VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Мониторинг природных экосистем являет собой прогноз, оценку и наблюдения за изменениями окружающей среды под действием антропогенных факторов. Новейшие методы мониторинга, на стыке таких дисциплин как биология, информатика, экология и география, позволяют получать информацию о целой экосистеме или отдельных ее частях дистанционно, даже не выходя из кабинета биологии. Это дает возможность получать большие объемы информации для обработки, с меньшим беспокойством животных и минимизированным вмешательством в их среду обитания.

Цель работы. Провести обзор дистанционных методов мониторинга природных экосистем, которые могут быть применены в исследовательской и проектной деятельности на уроках биологии и информатики в школе.

Современные тенденции в информационных, образовательных и профессиональных сферах всё больше требуют внедрения инновационных и технологических решений в образовательно-исследовательский процесс. Рассмотрим наиболее популярные на сегодняшний день дистанционные технологии изучения экосистем:

ГИС-исследования и спутниковый мониторинг - обеспечивают сбор, хранение и обработку научного материала с привязкой к местности, времени и дополнительной атрибутивной информации на карте. Подобные геоинформационные системы неотъемлемая часть экологических, ботанических, зоологических и популяционных исследований, связанных с информацией которую необходимо отметить на карте, либо же считать с нее. Обработка материала может производится в ArcGIS Online (сервис, позволяющий создавать и анализировать собственные карты), а так же Google Maps (сервис, предоставляющий спутниковые интерактивные карты онлайн). Данная деятельность носит интегративный характер, развивает метапредметные навыки, формирует познавательную мотивацию и исследовательский подход.

Для изучения поведения, миграций и размножения животных применяются фото- и видеосъемка. Они могут использоваться для наблюдения за численностью животных, поведением животных и в других биологических исследованиях. Для образовательного процесса можно использовать два типа проектно-исследовательской деятельности на основе веб-камер и фотоловушек. Например, существует множество онлайн веб-камер, установленных в зоопарках и заповедниках, которые могут показать жизнь диких и домашних животных в реальном времени (Рис.1).

•  

  • http://tvway.ru/index.php?file=10036

  • http://zoovestnik.ru/webcameras

  • http://www.moscowzoo.ru/about-zoo/live-stream

  • http://tvjoy.ru/index.php?page=1361775469

Это дает возможность получить основы навыков наблюдения за животными, познакомить учащихся с различными этологическими методами и способами обработки полученных результатов наблюдений. Методика этологических наблюдений за животными в неволе описана в «Руководстве по научным исследованиям в зоопарках» под редакцией С.В. Попова.

Рисунок 1 – Кадры снятые в зоопарках

Так же существует методика наблюдений с помощью фотоловушек, которые в начале необходимо установить в местах наиболее частого появления животных, например на тропах диких зверей или местах их прикорма.

Фотоловушки дают информацию по суточной активности зверей и птиц. Используя режим видео, часто можно зафиксировать любопытный материал по поведению животных. Так, кабаны, в отличие от других животных, любят принимать грязевые ванны. Выяснилось, что они делают это не только в жаркое время года, но и при низких температурах, даже когда лежит снег. В целом животные не опасаются камер, а некоторые (кабаны, лисицы) нередко подходят и обнюхивают.

Фотоловушки можно применять для съемках норных животных, гнездящихся птиц и для фенологических наблюдений (при отключенном датчике движения, камера выставляется в режим периодичной фотосъемки, например два – три снимка ежедневно в определенные дневные часы). Для этих целей более приемлемыми могут быть модели, снабженные SIM – картами, которые, в случае срабатывания, отправляют фото в виде MMS-сообщения или на e-mail. Применение фотоловушек позволяет получить материал по стадности, половому и возрастному составу животных, который другими способами получить затруднительно, а часто и невозможно (Рис.2).

Рисунок 2 – Кадры снятые с помощью фотоловушек

Таким образом, грамотная постановка научно-исследовательской проектной деятельности в школе может не только укрепить межпредметные связи, но и станет прекрасным полигоном для развития творческих и исследовательских способностей в различных аспектах деятельности. Материал, самостоятельно собранный учащимися во время наблюдений, дополняет учебный процесс, мотивируя учащихся самостоятельно добывать и применять знания.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Александрова П.Ю. Экологический мониторинг как инструмент исследования экосистемы - дипломная работа

2. Виноградов Б. В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. — М.: Наука, 1984. — 320 с

3. Горшков М. В. Экологический мониторинг. Учеб. пособие. — Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010. 313 с.

4. Каторгин И.Ю. Расчет биоклиматических потенциалов ландшафтов Ставропольского края с использованием ГИС MapInfo и программы построения интерполированных поверхностей 3D Field.- дипломная работа

5. Попов С.В., Ильченко О.Г. Методические рекомендации по этологическим наблюдениям за млекопитающими в неволе. – М.: Московский зоопарк, 1990. Материалы этой работы изданы и распространяются также ассоциацией «Экосистема»: «Методы этологических наблюдений за млекопитающими в неволе», 1998, и «Простейшие методы статистической обработки результатов экологических исследований», 1998.

6. Пузаченко Ю. Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004. — 406 с.

Код для цитирования: Скопировать