Биология 11 класс (углубленный уровень) Презентация "Методы экологии"

Методы экологи и

11 класс

Углубленный уровень

СГ

Экология изучает как отдельные особи, так и их популяции и сообщества. Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обусловливает разнообразие путей и способов изучения экологических явлений.

Методы экологии позволяют

• наблюдать,
• анализировать,
• интерпретировать сложные природные процессы.

СГ

Методы экологии

Частные методы экологии

• Мониторинг
• Биоморфологический анализ
• Биоиндикация

Метод н аблюдения

Описание я влений

Метод наблюдения позволяет анализировать и описывать биологические явления, собирая фактический материал и описывая его. Он широко распространен в зоологии, ботанике и экологии.

Ограничения

Метод наблюдения имеет ограничения, позволяя обнаружить лишь внешние проявления фактов, оставляя внутренние процессы недоступными.

3

3

Полевые исследования

Значение

Полевые исследования имеют первостепенное значение для эколога. Они позволяют изучать популяции видов и их сообщества в естественной обстановке, непосредственно в природе.

Цели

Полевые методы позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса экологических факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях.

Экспериментальный

м етод

Изучение с войств

Экспериментальный метод связан с созданием ситуации, которая помогает исследовать свойства и явления живой природы.

Глубокое п онимание

Он позволяет изучать явления изолированно и добиваться их повторяемости, обеспечивая более глубокое проникновение в сущность явления.

3

3

Экологический эксперимент

Аналитический характер

Искусственное воздействие

1

2

Экологический эксперимент, как правило, носит аналитический характер. Он позволяет выяснить причины наблюдаемых в природе явлений, взаимосвязей и взаимоотношений.

В эксперименте организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно строго фиксировать и дозировать тот или иной экологический фактор.

Проверка в природе

3

Выводы, полученные в ходе лабораторного эксперимента, обязательно должны быть проверены в природе.

3

Типы полевых исследований

Маршрутные

Стационарные

Используются для выяснения присутствия тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов и т. п., их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории.

Относятся приемы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров, измерений наблюдаемых объектов.

Описательные

Экспериментальные

Являются одними из основных в экологическом мониторинге. Прямое, непосредственное наблюдение за изучаемыми объектами, фиксирование динамики их состояния во времени и оценка регистрируемых изменений позволяют прогнозировать возможные процессы в природной среде.

Объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычное, естественное состояние исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения свойств объекта обязательно сопоставляются с его же свойствами в условиях, не задействованных в эксперименте (фоновый эксперимент).

Мониторинг окружающей природной среды

это комплексное наблюдение за состоянием природы:

• оценка состояния природных ресурсов;
• выявление потенциальных угроз;
• принятие мер для поддержания экологического равновесия.

Процесс мониторинга включает четыре основных этапа: 

• Наблюдение за объектом мониторинга. 
• Оценка фактического состояния объекта мониторинга. 
• Прогноз возможных изменений состояния объекта мониторинга. 
• Оценка прогнозного состояния объекта

3

Этапы мониторинга

Наблюдение

Прогноз

Оценка прогнозируемого состояния

Оценка фактического состояния

Регулирование качества среды

Параметры мониторинга:

• климат;
• газовый состав атмосферы;
• уровень ультрафиолетового излучения;
• концентрация загрязняющих веществ;
• качество пресной воды;
• плодородие почвы;
• биоразнообразие и другие.

Мониторинг о кружающей с реды

Глобальный

Локальный

Глобальный мониторинг – задача всего мирового сообщества.

Локальный мониторинг – задача отдельных государств.

Сеть с танций

Создана мировая сеть станций мониторинга, следящая за состоянием окружающей среды .

3

3

Количественная оценка

Растительные сообщества

Животные

При изучении растительных сообществ проводятся описания пробных площадей и учетных площадок, оценка хозяйственной роли сообществ, оценка площади выявления, геоботаническое картирование и т. д.

При экологическом изучении животных анализируются закономерности миграций и размещения популяций, а также многие другие показатели: частота встречаемости, обилие, доминирование, биомасса, продукция, удельная продукция.

Моделирование

Моделирование представляет собой метод изучения явления или процесса через воспроизведение его самого или его существенных свойств в виде модели . т. е. имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе.

3

3

Моделирование экологических явлений

Искусственные условия

1

Имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе.

Живые модели

2

Изучение физиологических процессов на более простых существах, например, зоохлорелла для изучения обмена веществ, гигантские растительные и животные клетки для исследования внутриклеточных процессов.

Компьютерное моделирование

3

Использование компьютерных моделей для имитации экологических ситуаций.

3

Преимущества моделирования

Ускорение исследований

Моделирование позволяет ускорить исследования, так как позволяет изучать процессы в более короткие сроки, чем в реальных условиях.

Изучение сложных систем

Моделирование позволяет изучать сложные системы, которые трудно или невозможно изучать в реальных условиях.

Прогнозирование

Моделирование позволяет прогнозировать последствия различных воздействий на окружающую среду.

Метод биоиндикации

Оценка качества природной среды по

состоянию её биоты.

Метод основан на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов.

Биоиндикаторы

Виды животных или растений, которые используются для оценки состояния окружающей среды

3

3

Заключение

Современные экологические исследования все чаще основываются на количественной оценке изучаемых объектов и явлений. Моделирование экологических явлений становится все более распространенным методом, позволяющим ускорить исследования, изучать сложные системы и прогнозировать последствия различных воздействий на окружающую среду.