Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Основные количественные методы экологии

Читайте также:
  1. D. Прочие методы регулирования денежно-кредитной сферы
  2. I. АДМИНИСТРАТИВНЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
  3. I. Методы эмпирического исследования.
  4. I. Основные богословские положения
  5. I.4. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СПЕЦКУРСА
  6. II Биохимические методы
  7. II Методы очистки выбросов от газообразных загрязнителей.Метод абсорбции.
  8. II Методы очистки сточных вод от маслопродуктов.Принцип работы напорного гидроциклона.
  9. II Основные источники загрязнений гидросферы.
  10. II. Методы теоретического познания.

Методическая основа современной экологии составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования.

Количественные методы – измерения, расчеты, математический анализ.

1.Методы регистрации и оценки состояния среды - являются необходимой частью любого экологического исследования. Метеорологические наблюдения, определения показателей качества природной воды, определение состояния почв, измерения освещенности, радиационного фона, напряженности физических полей, определение химической и бактериологической загрязненности среды. К этой группе методов относятся мониторинг – периодическое или непрерывное слежение за качеством окружающей среды. При этом используются современные методы физико-химического анализа, биоиндикация (использование для контроля состояния среды организмов, особо чувствительных к изменениям среды и к появлению в ней вредных примесей), дистанционного зондирования, телеметрии и компьютерной обработки данных.

2.Методы количественного учета организмов - оценки биомассы и продуктивности растений и животных лежат в основе изучения природных сообществ. Для этого применяются подсчеты особей на контрольных площадках. В объёмах воды или почвы, маршрутные учеты, отлов и мечение животных, наблюдения за их перемещениями с помощью телеметрии и другие средства вплоть до аэрокосмической регистрации, численности стад, скоплений рыб, густоты древостоя, состояния посевов и урожайности полей.
3.Методы имитационного моделирования - основные на применении современной вычислительной техники. Все большее значение приобретают такие новые компьютерные методы, как применение технологии нейронных сетей и аппарата теории нечётких множеств. Быстро совершенствуются приёмы глобального моделирования, доведенные до моделей, основных на проблемно – прогнозном подходе. Они позволяют рассматривать варианты сценариев и строить обоснованные прогнозы глобального развития.
4.Методы прикладной экологии быстро развиваются. С её помощью можно осуществлять:

· Создание геоинформационных систем и банков экологической информации, относящихся к различным регионам, территориям, ландшафтам, агросистемам, промышленным центрам, городам;

· Комплексный эколого – экономический анализ состояния территорий для целей экологической диагностики и оздоровления экологической обстановки;

· Проводить инженерно – экологические изыскания. Необходимые для оптимального размещения, проектирования, строительства и реконструкции гражданских и хозяйственных объектов;

· Проводить экологически ориентированное проектирование хозяйственных и гражданских объектов, основанное на принципах и расчетах экологического соответствия;

· Снижать коэффициенты вредного действия производственных комплексов, процессов, устройств и изделий

5.Метод исследования влияния факторов среды на жизнедеятельность организмов – наиболее разнообразная группа методов экологии. В лабораторных условиях регистрируется воздействие контролируемого фактора, функции растений и животных. Этим путем устанавливаются оптимальные или граничные условия существования. Так определяются критические или летальны дозы химических и других агентов, по которым рассчитывают предельно допустимые концентрации и воздействия, лежащие в основе экологического нормирования. Экология смыкается с физиологией, биохимией, токсикологией.

Эта экспериментальная техника и методы используются при определении устойчивости экосистем и изучении адаптаций – приспособлений растений, животных и человека к различным условиям среды.
6.Методы изучения взаимоотношений между организмами в сообществах – часть системной экологии. Натурные наблюдения и лабораторные исследования пищевых отношений, пищевого поведения с применением метода «меток» радиоактивными изотопами.

Можно определить, какое количество органического вещества переходит от одного звена пищевой цепи к другому: от растений – к травоядным, от них – к хищникам.

7 .Экспериментальная методика создания и исследования искусственных сообществ и экосистем, т.е. лабораторное натурное моделирование взаимодействий организмов друг с другом и с окружающей средой.

Создают искусственные, частично замкнутые самоподдерживающиеся многовидовые системы.
8.Кибернетические исследования и методы математического моделирования используют для управления и прогнозирования. Существуют близкие к реальным процессам математические модели техногенных эмиссий, распространения загрязнителей в атмосфере, самоочищения реки; экологических процессов.

 

2. Биочипы. Получение гибридизационных микро и наночипов.

Биочип - это микроматрица различных соединений, главным образом биополимеров,

иммобилизованных на поверхности стекла, в микрокаплях геля, в микрокапиллярах и
т.п. Эффективность биочипов обусловлена возможностью параллельного проведения
огромного количества специфических реакций и взаимодействий молекул
биополимеров, таких как ДНК, белки, полисахариды и др. Биочип позволяет получить
огромное количество биологической информации.
На пластине биочипа наносится до нескольких тысяч различных микротестов
(биологические макромолекул - ДНК, белков, ферментов), способных избирательно
связывать вещества, содержащиеся в анализируемом растворе. Обычно технология
биочипа основана на принципе высоко специфического взаимодействия нуклеиновых
оснований. В ходе реакции происходит взаимодействие комплементарных цепей ДНК:
одна из них (ДНК-проба) с известной последовательностью нуклеотидов
зафиксирована на подложке, а другая одноцепочечная ДНК-мишень (зонд), меченная
флуоресцентной меткой, вносится в ДНК-чип. На рис. 6.3.1 показан принцип действия
ячейки ДНК или олигонуклеотидного биочипа, основанный на комплементарных
взаимодействиях основания аденина (А) с тимином (Т) или/и гуанина (G) с цитозином
(С) в двух нитях ДНК. Если последовательность оснований в одной нити ДНК (или
олигонуклеотида) полностью комплементарна последовательности другой нити, то
образуется стабильная двухнитчатая спираль - дуплекс. Однако присутствие в дуплексе
даже одной неправильной пары, например G-G, предотвращает образование дуплекса.
Если иммобилизовать в одном из элементов микрочипа специфическую
одноцепочечную ДНК или, положим, олигонуклеотид (пробу) содержащий 20
оснований, то при добавлении к микрочипу меченных флуоресцентными красителями
фрагментов ДНК, например генома человека, будет происходить их
высокоспецифичное взаимодействие. Заданный олигонуклеотидный элемент биочипа
специфически свяжет только одну комплементарную последовательность из
420≈1.09H1012 всех возможных последовательностей этой длины в ДНК. В результате
флуоресцентное свечение наблюдается только на этом комплементарном элементе
биочипа. Таким образом, один элемент биочипа производит одну выборку примерно из
множества возможных вариантов.

 

Билет 3

1. Современные технологии экологического мониторинга. Привести содержательные примеры.




Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 38 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав