Методы оценки состояния окружающей среды кратко

Обновлено: 05.07.2024

Основные принципы оценки воздействия на окружающую среду:
1) Подтверждение неблагополучия окружающей среды;
2) Указание причины;
3) Определение действий для защиты;
4) Определение наличия возможности использования экологических резервов.

Необходимо определить ущерб.
1) Экологический.
2) Экономический.
3) Эстетический.
Ущерб определяется отклонением от начального состояния экосистемы, до воздействия.
Показатели оценки:
1) Критический уровень. (Вероятность появления необратимых изменений).
2) ПДК.
3) Предельно допустимые выбросы (ПДВ).
4) Предельно допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН).
Ущерб связан с обратимыми/необратимыми изменениями окружающей среды.
Эстетический ущерб определяется субъективно.
Экономический ущерб обычно определяется по косвенным признакам (снижение урожайности, продуктивности, потока туристов и т.д).

Существуют огромное количество методов оценки экологического состояния окружающей среды, выделим наиболее важные и распространенные:

1. Экологический мониторинг:

Экологический мониторинг является комплексным мониторингом биосферы. Он включает в себя контроль изменений состояния окружающей среды под влиянием как природных, так и антропогенных факторов.

Основные задачи экологического мониторинга антропогенных воздействий:

* наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

* наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

* наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

* оценка физического состояния природной среды;

* прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Под мониторингом понимают систему повторных наблюдений за состоянием объектов окружающей среды в пространстве и во времени в соответствии с заранее подготовленной программой.

Существует классификация систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия.

Мониторинг факторов воздействия - мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, солнечная радиация, шумовые вибрации).

Мониторинг источников загрязнений - мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным

Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг).

Наиболее универсальным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

Комплексный экологический мониторинг окружающей среды - это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов. Различают мониторинг локальный, региональный и фоновый.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

а) проводится постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а также оценка состояния и функциональной целостности экосистем;

б) создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

2. Экологическая экспертиза.

Экологическая экспертиза - установление соответствия документов и документации, обосновывающих намечаемую в связи с реализацией объекта экологической экспертизы хозяйственную и иную деятельность, экологическим требованиям, установленным техническими регламентами и законодательством в области охраны окружающей среды, в целях предотвращения негативного воздействия такой деятельности на окружающую среду.

Цель экологической экспертизы - предупреждение возможных негативных последствий хозяйственной деятельности человека. Экологическая экспертиза основана на принципе доминирования, презумпции вреда хозяйственной деятельности человека состоянию окружающей среды. Задача заказчика - доказать безопасность своей деятельности, предусмотреть систему очистных сооружений.

3. Экологическое моделирование.

Экологическое моделирование - область моделирования, включающая широкий спектр различных видов моделирования, занимающаяся изучением экологических процессов и объектов на их моделях с целью расчета поведения человека в некоторых стационарно-изменяющихся условиях среды, либо для выработки рекомендаций с целью координирования форм и масштабов хозяйственной деятельности.

Методы экологического моделирования можно условно разделить на физические и математические. При физическом моделировании изучаемое явление воспроизводится в том или ином масштабе с сохранением его физической природы.

1. Экологический мониторинг:

Основные задачи экологического мониторинга антропогенных воздействий:

* наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

* наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

* оценка физического состояния природной среды;

Существует классификация систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия.

По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным

Наиболее универсальным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

2. Экологическая экспертиза.

3. Экологическое моделирование.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Цели и задачи экомониторинга

Что такое экологический мониторинг – это объединение методов наблюдений, организационных структур и способов исследований, преследующих следующие цели.

Наблюдение за окружающей средой, особенно в местах концентрации антропогенных объектов.
Оценка и прогнозирование изменений экосистем под влиянием природных и антропогенных факторов.
Накопление информации об изменениях окружающей среды для передачи данных государственным охранным структурам.

Проводимые исследования дают возможность участвовать России в глобальных международных программах, нацеленных на предотвращение экологических катастроф, уменьшение вредного влияния хозяйственной деятельности человека на биосферу и здоровье людей, рациональное природопользование.

