Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Методи екологічних досліджень






Після робіт А. Тенслі (1935), Г. Г. Вінберга (1936), В. Н. Сукачова (1942), Р. Ліндемана (1942) і розуміння, що екосистема є предметом екології, методом її досліджень став системний підхід, що знайшов відображення в роботах Л.Берталанфі (Історія і статус загальної теорії систем, 1973), У. Ешбі (Загальна теорія систем як нова наукова дисципліна, 1969), В. Б. Сочава (Введення до вчення про геосистеми, 1978), Ю. Одума (Екологія, 1986) та ін. В екології використовуються методи досліджень і поняття, що застосовуються і в інших науках - біології, математиці, фізиці, хімії і т.д. Багато ж методів досліджень властиві виключно екології. Наприклад, якщо дослідження екології особин (аутекології) іноді близькі дослідженням у галузі фізіології або біогеографії, то вивченням популяцій і біоценозів займається повністю екологія. При переході від одного рівня до іншого - вищого - у речовин виявляються нові властивості. Наведемо два приклади: один з фізики, інший з екології. Водень і кисень, з'єднуючись в певному співвідношенні, утворюють воду - рідину, абсолютно не схожу за своїми властивостями на вихідні гази. Водорості та кишково-порожнинні тварини, еволюціонуючи спільно, утворюють систему коралового рифу, і виникає ефективний механізм кругообігу елементів живлення, що дозволяє такій комбінованій системі підтримувати високу продуктивність у водах з дуже низьким вмістом цих елементів. Фактична продуктивність і різноманітність коралових рифів - якісно нова (емерджентна) властивість, характерна тільки для рифової спільноти.

Основні методи екологічних досліджень:

польові,

експериментальні дослідження з використанням екосистемного підходу,

вивчення угрупувань (синекологія),

популяційного підходу (демекологія),

аналіз середовища існування, еволюційного та історичних підходів.

Екосистемний підхід. При екосистемному підході в центрі уваги дослідника-еколога є потік енергії і кругообіг речовин між біотичними і абіотичними компонентами екосфери. Найбільший інтерес представляє встановлення функціональних зв'язків, таких, як ланцюги харчування, живих організмів між собою і з навколишнім середовищем. Всі зв'язки оцінюються за їх впливом на встановлений об'єкт.

Екосистемний підхід висуває на перший план спільність організації всіх угруповань. Це підтверджується простим порівнянням водної та наземної екосистем. У екосистемному підході знаходить місце концепція саморегуляції (гомеостазу), з якої розуміло, що порушення регуляторних механізмів, наприклад в результаті забруднення середовища, може привести до біологічного дисбалансу.

Вивчення угрупувань. При вивченні угрупувань досліджують рослини, тварини і мікроорганізми, які мешкають в різних біотичних одиницях, таких, як ліс, луки, пасовище. Основна увага приділяється визначенню і опису видів, вивченню факторів, що обмежують їх поширення. Одним з аспектів подібних досліджень є отримання наукових даних про сукцесії в угрупуваннях, що важливо для вирішення питань раціонального використання природних ресурсів.

Популяційний підхід. У сучасних популяційних дослідженнях використовуються математичні моделі росту, саморегулювання і зменшення чисельності тих чи інших видів. Побудова моделей пов'язана з такими поняттями, як народжуваність, виживання і смертність. Популяційний підхід забезпечує теоретичну базу для розуміння спалахів чисельності шкідників та паразитів, що мають значення для медицини та сільського господарства, дає можливість боротьби з ними застосуванням біологічних методів, наприклад використання хижаків і паразитів шкідника, дозволяє оцінити критичну чисельність виду, необхідну для його виживання. Це особливо важливо при організації заповідників, веденні сільського та мисливського господарства, а в теоретичному плані - при вивченні питань еволюційної та історичної екології.

Вивчення середовища існування. Широко поширений в польових дослідженнях. Тут вивчають біотичні компоненти екосистеми, основні фактори навколишнього середовища - едафічні, топографічні і кліматичні, такі, як грунт, вода, вологість, температура, світло і вітер. Аналіз середовища існування має тісні зв'язки з екосистемним підходом і вивченням угрупувань.

Еволюційний підхід. Важливі матеріали про характер ймовірних майбутніх змін ми можемо отримати, вивчаючи екосистеми, угрупування, популяції та їх місцеперебування яке змінюється в часі. Еволюційна екологія розглядає зміни, пов'язані з розвитком життя на Землі, дозволяє зрозуміти основні закономірності, які відбувалися в екосфері до того моменту, коли важливим екологічним фактором, що здійснює вплив на більшість організмів і фізичне середовище, стала діяльність людини. Еволюційний підхід у дослідженнях дозволяє реконструювати екосистеми минулого, використовуючи палеонтологічні дані (аналіз пилку, викопні рештки та ін.) і відомості про сучасні екосистеми.

Історичний підхід. Історична екологія вивчає зміни, пов'язані з розвитком людської цивілізації і технології, їх зростаючий вплив на природу, охоплюючи період від неоліту до наших днів. Використовуючи історичні підходи, можна виявляти довготривалі екологічні тенденції. Наприклад, зміни клімату, конвергентна еволюція, розселення видів рослин і тварин. Історичний підхід дає більше нових теоретичних ідей в порівнянні з аналізом місць існування.

В останнє десятиліття XX ст. прогресивні технічні тенденції дали можливість на кількісному рівні вивчати великі, складні системи. Необхідними інструментами для цього послужили метод мічених атомів, нові фізико-хімічні метод и (спектрометрія, колориметрія, хромотографія), дистанційні методи зондування, автоматичний моніторинг, математичне моделювання та ін. Це дозволило вченим різних країн, що працюють з 1964 р по спільній Міжнародній біологічній програмі (МБП), підрахувати максимальну біологічну продуктивність всієї нашої планети або той природний фонд, яким володіє людство, і максимально можливі норми вилучення продукції для потреб зростаючого населення Землі. Кінцевою метою МБП було виявлення якісного і кількісного розподілу та відтворення органічної речовини в інтересах використання їх людиною. Підсумки роботи вчених з МБП поставили перед сучасним суспільством актуальну задачу запобігання можливих порушень біологічної рівноваги в масштабах всієї планети.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.