Методы_экологических_исследований. Учебное пособие для студентов, обучающихся по программе бакалавриата направления Экология и природопользование
 Скачать 1 Mb.
|
|
Словарь основных понятий Абиотические факторы - факторы неорганической (неживой) природы: свет, температура, влажность, давление, агрегатное состояние самой среды, химический состав среды, концентрация веществ в ней. Автотрофные экосистемы - экосистемы, которые сами обеспечивают себя энергией, получаемойот Солнца, за счет собственных фото- или хемотрофных организмов. Антропогенные (искусственные) экосистемы - экосистемы, созданные человеком, которые способны существовать только при поддержке человека. Антропогенные – факторы человеческой деятельности. Аутоэкология (греч. аutos – сам) – раздел экологии, изучающий взаимоотношения отдельного организма с окружающей средой. Базовый (фоновый) мониторинг - слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний. Биогеохимическими циклами – это круговорот биогенных элементов из внешней среды в организмы и обратно во внешнюю среды. Биологический мониторинг - мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т.е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде). Биосфера (греч. - жизнь, spharia - шар) - глобальная экосистема всего земного шара, оболочка Земли, состоящая из совокупности всех живых организмов (биота), веществ, их составляющих, и среды их обитания. Биотоп (греч. bios -жизнь, topos - место) - это пространство с однородными условиями (рельефа, климата), заселенное определѐнным биоценозом. Биотический круговорот веществ - круговорот биогенных элементов, обусловленный синтезом и распадом органических веществ в экосистеме, в основе которого лежит реакция фотосинтеза. 100 Биогеохимический круговорот - циклический процесс химических превращений, обусловленных биотой. Биогеоценоз – совокупность особей различных видов, обитающих в пределах конкретного географического ареала. Биоценоз – совокупность особей различных видов. БПК - биологическое потребление кислорода - это количество кислорода, которое необходимо для окисления бактериями и простейшими всей органики (обычно за 5 суток) в 1 л загрязненной воды; Биотические факторы - это прямые или опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитания данного организма. Внешние факторы - воздействуют на организм, популяцию, экосистему, но не испытывают непосредственного обратного действия: температура, атмосферное давление, скорость ветра, солнечная радиация. Внутренние факторы - связаны со свойствами самой экосистемы и образуют ее состав: численность популяций, пища, количество биогенов, состав воздуха, воды и т.д. Внутривидовые факторы - контакты между членами одной семьи, группы, стада, популяции одного вида. Вредное вещество – это инородный нехарактерный для природных экосистем ингредиент, оказывающий отрицательное влияние на них и живые организмы, обитающие в этих экосистемах. Географическая популяция - совокупность экологических популяций, заселяющих территорию с географически однородными условиями существования. Глобальный мониторинг - слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях. Государственная экологическая экспертиза – система государственных природоохранных мероприятий, направленных на проверку соответствия 101 проектов, планов и мероприятий в области народного хозяйства и природных ресурсов требованиям защиты окружающей среды от вредных воздействий. Гетеротрофные экосистемы - это такие экосистемы, которые получают энергию, используя готовые органические соединения, синтезированные организмами, не являющимися компонентами данных экосистем, или использующих энергию созданных человеком энергетических установок. Демэкология (греч. demos – народ) – раздел экологии, изучающий популяцию и ее среду. Дистанционный мониторинг - в основном, авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных. ДОК – допустимое остаточное количество вещества в продуктах питания. Загрязнение окружающей среды – процесс привнесения в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических агентов, оказывающих негативное воздействие. Емкость экосистемы - это максимальная численность популяции одного вида, которую данная экосистема способна поддерживать в определѐнных экологических условиях на протяжении длительного времени. Импактный мониторинг - мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах. Индекс загрязнения (ИЗ) – показатель, качественно и количественно отражающий присутствие в окружающей среде вещества-загрязнителя и степень его воздействия на живые организмы. Канцерогенез – это способность металла проникать в клетку и реагировать с молекулой ДНК, приводя к хромосомным нарушениям клетки. Комплексный экологический мониторинг окружающей среды - это организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и 102 предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и других живых организмов. Ландшафтная экология – наука, изучающая приспособление организмов в разной географической среде. Лесная экология – наука, изучающая способы использования ресурсов лесов при их постоянном восстановлении. Локальный мониторинг - мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника. Мегаэкология или глобальная экология – наука о биосфере земли и положении человека в ней. Межвидовые факторы - контакты между особями разных видов. Миграция элементов – это перенос и перераспределение химических элементов в земной коре и на поверхности Земли. 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. Мониторинг состояния природной среды - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий. Надежность экосистемы - это способность экосистемы относительно полно самовосстанавливаться и саморегулироваться (в течение сукцессионного или эволюционного периода своего существования), т.е., удерживать свои основные параметры во времени и пространстве. Национальный мониторинг - мониторинг в масштабах страны. 103 Окружающая среда - та часть экологической среды, с элементами которой данный организм в данное время контактирует и прямо или косвенно взаимодействует. Популяция (лат.рорulus - народ) - это внутривидовая группировка особей, занимающая часть ареала данного вида, обладающих способностью свободно скрещиваться и неограниченно долго поддерживать свое существование. Предельно допустимая концентрация (ПДК) – количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье человека. Предельно допустимая концентрация вещества - в воздухе рабочей зоны (ПДК р.з ) - концентрация при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 ч или другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений заболеваний или отклонений, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы. Предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест (ПДК м.р. ) - концентрация при вдыхании в течение 20 мин не должна вызывать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека; Предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест (ПДК с.с ) - концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании. Предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДК в ) – концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на органы человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих поколений не должна ухудшать гигиенические условия водопользования; 104 Предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы (ПДК п ) - концентрация не должна вызывать прямого и косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. ПДК в.р. - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей ПДК п.р. - предельно допустимая концентрация вещества в продуктах питания. Плотность популяции - это число особей, приходящихся на единицу площади или объѐма. Природные (естественные) экосистемы - это такие экосистемы, в которых биологический круговорот протекает без прямого участия человека. Размер экосистемы - это пространство, в котором возможно осуществление процессов саморегуляции и самовосстановления всех составляющих экосистему компонентов и элементов. Региональный мониторинг - слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы. Самовосстановление природных экосистем - это самостоятельный возврат экосистем к состоянию динамического равновесия, из которого они были выведены воздействием каких-либо природных и антропогенных факторов. Саморегуляция природных экосистем - это способность природных экосистем к самостоятельному восстановлению баланса внутренних свойств после какого-либо природного или антропогенного воздействия с помощью принципа обратной связи между ее компонентами, т.е. экосистема способна сохранять свою структуру и функционирование в определѐнном диапазоне внешних условий. 105 Самоочищение экосистем - это естественное разрушение загрязнителя в среде в результате природных физических, химических и биологических процессов, происходящих в ней. Синэкология (греч. syn – вместе) – раздел экологии, рассматривающий жизнь сообществ организмов (экосистем). Структура популяции - это количественное соотношение особей разного пола, возраста, размеров, генотипов и т.п. Техноэкосистемы - искусственные экосистемы, возникающие в результате промышленной деятельности человека. Токсиканты – вещества или соединения, способные оказывать ядовитое действие на живые организмы. Трофические цепи – это такие ряды, в которых каждый предыдущий вид служит пищей последующему. Урбаноэкология (лат. urbanus - городской) - экология градостроения, изучает возможности расселения людей в городах и других населѐнных пунктах с учетом интересов населения и сохранения природной среды. Урбаноэкосистемы (лат. городской) - экосистемы, возникающие в результате создания поселений человека. Устойчивость экосистемы - это способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних и внутренних факторов, т.е. ее способность к реакции, пропорциональной по величине силе воздействия. Физический мониторинг - система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (наводнения, вулканизм, землетрясения, цунами, засухи, эрозия почв и т.д.). Химический мониторинг - это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. 106 ХПК - химическое потребление кислорода - количество кислорода (мл/л или г/л воды), необходимое для полного окисления загрязняющих веществ с помощью химических реагентов (обычно бихроматом калия). Численность популяции - это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Эйдэкология (греч. eidos – образ) – экология видов. Экология (греч. оikos – дом, logos - наука) – ―наука о доме‖ – наука об взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой. Экосистема (греч. oikos - дом, systema - сочетание, объединение) - экологическая система, совокупность совместно обитающих организмов разных видов и условий их существования, в которой живые и неживые компоненты связаны между собой обменом вещества и энергии. Элементарная (локальная) популяция - это группа особей одного вида, занимающих какой-то небольшой участок однородной площади. Экобиохимический мониторинг - мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической). Экологическая популяция - совокупность элементарных популяций. В основном, это внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным экосистемам. Экологические факторы - это такие свойства компонентов экосистемы и ее внешней среды, которые оказывают влияние на особи данной популяции, а также на характер их отношений друг с другом и с особями других популяций. 107 Библиографический список 1. Биоиндикация загрязнения наземных экосистем / под ред. Р. Шуберта. — М. : Мир, 1988. — 350 с. 2. Борздыко, Е.В. Методы биологического контроля: биоиндикация и биотестирование : учеб.-метод. пособие / Е.В. Борздыко, Л.Н. Анищенко. — Брянск : Наяда, 2008. — 70 с. 3. Булохов, А.Д. Фитоиндикация и ее практическое применение. — Брянск : Изд-во БГУ, 2004. — 245 с. 4. Израэль, Ю.А. Мониторинг загрязнения природной среды/ Ю.А. Израэль, И.К. Гасилина, Ф.Я. Ровинский. — Л. : Гидрометеоиздат, 1978. — 560 с. 5. Круглова, О. Ю. Методические указания к лабораторным занятиям по специальному курсу «Экологическая физиология животных» / О. Ю. Круглова. – Минск: БГУ, 2012. – 23 с. 6. Кузенкова, Г. В. Введение в экологический мониторинг: учебное пособие. — Н.Новгород: НФ УРАО, 2002. — 72 с. 7. Любимов, В.Б. Интродукция растений. – Брянск: БГУ, 2009. – 364 с. 8. Мелехова, О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. пособие для студ. высш. учебн. заведений / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева. — М. : Академия, 2007. — 288 с. 9. Методы экологических исследований : учебно-методическое пособие / В. Бирюкова, К.И. Дагаргулия, А.Ю. Прибылов, В.В. Черная ; Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. — Рязань, 2007. — 76 с. 10. Муртазов, А.К. Экологический мониторинг. Методы и средства: Учебное пособие. Часть 1 / А.К. Муртазов; Рязанский государственный университет им. С.А. Есенина. - Рязань, 2008. - 146 с. 108 11. Неронов, В.В. Полевая практика по геоботанике в средней полосе Европейской России: метод. пособие. — М. : Изд-во Центра охраны дикой природы, 2002. — 139 с. 12. Нолтинг, Б. Новейшие методы исследования биосистем. М.: Техносфера, 2005.-256 с. 109 Содержание Введение…………………………………………………………………………..3 1. Классификация методов применяемых в экологических исследованиях ..... 5 2. Общенаучные методы исследований ................................................................ 5 2.1. Описание и наблюдения .............................................................................. 7 2.2. Сравнительный метод ................................................................................... 7 2.3. Эксперимент ................................................................................................. 8 2.4. Понятие экологического эксперимента .................................................... 10 2.5. Стадии экологического эксперимента ...................................................... 12 2.6. Виды экспериментов в экологии .............................................................. 15 2.7. Метод математического моделирования .................................................. 19 2.8. Статистические методы в экологии……………………………………. 23 3. Экологические методы исследований............................................................ 24 3.1.Экологический мониторинг. ....................................................................... 25 3.2. Мониторинг состояния природных ресурсов ........................................ 33 3.3. Системы автоматического мониторинга .................................................. 43 3.4.Микроскопические методы ......................................................................... 47 3.5. Изоферментый анализ ................................................................................ 49 3.6. Рентгеноструктурный анализ..................................................................... 51 3.7. Интродукционный метод ........................................................................... 52 3.8. Дистанционные методы.............................................................................. 56 3.9. Атомно-абсорбционная спектроскопия в экологическом мониторинге 64 3.10. Биоморфологический анализ ................................................................... 67 3.11. Индикация загрязнения окружающей среды ......................................... 74 3.12. Метод морфофизиологических индикаторов ........................................ 85 3.13. Методы биоэкологических исследований (группового анализа) ........ 89 Словарь основных терминов……………………………………………………99 Библиографический список……………………………………………………105 |