Головна

Завдання і методи сучасної екології

  1.  Event-менеджмент - поняття, основні методи.
  2.  I група Організаційно-стимулюючі методи
  3.  I. Завдання випробування
  4.  I. Завдання дослідження
  5.  I. Завдання на молярность.
  6.  I. Завдання на молярность. 1 сторінка
  7.  I. Завдання на молярность. 10 сторінка

В даний час перед екологією стоїть цілий комплекс загальних теоретичних і прикладних завдань, які обумовлені як традиційним біологічним підходом цієї науки, так і сучасними проблемами, пов'язаними з негативним антропогенним впливом на природне середовище.

На стику екології та фізіології вирішуються такі актуальні завдання як встановлення механізмів адаптації тварин і рослин до різних умов і факторів середовища, в тому числі до екстремальних - до холоду, до високих температур, до сухості, зниження або підвищення тиску і т. Д. Ці дослідження проводяться як на рівні окремих особин, так і на рівнях популяцій і біоценозу. Еколог вивчає географічну і сезонну мінливість структури популяції, адаптаційні біологічні ритми в популяції або в біоценозі в цілому.

Однією з найважливіших завдань популяційної екології є встановлення причин динаміки кількісних показників популяцій. На результатах цих досліджень багато в чому грунтується планування обсягів промислової експлуатації різних тварин, зокрема промислових риб, прогнозування ступеня можливого вилучення частини популяції без підриву її репродуктивного потенціалу. Великими науковими роботами з даної тематики є монографії М. Н Андрєєва і С. А Студенецького '' Оптимальне керування на промислі '' (1975 г.) і А. І. Трещева '' Інтенсивність промислу '' (1983 р). Знання основних причин визначають мінливість величин народжуваності і смертності в популяції, дозволяє розробити відповідні методи для регулювання її чисельності, що знаходить своє практичне застосування в біологічній боротьбі з шкідниками сільськогосподарських культур, а також в аквакультурі при вирощуванні промислових безхребетних і риб.

Важливими теоретичними завданнями екології є встановлення величин первинної і вторинної продуктивності екосистем, оцінка діяльності організмів з утилізації речовини і енергії на різних трофічних рівнях, визначення інтенсивності обміну речовин і швидкості росту тварин і рослин в залежності від впливу різних чинників середовища. Прикладними завданнями в цьому напрямі, є розробка рекомендацій щодо підтримання родючості грунту і запобігання його зниження, встановлення доцільності застосування різних добрив і допустимих норм їх внесення в грунт, раціональне розміщення та догляд за посівами, оцінка економічної ефективності вирощування різних культурних рослин і тварин.

Оцінка ступеня стійкості природних і природно-антропогенних господарських систем неможлива без застосування екологічних принципів і законів. Під стійкістю розуміється здатність системи відновити свої параметри і характеристики після певного зовнішнього впливу на неї. Стосовно до організмовому рівні організації життя, прикладом прояву властивостей стійкості є імунітет, т. Е вироблення певних білків (антитіл) здатних запобігти розвитку або послабити тяжкість перебігу інфекційного захворювання. В результаті організм справляється з хворобою і повертається в колишнє здоровий стан. На рівні популяції, механізмами підтримки стійкості стосовно параметрам загальної чисельності і щільності особин, є внутрішньовидова конкуренція і міжвидові взаємовідносини (хижацтво, паразитизм і ін.) Завдяки яким кількість особин в популяції повертається до оптимального рівня, який відповідає харчовим ресурсів даного місцеперебування, тим самим запобігає їх повне вичерпання і деградація місцевої екосистеми. Боротьба за існування з зовнішніми абіотичних умов і факторами середовища, а також природний відбір, заснований на внутрішньовидових конкурентних взаєминах, призводять до переваги в популяції більш повноцінних генетично і фізіологічно особин, що володіють найбільшою виживанням, що також є одним з екологічних механізмів підтримки стійкості. На рівні біоценозу, стійкість проявляється в процесі міжвидової конкуренції, в результаті чого в складі співтовариства залишаються тільки ті види, які здатні найбільш адекватно і повно використовувати наявні ресурси середовища, не порушуючи при цьому баланс між продукцією біологічної речовини і його утилізацією. Нарешті, на рівні біосфери глобальна стійкість проявляється в контролі живими системами найважливіших параметрів навколишнього середовища, в тому числі таких, як склад атмосферного повітря, вміст у ньому вуглекислого газу і кисню, яке багато в чому залежить від фотосинтетичної діяльності рослин. У свою чергу, концентрація СО2, через парниковий ефект може впливати на температуру нижніх шарів атмосфери і клімат. Встановлено, що ні порушені рослинні угруповання в стані досить швидко поглинати надлишок вуглекислоти з атмосфери за рахунок збільшення інтенсивності фотосинтезу, запобігаючи ті самим значні глобальні зміни в газовому і термічному режимі атмосфери Землі.

Таким чином, оцінка стійкості живих систем різного рівня і навколишнього середовища в цілому, являє собою не тільки одну з головних теоретичних завдань екології, але має також найважливіше практичне значення, пов'язане з встановленням тої міри можливої ??антропогенного навантаження на дану популяцію або спільнота, яка приведе до їх деградації і загибелі.

Існує також ряд типово прикладних екологічних задач, спрямованих на оцінку ступеня та характеру впливу антропогенної господарської діяльності на біоценози або їх елементи, і розробку рекомендацій щодо запобігання негативним змінам. Зазвичай оцінка стану природного середовища проводиться на основі екосистемного підходу, пов'язаного із всебічним вивченням кількісних і якісних показників біоценозу і його абиотического оточення. При цьому широко використовуються дані, отримані в рамках географічних, фізичних і хімічних досліджень середовища, в чому проявляється тісний зв'язок екології з більшістю природних наук. Після виділення районів з найбільш несприятливою екологічною обстановкою наступним завданням є обгрунтування заходів і конкретних способів по відновленню грунтового покриву і рослинних угруповань, очищення водойм та водотоків і т. Д.

Для запобігання негативного впливу людини на природу з урахуванням екологічних підходів здійснюється утилізація та рециркуляція відходів виробництва, а також розробляється система особливо охоронюваних природних територій.

Методом наукового пізнання є сукупність організованих дій, метою яких є досягнення істини. Застосовувані в екології методи відповідають особливостям розв'язуваних прикладних або теоретичних завдань. В цілому, екологічні методи можна поділити на польові, дистанційні, експериментальні, теоретичного узагальнення, моделювання. Польові методи передбачають отримання даних безпосередньо в процесі знаходження дослідника в природному середовищі в період проведення різних сухопутних і морських експедицій. Дистанційні методи засновані на отриманні даних за допомогою різних автоматизованих систем спостереження, в тому числі за допомогою літаків і орбітальних супутників. Експериментальні методи застосовуються тоді, коли досить складно або неможливо в польових умовах встановити ступінь і характер впливу певних факторів середовища на досліджуваний біологічний об'єкт. Експеримент проводиться по строго певною програмою, що включає в себе спостереження і точну реєстрацію параметрів життєдіяльності особин (рухової активності, дихання, інтенсивності харчування, швидкості росту, народжуваності і смертності і ін.) В залежності від кількісних значень одного або декількох факторів середовища (температури, солоності води, рН, освітлення та ін.). Дані, отримані в результаті одного експерименту або їх серії, дозволяють в лабораторних умовах виявити і оцінити різні причинно-наслідкові зв'язки між абіотичними і біотичними характеристиками. Проте, необхідно розуміти, що результати, отримані в лабораторних умовах, не завжди можуть в повній мірі відображати те, що відбувається в природному середовищі, так як в досвіді надзвичайно важко врахувати все різноманіття природних умов і факторів потенційно здатних істотно впливати на об'єкт, що вивчається.

Теоретичне узагальнення отриманих даних дозволяє виявити просторову або тимчасову неоднорідність в досліджуваних природних явищах, що в подальшому буде сприяти побудові гіпотез, т. Е обґрунтованих припущень пояснюють механізми взаємозв'язків між живими і неживими компонентами природи.

Модель являє собою абстрактне спрощене подобу реальності. Прикладом моделі може служити географічна карта. Екологічні моделі будуються на підставі теоретичних узагальнень сукупності відомостей, отриманих в результаті польових спостережень і експериментів. Моделювання динаміки чисельності окремої популяції або процесів, що відбуваються в цілій екосистемі майже завжди є надзвичайно складною справою, що вимагає досить значних витрат коштів і часу. Побудова моделі включає кілька етапів. Спочатку проводять ретельне всебічне вивчення реальних природних явищ та взаємозв'язків. Висуваються первинні припущення про характер того, що відбувається. На другому етапі розробляється логічна модель, в якій виходячи з наявних фактів і загальних екологічних принципів, формулюються головні закономірності властиві для даної екосистеми. На третьому етапі логічна модель уточнюється і набуває суворе математичне вираження у вигляді сукупності рівнянь. Нарешті, четвертий етап - це розрахунок на основі побудованої моделі цікавлять біологічних параметрів і порівняння результатів моделювання і дійсністю. При значному (більше 40%) розбіжності між реальними і отриманими на основі розробленої моделі значеннями, модель відкидають або вдосконалюють. Математичними моделями описуються і перевіряються різні варіанти динаміки чисельності популяцій рослин і тварин, процеси біологічної продуктивності в наземних і морських екосистемах, хід відновлення порушених екосистем і т. Д.

Створення об'єктивної логічної або математичної моделі є вершиною, основний результат наукової творчості, який дозволяє в подальшому вирішувати широке коло актуальних прикладних і теоретичних завдань.

література:

Основна [4] - Т. 1 - с. 11 - 23; Додаткова [2] - с. 11 - 20.

Питання для самоперевірки

1. У чому полягає специфіка екологічного підходу до оцінки стану природного

середовища?

2. Які основні прикладні завдання екології?

3. У чому полягає важливість завдань по оцінці стійкості природних і природно-

антропогенних систем?

4. Як вирішення основних теоретичних завдань екології може сприяти вирішенню

актуальних прикладних задач?

5. У чому полягають особливості польових і дистанційних методів отримання

екологічних даних і знань?

6. Які переваги і недоліки властиві експериментальним методам вивчення

природи?

7. Значення методів теоретичного узагальнення і моделювання в рішенні

фундаментальних і прикладних задач екології.

 




 Державна освітня установа вищої |  професійної освіти |  Вступ |  Екологічні особливості водного середовища проживання |  Екологічні особливості наземно-повітряного середовища проживання |  Екологічні особливості ґрунту як середовища існування |  Живі організми як середовище існування |  популяції |  біоценози |  екосистеми |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати