Введение

Экологические исследования, проведенные в лабораторных условиях, и полученные на их основе выводы не всегда применимы к естественным условиям. Поэтому в экологических исследованиях предпочтение отдается реальным экспериментам. Кроме специально спланированных исследований большой вклад в развитие теории внесло обобщение результатов непреднамеренных «экспериментов» с экосистемами, которые были следствием естественных природных процессов или деятельности человека. Общепризнан тот факт, что изучение сложных систем наиболее эффективно при сочетании экспериментального метода и моделирования. Опыт исследований экосистем свидетельствует о том, что наилучшие результаты достигаются в том случае, когда эти исследования спланированы и базируются на научной теории. Эффективной формой научной интерпретации теоретических представлений является модель.

Программой дисциплины «Методы экологических исследований и моделирование экосистем» для специальности 1 – 33 01 06 – экология сельского хозяйства предусмотрено изучение основных методов научных исследований, общих принципов и этапов планирования научного эксперимента, особенностей планирования экологических исследований в зависимости от уровня организации изучаемой системы, статистические методы обработки результатов наблюдений и учетов; ознакомление с методологией системного анализа, изучение возможностей применения разных типов моделей, приобретение навыков построения блок-схемы и самой математической модели, умение аппроксимировать результаты экологических наблюдений в модель, приобретение опыта использования теоретических моделей роста для моделирования процессов в реальных природных системах, обучение математическим методам оптимизации антропогенной нагрузки на окружающую среду, практическая подготовка ведения системного анализа на компьютерах, графическое представление полученных моделей.

Цель преподавания дисциплины – изучение современных методов исследования экологических систем, особенностей их использования в агроэкосистемах; подготовка будущего специалиста-эколога как системного исследователя, способного использовать математический аппарат для организации знаний об экосистемах, что позволяет выбрать всесторонне обоснованную стратегию управления ими для сохранения окружающей среды.

1. Общие методические указания

Основным видом учебных занятий слушателей заочного обучения является самостоятельная работа над учебным материалом, которая складывается из изучения дисциплины по учебникам и учебным пособиям, выполнения контрольного задания по входному контролю, выполнения заданий на лабораторных занятиях, посещения лекций, сдачи экзамена.

Согласно учебному плану для изучения дисциплины «Методы экологических исследований и моделирование экосистем» для студентов агробиологического факультета предусмотрено 16 часов лекций и 16 часов лабораторных занятий (табл. 1,2).

Т а б л и ц а 1 – Тематический план лекций

№ п/п	Наименование темы лекции	Всего часов
1	Введение. Основные элементы методики полевого опыта	2
2	Уровни организации, системность исследования. Особенности методов исследований на различных уровнях организации живых систем.	2
3	Методы экологического мониторинга, оценка со-стояния окружающей среды	2
4	Методология системного анализа	2
5	Математические модели в системном анализе	2
6	Принципы построения математических моделей в экологии	2
7	Моделирование роста и развития растений. Комплексная модель продукционного процесса.	2
8	Моделирование распространения возбудителей болезней и вредителей. Описание климата в моделях.	2
ИТОГО:		16

Контрольное задание по входному контролю выполняется рукописным текстом, разборчиво и аккуратно. На первой странице тетради необходимо указать номера вопросов.

Т а б л и ц а 2 – Тематический план лабораторных занятий

№ п/п	Тема	Всего часов
1	Вычисление статистических характеристик количественной и качественной изменчивости.
2	Корреляционно-регрессионный анализ.
3	Планирование экологического эксперимента.
4	Модели экспоненциального и логистического роста	2
5	Модели пищевых цепей, состоящих из двух и трех звеньев	2
6	Модель конкуренции в пищевых цепях. Имитационная игра "Остров".	2
7	Модели использования различных видов ресурсов. Модель системы с запаздыванием.	2
8	Информационные технологии в управлении качеством окружающей среды. Стратегия.	2
ИТОГО:		16

Вариант контрольной работы определяется по таблице 3 согласно шифру. По горизонтали берется последняя цифра шифра, а по вертикали – предпоследняя. Ответы на вопросы выполняются самостоятельно, что позволит выявить индивидуальный творческий подход каждого студента. Задание включает 6 вопросов: 4 – теоретических и 2 – расчетных. Каждый вопрос задания должен быть пронумерован и четко отделен от следующего. В конце задания необходимо указать использованную литературу. Во время сессии задание должно быть защищено с выставлением оценки в ведомость (зачтено - не зачтено).