Объекты экомониторинга

Предметами наблюдения являются как природные, так и антропогенные объекты.

Отдельные компоненты естественной среды: тропосфера, грунт, подземные и поверхностные воды, озоновый слой атмосферы.
Природные объекты: биотопы, естественные ландшафты, экосистемы.
Население, проживающее на территории, находящейся под воздействием определённых факторов окружающей среды (выбросов вредных веществ, радиации).
Природно-антропогенные территории, рекреационные объекты.
Предприятия, загрязняющие окрестности, другие потенциально опасные для природы антропогенные объекты, находящиеся под усиленным контролем производственного экологического мониторинга.

Повышенное внимание уделяется наблюдению за местами нереста ценных рыб, месторождениями полезных ископаемых, реликтовых, уникальных территорий.

Уровни экомониторинга

Структура экологического мониторинга является многоступенчатой системой, состоящей из 4 уровней.

Этапы экомониторинга

Контроль состояния объекта проводится в несколько этапов:

Взятие проб воздуха, воды, почвы.
Определение концентрации в образцах вредных, токсичных веществ и их превышения над предельно допустимыми нормами.
Выявление районов с повышенным уровнем загрязнения.
Проведение работ по очистке заражённой местности и профилактике её дальнейшего загрязнения.

Для профилактики утечек ядовитых компонентов, за всеми предприятиями ведётся постоянный производственный экологический мониторинг.

С целью контроля регулярно берутся пробы воды, воздуха, грунта. На опасных объектах устанавливают очистные сооружения и автоматизированные системы оповещения о вредных выбросах.

Методы проведения работ

Учёные разработали множество методик для осуществления экологического контроля. Наиболее распространённые методы.

Инструментальный способ. Берут пробы в заданном районе. Проводят их химический и физический анализ в лабораторных условиях.
Расчётный метод. Выявляют степень загрязнения на основании полученной информации об опасных выбросах на заводах.
Производственный экологический мониторинг (ПЭМ). Делают забор проб в помещениях предприятий и на прилегающих территориях.

Непрерывный производственный экологический мониторинг позволяет эффективно следить за соблюдением промышленным объектом установленных законом правил, нормативов и стандартов безопасности.

Виды наземного экомониторинга

Наземные исследования необходимы для определения физических и химических показателей почв, растений, приземного слоя воздуха. Это основа экомониторинга. И.П. Герасимов создал классификацию, согласно которой выделяются блоки, в зависимости от задач и масштабов наблюдений.

Биоэкологический экомониторинг

Биоэкологический мониторинг – исходная единица наблюдений и контроля над окружающей средой и её влиянием на здоровье людей. Для получения данных используют следующие виды исследований: изучение питьевой воды, приземных слоёв атмосферы, флоры, фауны, сточных вод, качества сельскохозяйственных культур в пределах заданного ареала.

Геосистемный экомониторинг

Проводятся наблюдения за превращением природных экосистем в природно-антропогенные геосистемы. Экомониторинг позволяет увидеть трансформацию природных комплексов, предвидеть влияние изменений на человека, дать рекомендации по снижению отрицательной нагрузки на ландшафты.

Биосферный мониторинг

Включает наблюдения, контроль и прогнозирование изменений природных комплексов на глобальном уровне. Объекты изучения – атмосфера, биота, гидросфера, литосфера.

Осуществление экологического мониторинга

В 1993 году Россия создала единую систему государственного экомониторинга, координирующую действия всех организаций и ведомств, контролирующую сбор данных об окружающей среде.

Сложность получения полной, достоверной информации заключается в том, что слишком много служб и агентств занимаются экомониторингом. Их действия сложно координировать.

Так, например, за состоянием земель наблюдают Федеральное агентство по сельскому хозяйству, Федеральная служба по гидрометеорологии, Федеральная служба по надзору в сфере природопользования.

Производственным экологическим мониторингом также занимается сразу несколько государственных органов. В то же время станций экомониторинга не достаточно для сбора необходимого количества проб воздуха, воды и почвы.

Сейчас эти проблемы успешно решаются. Создана специализированная наблюдательная сеть, включающая передвижные пункты, посты и стационарные обсерватории, станции экологического мониторинга. С их помощью оценивают степень загрязнения местности, изучают последствия техногенных аварий, разрабатывают меры по профилактике природных катастроф и дают рекомендации по снижению антропогенного прессинга на экосистемы.

Экологический мониторинг – систематические наблюдения и оценка состояния окружающей среды и воздействия на нее.

Наиболее универсальным является комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

Комплексный экологический мониторинг окружающей среды – это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов.

При проведении комплексного экологического мониторинга окружающей среды:

Система комплексного экологического мониторинга предусматривает:

– выделение объекта наблюдения;

– обследование выделенного объекта наблюдения;

– составление для объекта наблюдения информационной модели;

– оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;

– прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

– представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя.

Экологический мониторинг возник на стыке экологии, биологии, географии, геофизики, геологии и других наук. Выделяют различные виды мониторинга в зависимости от критериев: биоэкологический (санитарно-гигиенический), геоэкологический (природно-хозяйственный), биосферный (глобальный), космический, геофизический, климатический, биологический, здоровья населения, социальный и др.

В зависимости от степени выраженности антропогенного воздействия различают мониторинг импактный и фоновый. Фоновый (базовый) мониторинг – слежение за природными явлениями и процессами, протекающими в естественной обстановке, без антропогенного влияния. Осуществляется на базе биосферных заповедников. Импактный мониторинг – слежение за антропогенными воздействиями в особо опасных зонах.

В зависимости от масштабов наблюдения различают мониторинг глобальный, региональный и локальный.

Пункты экологического мониторинга располагают в крупных населенных пунктах, промышленных и сельскохозяйственных районах (города, автомагистрали, территории промышленно-энергетических центров, атомных электростанций, нефтепромыслов, агроэкосистем с интенсивным применением пестицидов и удобрений и др.).

На уровне локального (санитарно-гигиенического, биоэкологического, импактного) мониторинга наиболее важным является контроль следующих показателей:

Концентрация загрязняющих веществ, наиболее опасных для природных экосистем и человека, в жизнеобеспечивающих средах:

– в атмосферном воздухе: оксиды углерода, азота, диоксид серы, озон, пыль, аэрозоли, тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор, углеводороды;

– в поверхностных водах: радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды, бенз(а)пирен, pH, минерализация, азот, нефтепродукты, фенолы, фосфор;

– в почве: тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды, нефтепродукты, бенз(а)пирен, азот, фосфор;

– в биоте: тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор.

На уровне регионального (геосистемного, природно-хозяйственного) мониторинга ведутся наблюдения за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов (бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем и т.д.), регистрируются отличия их параметров от фоновых территорий, вследствие антропогенных воздействий.

На уровне глобального (биосферного, фонового) мониторинга отслеживаются изменения в биосфере в целом. Объектами глобального мониторинга являются атмосфера, гидросфера, почвенный покров, растительный и животный мир и биосфера в целом как среда жизни всего человечества.

Особую роль в системе экологического мониторинга играет биологический мониторинг, то есть мониторинг биотической составляющей экосистем (биоты). Биологический мониторинг – это контроль состояния окружающей природной среды с помощью живых организмов. Главный метод биологического мониторинга – биоиндикация, которая заключается в регистрации любых изменений в биоте, вызванных антропогенными факторами. Биоиндикация – обнаружение и определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции на них живых организмов и их сообществ. Живые организмы, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить об изменении в окружающей среды, называются биоиндикаторами.

Ведение экологического мониторинга позволяет количественно оценить все те негативные процессы в природе, которые вызывает деятельность человека. Оно же позволяет увидеть и положительные результаты природоохранных мероприятий.

Экологическая экспертиза – установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности нормативам качества окружающей среды и экологическим требованиям, а также определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую среду и связанных с ними социальных последствий.

В Республике Казахстан осуществляются государственная экологическая экспертиза и общественная экологическая экспертиза.

Экологическая экспертиза проводится в целях:

1) определения и ограничения возможных негативных последствий реализации планируемой управленческой, хозяйственной, инвестиционной, нормотворческой и иной деятельности на окружающую среду и здоровье населения;

2) соблюдения баланса интересов экономического развития и охраны окружающей среды, а также предотвращения ущерба третьим лицам в процессе природопользования.

Государственная экологическая экспертиза проводится уполномоченным органом в области охраны окружающей среды и местными исполнительными органами в пределах их компетенции.

Государственная экологическая экспертиза носит обязательный характер и должна предшествовать принятию правовых, организационных и хозяйственных решений в части природопользования и воздействия на окружающую среду и здоровье населения. Без положительного заключения государственной экологической экспертизы реализация проекта запрещается.

В последние десятилетия была сформулирована проблема сохранения биологического разнообразия, т.е. сохранения всей существующей на земле совокупности биологических видов и их местообитаний. Одним из истоков данной проблематики является концепция биоцентризма, рассматривающая все биологические виды, включая человека, одинаково ценными. В действительности жизнь бесконечна в многообразии форм своего существования. Но лишь некоторые из них совместимы с существованием человека.

Тем не менее, биологическое разнообразие ценно как основа:

1) дальнейшей эволюции живой природы;

2) приспособляемости биоты к возможным изменениям внешней среды;

3) сохранения биологических связей и зависимостей, обеспечивающих устойчивость экосистем (и не известных в полном объеме учеными).

При использовании понятия биологического разнообразия необходимо понимать, что биологическое разнообразие не эквивалентно экологическому благополучию. Во-первых, в ряде случаев, сформировавшиеся устойчивые экосистемы являются монодоминантными и их уничтожение (например, вырубка леса) приводит к смене биоценоза и возрастанию биологического разнообразия. К увеличению биоразнообразия может приводить и загрязнение природной среды, что также связано с расширением возможностей для межвидовой конкуренции.

Несмотря на все принимаемые меры абсолютное количество возобновляемых природных ресурсов – лесов, пахотных угодий, пригодных для питьевых целей водоёмов год от года сокращается. Это говорит о том, они недостаточно эффективны, а декларируемые задачи преследуют чаще всего политические цели.

1. Понятие о природопользовании и охране природы.

2. Современный этап охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов в Казахстане и за рубежом.

3. Что такое природные ресурсы?

4. Ресурсы биосферы.

5. Как классифицируются природные ресурсы?

Задание для практических занятий

Законодательное управление природоохранной деятельностью

Законодательно регламентированный механизм охраны природы предполагает следующие аспекты:

– обязательность учета и социально-экономической оценки природных ресурсов государственными органами статистики и природопользования;

– систему планирования, финансирования и материально-технического обеспечения экологических программ и мероприятий по охране окружающей природной среды;

– механизм договоров и лицензий на комплексное природопользование;

– систему экологических ограничений по территориям, устанавливаемую предприятиям – природопользователям по предельным объемам использования (изъятия) природных ресурсов, выбросов, сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду, размещению отходов производства;

– платность использования природных ресурсов. Плата взимается за право пользования ресурсами в пределах установленных лимитов, сверхлимитное и нерациональное использование природных ресурсов, на воспроизводство и охрану природных ресурсов, за выбросы (сбросы) загрязняющих веществ, размещение отходов производства или другие виды загрязнения в пределах или сверх установленных лимитов;

– создание систем внебюджетных государственных экологических фондов: федеральных, республиканских, краевых и др.

– создание фондов охраны окружающей среды за счет средств населения, добровольных взносов;

– систему экологического страхования. Объектом экологического страхования является риск гражданской ответственности, выражающийся в предъявлении предприятию (источнику загрязнения) имущественных претензий пострадавшими организациями о возмещении ущерба за загрязнение окружающей среды на территории действия конкретного договора страхования;

Механизм стимулирования охраны окружающей среды за счет:

– освобождение от налогообложения экологических фондов;

– установление налоговых и иных льгот, предоставляемых государственным или частным предприятиям, учреждениям, организациям;

– передача части средств экологических фондов на договорных началах под процентные займы предприятиям для участия в проведении природоохранных мероприятий;

– применение поощрительных цен и надбавок за экологически чистую продукцию;

– введение специального налогообложения экологически вредной продукции, или продукции, выпускаемой с применением экологически опасных технологий;

– применение льготного кредитования предприятий, эффективно осуществляющих охрану окружающей среды и др.

Тестовые вопросы для самоконтроля

1. Природные ресурсы – это

A) все то, что окружает живой организм;

B) совокупность экологических факторов, влияющих на организм;

C) элементы природы, необходимые человеку для его жизнеобеспечения и вовлекаемые им в производство;

D) элементы среды, прямо или косвенно влияющие на организм;

2. Природные ресурсы по сфере использования делятся на:

A) энергетические, атмосферно-газовые, водные ресурсы;

B) сельскохозяйственные, здравоохранительные, эстетические, научные;

C) реальные и потенциальные;

D) неисчерпаемые и исчерпаемые;

Е) физические и материальные.

3. Космос, водные ресурсы планеты и энергию солнца относят к

A) неисчерпаемым ресурсам;

B) возобновимым ресурсам;

C) относительно возобновимым ресурсам;

D) невозобновимым ресурсам;

Е) относительно неисчерпаемым ресурсам.

4. Как называются ресурсы, процессы восстановления которых протекают с разной скоростью от нескольких лет до нескольких тысячелетий?

A) потенциальные ресурсы.

B) невозобновимые ресурсы.

C) реальные ресурсы.

D) возобновимые ресурсы.

Е) исчерпаемым ресурсам.

5. Чистый воздух, водные ресурсы в регионе, экосистемы относят к:

A) невозобновимым ресурсам;

B) неисчерпаемым ресурсам;

C) относительно возобновимым ресурсам;

D) сельскохозяйственным ресурсам;

Е) энергетическим ресурсам.

6. Под природопользованием понимают:

A) область знаний, разрабатывающая принципы рационального природопользования;

B) изменение природы в результате прямого воздействия человека;

C) система международных, государственных и общественных мероприятий, направленных на охрану природных ресурсов;

D) улучшение состояния природной среды в интересах удовлетворения материальных и культурных потребностей людей;

Е) ухудшение состояния природной среды в интересах удовлетворения материальных и культурных потребностей людей.

7. Охрана природы – это .

A) область знаний, разрабатывающая принципы рационального природопользования;

B) использование природных ресурсов в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества;

C) система международных, государственных и общественных мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и охрану природных ресурсов;

Е) нет правильного ответа.

8. Из перечисленных природных ресурсов выберите невозобновимые.

A) ископаемые руды, ископаемое топливо.

B) травы, животные.

C) чистый воздух, леса.

D) климатические ресурсы.

9. Ресурсы, установленные на основе теоретических расчетов и обследований, включая те, которые в настоящее нельзя освоить по техническим или экономическим соображениям, называются:

10. Природные ресурсы по происхождению делятся на:

A) реальные и потенциальные;

B) энергетические и сельскохозяйственные;

C) исчерпаемые и неисчерпаемые;

D) минеральные, климатические, водные, земельные, почвенные, биологические;

Е) климатические, водные, земельные.

11. К невозобновимым ресурсам относятся:

A) лесные ресурсы;

C) полезные ископаемые;

D) энергия ветра;

E) солнечная энергия.

12. К возобновимым природным ресурсам относятся:

A) лесные ресурсы, почва;

B) животный и растительный мир;

C) полезные ископаемые;

D) энергия ветра;

E) солнечная энергия.

13. Укажите относительно возобновимые ресурсы:

A) лесные ресурсы, почва;

B) животный и растительный мир;

C) полезные ископаемые;

D) энергия ветра;

E) солнечная энергия.

14. Классификация природных ресурсов по их использованию:

А) возобновимые, невозобновимые;

В) исчерпаемые, неисчерпаемые;

С) земельные, водные, лесные, минеральные и др;

D) возобновимые, невозобновимые, относительно возобновимые;

E) производственные, здравоохранительные, научные и др.

15. Плодородие почвы относится к природным ресурсам:

E) относительно возобновимым.

16. Незаменимый ресурс – это:

B) горючие вещества;

17. К неисчерпаемым ресурсам относится:

В) солнечная энергия;

E) полиметаллические руды.

18. В какой период наблюдался демографический взрыв?

A) Во второй половине 20 века.

B) В первой половине 19 века.

C) Во второй половине 19 века.

D) В первой половине 20 века.

E) Во второй половине 18 века.

19. Способ оценки качества природной среды по состоянию её биоты на основе наблюдений за составом и численностью определенных видов:

Е) популяционный анализ.

20. Природные объекты и явления, используемые в настоящем, прошлом и будущем для прямого и непрямого потребления, способствующие созданию материальных богатств, называются:

A) природными условиями;

B) условиями существования;

D) природными ресурсами;

Е) природной средой.

Темы для контрольных работ и докладов на СРС

1. Проблема обеспеченности человеческого общества природными ресурсами.

2. Защита атмосферы.

3. История взаимодействия природы и общества.

4. Охраны водных ресурсов.

5. Защита окружающей среды от особых видов воздействия.

6. Эффективность использования биоиндикаторов для оценки окружающей среды.

Классификация методов

Экологические способы изучения делятся на:

Полевые.
Лабораторные.
Экспериментальные.
Количественные.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Характеристика методов

Для каждой группы методов характерна определенная черта, особенность:

Основной характеристикой полевых методов является изучение природных систем в естественных условиях.
Лабораторные методы отличаются возможностью определения точных качественных и количественных параметров объекта.
Для экспериментальных характерно объединение различных приемов вмешательства в естественное состояние исследуемых объектов.
Количественные способы основаны на математическом моделировании, для них свойственны графики, формулы, уравнения.

Системный подход выделяется многоэтапностью. В него входят такие шаги, как постановка проблем и задач, поиск путей решения, определение возможных действий, оценка результатов.

Значение

Первостепенное значение для экологических исследований имеют полевые методы, так как именно они позволяют определить результат влияния на популяцию или отдельный организм комплекса экологических факторов.

Но, поскольку наблюдение в естественных условиях не всегда дает возможность конкретизировать степень влияния какого-то определенного фактора, необходимостью выступает применение экспериментальных и лабораторных способов изучения. Считается, что по значимости они находятся на втором месте после полевых.

Остальные методы являются дополнительными, позволяющими полностью раскрыть картину происходящего, ответить на более конкретные вопросы, представить результаты изучения в виде цифр.

Лабораторные методы

Эта категория позволяет изучать влияние факторов смоделированной в лабораторных условиях среды на биологические системы. Результаты, полученные в ходе любого лабораторного изыскания, считаются приблизительными, требуют обязательной перепроверки в естественных природных условиях.

Необходимость перепроверки обусловлена невозможностью максимально точно воспроизвести весь комплекс факторов природной среды.

Стационарный метод

Стационарный метод — это способ изучения, предполагающий многолетнее, круглогодичное или сезонное наблюдение за одним объектом.

Такой способ требует многократного повторения одних и тех же действий: составления описаний, выполнения замеров. Как правило, стационарное изучение включает в себя полевые работы и лабораторные исследования.

Маршрутные методы

Эта группа предназначена для определения наличия на изучаемой территории каких-либо экологических объектов: к примеру, редких охраняемых видов, уникальных форм организмов, фитоценозов.

Основными приемами в этом случае выступают:

наблюдение;
проведение измерений;
определение состояния;
составление описания.

Кроме того, для маршрутной группы характерно создание карт, схем, специализированных инвентаризационных перечней.

Наблюдение

Наблюдение является инструментом полевых исследований, предполагает невмешательство в наблюдаемую среду. С его помощью можно решить такие задачи, как:

Выявление присутствующих экосистем и связей между ними.
Определение характеристик почвы, воды, климата.
Составление списка видов, населяющих изучаемую экосистему.
Представление фокусной экосистемы в динамике.
Уточнение количественного состава экологической системы.

Наблюдение дает возможность составить цельную картину, но для конкретизации используют другие приемы.

Проводя наблюдения за природой на первых этапах развития экологии, ученые ограничивались красочными и точными описаниями природных систем. Теперь они активно используют технологичное современное оборудование: цифровые фотоаппараты и видеокамеры, электронику, измерительные акустические устройства.

Статистические приемы

Статистика используется экологами для обработки результатов исследований, получения подходящих для сравнения количественных параметров. Основные инструменты статистики позволяют установить взаимозависимость характеризующих среду обитания переменных.

Реализация способа обычно проводится в три этапа:

Сбор информации.
Систематизация полученного материала.
Применение математических способов обработки.

Среди используемых математических способов ведущими являются определение характеристик выборочной совокупности, корреляционный, регрессионный и дисперсионный виды анализов.

Исторический подход

Исторический подход в экологии тесно связан с развитием технологии, цивилизации. Ученые рассматривают связь технического прогресса с природой, устанавливают его влияние на формирование, состояние и эволюцию биосистем.

Исторический подход подразумевает охват широкого временного периода, учитывает изменения, происходившие с эпохи неолита до наших дней.

Полевые способы

Полевые способы незаменимы при реализации экологического мониторинга. Эту группу можно разделить на:

маршрутные;
стационарные;
экспериментальные;
описательные способы.

При этом ведущими будут описательные, так как именно они используются для решения основных задач полевых исследований: регистрации изменений, инвентаризации охраняемых объектов, картировании явлений.

Метод группового анализа

Метод группового анализа применяется для определения таких признаков популяции, которые не поддаются точному учету из-за высокой динамики варьирования.

По такому принципу традиционно определяется возраст животных: только оценив физиологические признаки, характерные для популяции в целом и для ее отдельных возрастных групп, можно приблизительно определить возраст отдельной особи.

Инструментальные способы

Инструментальные способы относятся к группе лабораторных исследований. Наиболее распространенными среди них являются:

спектральные;
электрохимические;
спектрофотометрические;
кондуктометрические;
потенциометрические;
вольтамперометрические.

Также активно применяются хроматографические способы, включающие использование различных видов хроматографии:

газовой и газожидкостной;
жидкостной распределительной;
ионообменной;
тонкослойной.

Сравнительный метод

Основой сравнительного метода является анализ выявленных различий и сходства между изучаемыми объектами, предметами. С его помощью сопоставляют:

свойства;
состояния;
явления;
процессы.

В экологии сравнительный метод применяется не только для сопоставления характеристик двух разных объектов или систем в текущем периоде, но и для сравнения состояния одного и того же объекта или системы в разное время.

Математическое моделирование

Математический подход в экологии базируется на теории динамики популяций. Согласно ее основным принципам, динамика численности микроорганизмов, растений и животных отображается в форме разностных, интегро-дифференциальных, дифференциальных уравнений.

Целью применения математического моделирования является систематизация, упорядочение добытых в ходе исследования физических, биологических и химических сведений для упрощения дальнейшего изучения природных систем.

Поскольку сложные многосоставные биосистемы не поддаются описанию простыми усеченными моделями, ученым приходится применять интегрированные модели или сложные имитационные.

Общенаучные методы

Из других областей науки экологи позаимствовали две группы общенаучных методов:

Эмпирические, основанные на непосредственном изучении реальных, воспринимаемых человеком объектов.
Теоретические, представляющие собой логические механизмы создания теорий, гипотез, законов.

Обе группы неотделимы друг от друга, так как процесс формирования любого научного вывода являет собой путь от модели к природным фактам, либо наоборот: от фактов к модели.

Читайте также: