мониторинг; «содержание CO₂ в атмосфере планеты» → глобальный; «оценка среды по лишайникам» → биоиндикация; «прогноз численности по уравнениям» → моделирование; «ПДК» → нормирование загрязнения; «меняли один фактор, остальные условия одинаковы» → эксперимент с контролем; «кривая Килинга, Мауна-Лоа» → глобальный мониторинг.

Нюансы. Мониторинг — это система регулярных наблюдений, а не разовый замер: смысл именно в сравнении данных во времени. Биоиндикатор должен быть чувствителен к конкретному фактору, иначе вывод будет неопределённым.

Метод	Суть и примеры
Биоиндикация	Оценка состояния среды по чувствительным организмам: лишайники — чистота воздуха, личинки подёнок и ручейников — чистота воды, хвоя сосны — загрязнение

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.

Закрепите теорию: 8 терминов и 7 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward