1 Пояснительная записка

Экология – это наука, изучающая живые системы (макросистемы и, в том числе, природно-техногенные комплексы) с их внутренними и внешними связями.

Унифицированный алгоритм проведения комплексного учебного экологического исследования природных объектов (живых макросистем и природно-техногенных комплексов) включает четыре основных этапов: разработка маршрута полевого практикума в аудиторных условиях, выезд на исследуемые объекты с целью оценки его состояния, проведение расчетов уровня антропогенной нагрузки на основании собранных материалов, формирование отчета о проведенном исследовании.

Дисциплина «Практикум по экологии» для студентов направления подготовки 022000 «Экология и природопользование», профиль «Экология» включает следующие разделы:

- подходы, методы и формы практических работ по исследованию живых естественных и антропогенных систем в курсе экологии;

- биотические и биоиндикационные методы экологических исследований;

- физико-химические и физические методы исследования живых естественных и антропогенных систем;

- здоровье как критерий качества окружающей среды;

- комплексные исследования природно-техногенных систем.

Все основные составляющие учебного курса (лекционная часть, практические работы, полевой практикум и самостоятельная работа студентов) глубоко взаимосвязаны как содержательно, так методически и организационно.

Данные методические указания предназначены для использования во время практических работ в полевых условиях. Основной задачей практикума - это знакомство, для обеспечения более углубленного осмысления освоенного теоретического материала. Кроме того, практикум способствует формированию у студентов первичных умений и навыков работы с натуральными материалами с использованием методических указаний как справочного издания.

Важным этапом полевого практикума – формирование отчета. Данная форма самостоятельной работы, включает картосхемы, рисунки, сводные таблицы, фоторепортажи, выводы – основной документ, свидетельствующий о выполнении студентом программы практикума.

Часть 1 Теоретические материалы по проблеме степени антропогенной преобразованности природно-техногенных систем

2 Понятийный аппарат

Природно-технические системы (ПТС) – это сложные образования, которые включают техническую (источник воздействия) и природную (геоэкосистема, подвергаемая воздействию) составляющие, то каждая из них выполняет специфическую функцию.

Экологическая ситуации (геоэкологическую) - пространственно-временное сочетание средообразующих природно-антропогенных условий и экологических проблем, существенно влияющих на жизнь и деятельность населения.

Оценка экологической ситуации - пространственное соотношение внутри региона площадей с различной остротой экологических ситуаций

Критерии остроты экологических ситуаций (по Б. И. Кочурову, 1992):

а) качество условий жизни населения;

б) степень сохранности природно-ресурсного потенциала ландшафтов;

в) интенсивность нарушения структуры и свойств ландшафтов.

Показатели остроты экологической ситуации:

а) удовлетворительная;

б) напряженная (конфликтная);

в) критическая;

г) кризисная;

д) катастрофическая.

Экологическая опасность - состояние риска в системе «Природа-Общество», связанное с загрязнением окружающей среды и применяемое для оценки экологических последствий аварий, катастроф природного и антропогенного характера и т.д.

Состояние гео- и экосистем - это характеристика их важнейших свойств за определенный более или менее длительный промежуток времени, формирующихся под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов.

Экологические критерии - структурно-функциональные показатели гео- и экосистем, характеризующие их естественное или измененное состояние. Экологические нормативы - максимальные величины нагрузок на гео- и экосистемы, при которых их основные структурно-функциональные характеристики (продуктивность, интенсивность биологического круговорота, видовое разнообразие, устойчивость и др.) не выходят за пределы естественных изменений (Современные проблемы, 1992).

Степень доминирования – показатель, который отражает отношение числа особей данного вида к числу особей всех видов рассматриваемой группировки.

Эдификаторы – виды, которые своей жизнедеятельностью в наибольшей степени создают среду для всего сообщества и без которых в связи с этим существование большинства невозможно (строители сообщества).

Консорция (Л.Г. Раменский, 1952 г.) – совокупность популяции организмов, жизнедеятельность которых в пределах одного биоценоза трофически или топически связана с центральным видом – автотрофным растением.

Детерминант – популяция автотрофного растения, на базе которого формируется консорция.

Консорты – виды, объединённые вокруг детерминанта.

Концентры (В.В. Мазинг, 1966 г.) – группа консортов того или иного порядка, объединённые вокруг детерминанта.

Состав консорции – результат длительного процесса подбора видов, способных существовать в условиях местообитания детерминанта. Любая консорция представляет собой особую структурную границу биоценоза.

Обилие вида – число особей данного вида на единицу площади или объёма занимаемого пространства.

Частота встречаемости – равномерность (неравномерность) распределения вида в биоценозе.

Ярусность – вертикальное расслоение биоценозов на равновысокие структурные части.

Мозаичность – расчлененность в горизонтальном направлении.

Синузия – структурная часть фитоценоза горизонтального расположения вида сходной группы жизненных форм. Синузия характеризуется определённым видовым составом и эколого-биологическим единством входящих в неё видов.

Парацеллы – структурные части горизонтального расчленения биоценоза, отличающиеся составом, структурой, свойствами компонентов, спецификой их связей и материалом энергетическим обмена.

Экотон – пограничная полоса. Между двумя биоценозами пограничная зона занимает промежуточное положение, отличаясь от них температурой, влажностью, освещённостью.

Биотический анализ (изучение местообитания) – изучение участков среды определенного типа (физическое пространство) и особенности частных территории (микроместообитания), а также, необходимые для жизнедеятельности живых сообществ, природные ресурсы (т.е. экологическая ниша).

Биоиндикация — метод, который позволяет судить о состоянии окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития организмов — биоиндикаторов.

Пограничный эффект - признак структурной характеристики биоценозов, связанный с наличием обширных переходных зон, отличающихся особыми условиями, способствующими увеличению численности видов и особей в них.

Линейная трансепта – метод для сбора образцов на однородной площади, когда полагают что в пределах исследуемого участка происходит переход одних местообитаний и популяций в другие

Квадрат - это инструментальный метод, осуществляемый благодаря металлической или деревянной квадратной рамки определенной площади, которую кладут по одну сторону трансепты и исследуют заключенную в рамке группу растительных сообществ. Затем ее переносят вдоль линейной трансепты в другие точки.

Геоинформационная система (ГИС) - это многофункциональная информационная система, предназначенная для сбора, обработки, моделирования и анализа пространственных данных, их отображения и использования при решении расчетных задач, подготовке и принятии решений. Основное назначение ГИС заключается в формировании знаний о Земле, отдельных территориях, местности, а также своевременном доведении необходимых и достаточных пространственных данных до пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их работы.