Методы исследований - Методы экологических исследований
В экологии часто используются методы, применяемые в других науках, как в биологических (биогеохимия, анатомия, физиология, и др.), так и небиологических (физика, химия, геодезия, метеорология и др.). Но для выявления специфики экологических закономерностей существуют исключительно собственные - экологические методы. Они делятся на полевые, лабораторные, экспериментальные, количественные (математическое моделирование) методы.
Полевые методы имеют первостепенное значение. Они предполагают изучение популяций и сообществ в естественной среде (в природе) и позволяют установить воздействие на объект комплекса факторов, изучить общую картину развития и жизнедеятельности изучаемого объекта.
В качестве примера можно привести леса на склонах разных экспозиций, на разных почвах, на разных географических широтах. Или водные экосистемы на разной глубине в одном и том же море, на одной глубине в южных и северных морях. Все они, несмотря на различия, развиваются по одним и тем же законам, под влиянием комплекса факторов, но значения этих факторов разные и зависят от местоположения объекта исследований.
Однако в полевых исследованиях очень сложно выявить роль одного фактора, как биотического (конкуренции, аллелопатии, плодородия почв), так и абиотического (тепло, влаги, света, засоления, кислотности почв), тем более, что все факторы функционально связаны друг с другом.
Известно, что нередко ограничение одного из них сопряжено с изменением другого. Так, холодность почв с многолетней мерзлотой способствует их переувлажнению и, как следствие, анаэробиозису. В результате резко ухудшаются условия усвоения корнями растений элементов питания. В Приморье, как правило, высокая инсоляция южных склонов сопровождается высокой сухостью субстрата и формированием ксерофитных криволесий.
Исследовать роль конкретного фактора можно при постановке эксперимента в полевых или лабораторных условиях.
Экспериментальные методы отличаются от полевых тем, что организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно дозировать размер изучаемого фактора, следовательно, можно точнее, чем при обычном наблюдении, оценить его влияние. При этом выводы, полученные в лаборатории, требуют обязательной проверки в полевых условиях.
В качестве примеров экологических экспериментов можно привести исследования функций лесозащитных полос, изучение осветления насаждений, влияния разных доз удобрений, вносимых под сельскохозяйственные культуры и т. д. Широко известен метод изучения конкурентных взаимоотношений деревьев в лесу путем ограничения определенной площади (площади питания).
Большое значение при проведении экологических исследований имеют химические и физиологические методы, т. к. они позволяют выявить роль разных компонентов экосистем, и в первую очередь, самого главного - фитоценоза, в аккумуляции и превращении вещества и энергии. Химические методы позволяют установить особенности накопления химических элементов в растениях и в целом в сообществах, особенности круговорота питания. С помощью физиологических методов можно в полевых условиях проследить физиологические процессы (фотосинтез и транспирация).
Так как все биосистемы обладают способностью к саморегуляции, т. е. к восстановлению экологического равновесия, а законы их развития имеют причинно-следственную связь, то в экологических исследованиях широкое распространение получили математические методы (математическая статистика, методы теории информации и кибернетики, теории чисел, дифференциальные и интегральные исчисления и др.) и на основе этих методов - моделирование. Моделирование биологических явлений, т. е. воспроизведение в искусственных системах процессов свойственных живой природе, получило широкое распространение в современной экологии.
Модели подразделяются на реальные (аналоговые) и знаковые.
Примеры аналоговых моделей - аппараты искусственного кровообращения, искусственная почка, протезы рук, управляемые биотоками. Аквариумы и океанариумы модели разных водоемов, теплицы - модели экосистем соответствующих природных зон.
Знаковые модели представляют собой отображение оригинала с помощью математических выражений или подробного описания и, в свою очередь, делятся на концептуальные и математические. Первые могут быть представлены текстом, схемами, научными таблицами, графиками и т. д., а вторые - формулами, уравнениями. Математические модели, особенно при наличии количественных характеристик, являются более эффективным методом изучения экосистем. Математические символы позволяют сжато описать сложные экосистемы, а уравнения дают возможность формально выразить взаимодействия различных компонентов экосистем.
Процесс перевода физических или биологических представлений о любой экосистеме в математические формулы и операции над ними называются системным анализом. В современной экологии реальные и знаковые модели используются параллельно, дополняя друг друга. При отсутствии реальных моделей математический подход получается отвлеченным, а при исключении математического подхода бывает трудно уловить смысл реальной модели.
Экологический мониторинг - один из главных методов изучения динамики экосистем (биогеоценозов), происходящей под воздействием естественных и антропогенных факторов. Под мониторингом понимается специальное длительное слежение за состоянием одних и тех же экосистем. Подобные исследования сопряжены с большими время - и трудозатратами, так как предусматривают детальное описание и изучение всех компонентов, составляющих биогеоценоз, и потому возможны лишь при организации стационарных работ с закладкой как временных, так и постоянных пробных площадей.
Похожие статьи
-
Методы экологических исследований - Методы экологических исследований
Методологической основой экологии является системный подход в исследованиях. На основе системного подхода изучают свойства высокоорганизованных объектов,...
-
МЕТОДЫ ЭКОЛОГИИ - Экология и ее методы
Полевой метод - позволяет установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса факторов, выяснить общую картину развития и...
-
Методологические подходы Под эколого-экономической системой (ЭЭС) в настоящее время понимается сложная система взаимосвязанных и взаимообусловленных...
-
Экосистемы - Методы экологических исследований
Понятие "экосистема" введено английским ботаником А. Тенсли (1935), который обозначил этим термином любую совокупность совместно обитающих организмов и...
-
Введение - Методы экологических исследований
Актуальность темы работы состоит в том, что проблема предотвращения отрицательных воздействий материально-производственной деятельности человечества на...
-
Масс-спектрометрия (масс-спектроскопия, масс-спектрография, масс-спектральный анализ, масс-спектрометрический анализ) -- метод, исследования вещества...
-
Загрязнение окружающей среды - Методы экологических исследований
Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательные изменения физических, физико-химических и биологических характеристик воздуха, почв, вод,...
-
Предмет и объекты изучения экологии Экология и история ее развития. Место экологии в системе естественных и социальных наук. Методы экологических...
-
Некоторые исследователи придавали физическому окружению решающее значение в развитии личности. Известный социолог Питирим Сорокин в нескольких работах,...
-
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
При разработке многопластовых месторождений нефти и газа, как правило, существуют благоприятные возможности использования метода одновременно-раздельной...
-
С конца 1980-х гг. в нашей стране на смену социалистическому оптимизму ("у нас все хорошо") пришел экологический мазохизм. Стало модным изображать Россию...
-
Пути экологической реабилитации - Методы и технологии экологической реабилитации
Можно сколько угодно говорить о вредном производстве, о загрязнении окружающей среды, это не даст большого эффекта. К основным причинам можно отнести...
-
Объект и методы исследования Объект исследования. Систематика:CORMOPHYTA - Высшие растения Отдел: Maqnoliophyta (Anthophyta) - Цветковые или...
-
В 1987г. за рубежом дополнительная добыча нефти за счет применения методов повышения нефтеотдачи составила 70.6 млн т, в том числе за счет тепловых...
-
Методы биоиндикации - Комплексная оценка экологического состояния района школы поселка Тыреть
Методы биоиндикации методы, которые позволяют судить о состоянии окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития...
-
Решение задач, намеченных программой исследований, осуществлялось путем постановки производственных опытов на типичных для Республики Беларусь...
-
Понятие экологии настолько быстро стало входить во все сферы общественной жизни, что оно сейчас находится в своем становлении. Его объем и содержание...
-
В схемах пищевых цепей каждый организм бывает представлен как питающийся другими организмами какого-то одного типа. Однако реальные пищевые связи в...
-
Заключение - Методы экологических исследований
В структуре природопользования, отношения человека и окружающей среды выделяются три аспекта, имеющих непосредственное отношение к экологии:...
-
Как сказано выше, в настоящее время основные энергоресурсы, за счет которых обеспечиваются энер-гетические потребности человечества, это: органичес-кое...
-
Хотя в чем-чем, а в непонимании собственной вины перед природой (если вообще так можно ставить вопрос) человечество обвинить нельзя. Только в этом веке...
-
Методы обезвреживания и переработки ТБО по конечной цели (направленности) делятся на ликвидационные (решают в основном санитарно-гигиенические задачи) и...
-
Методы, используемые в процессе управления природопользованием - Экологическое управление
Природопользование - один из самых сложных объектов управления, оно находится на стыке взаимодействия естественных и общественных процес-сов. Отсюда -...
-
В статье представлены сведения о твердых бытовых отходах (ТБО) в городах, в частности в Кокшетау, и методах их утилизации. В г. Кокшетау ежедневно...
-
Основные экологические факторы в городах
В данной статье приводятся данные основных экологических факторов городской среды. В условиях увеличения техногенных нагрузок санитарно-гигиеническая...
-
Введение - Экологический кризис, его причины и последствия
На конференции ООН 1992 г. в Рио-де-Жанейро прозвучал вывод о том, что нынешняя рыночно-потребительская модель, действующая в ряде стран, стремительно...
-
Экологические факторы - Основы общей экологии
Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих на...
-
Неоднозначность действия факторов на разные функции - Экологический фактор
Закон неоднозначного действия фактора на разные функции, согласно которому каждый экологический фактор неодинаково влияет на разные функции организма;...
-
Схема действия экологического фактора - Экологический фактор
Воздействие экологических факторов на живой организм весьма многообразно. Одни факторы оказывают более сильное влияние, другие действуют слабее; одни...
-
ИССЛЕДОВАНИЕ БУДУЩЕГО. МОДЕЛИ МИРА - Экология, современность и будущее
Научное прогнозирование (в отличие от разнообразных форм ненаучного предвидения) - это соответственно непрерывное, специальное, имеющее свою методологию...
-
Экологическая ситуация, сложившаяся в Москве, во многом характерна для многих городов мира. Москва - город России с одним из самых высоких уровней...
-
Методы переработки отходов - Экологические аспекты безопасности жизнедеятельности
Методами переработки отходов является: промежуточное хранение отходов, сортировка, компостирование, термический метод, вторичная переработка,...
-
Методы утилизации и захоронения отходов - Экологические аспекты безопасности жизнедеятельности
Методы и средства утилизации и ликвидации отходов зависят от их токсичности, физического и химического состава и объемов. Наиболее значительная по объему...
-
Водоотводящие системы и сооружения - это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и...
-
Выбрасываемые в атмосферный воздух загрязняющие вещества стационарными и передвижными источниками (промышленные предприятия, автомобильный транспорт)...
-
Наука на Чукотке представлена главным образом организациями Дальневосточного отделения Российской Академии наук. Единственное самостоятельное научное...
-
Тонкости процессов переработки ТБО - Методы и технологии экологической реабилитации
Особенно остро стоит проблема удаления, и переработки ТБО. В основном, в состав ТБО входят: бумага, кости, кухонные отходы, металлы, дерево, стекло,...
-
Введение - Методы и технологии экологической реабилитации
В настоящее время экологическая обстановка нашей стране, оценивается как напряженная. В городах остро стоит проблема загрязнения воздуха, грунтовых вод,...
-
В зависимости от характера взаимодействия электромагнитного излучения с веществом различают следующие группы спектроскопических методов анализа: -...
-
Подходы к экономической оценке водных ресурсов - Методы экологических исследований
Цена - денежное выражение стоимости товара. Пока водный ресурс не является товаром, не имеет смысла говорить о его стоимости. Но водные ресурсы являются...
Методы исследований - Методы экологических исследований