Школьный экологический мониторинг относится к интерактивным формам обучения и направлен на формирование активной экологической мыслительной деятельности. Школьный экологический мониторинг (ШЭМ) включен в систему экологического образования и формирует основные экологические знания, умения и навыки. В основу мониторинга положены наблюдения за состоянием окружающей среды и формирование экологического мировоззрения обучающихся. В процессе исследовательской деятельности школьного экологического мониторинга у обучающихся формируется экологическая культура.
В организации научно-исследовательской деятельности можно выделить 4 этапа: на первом этапе несамостоятельное; на втором этапе полусамостоятельное; на третьем этапе самостоятельное; на четвертом – творческое [1].
Технологический компонент достигается технологией модульного обучения. Модуль – это логически завершенная информация, требующая включения обучающихся в деятельность.
Входной модуль предлагается учителем для включения обучающихся в познавательную деятельность. Следующий модуль – аналитико-теоретический – направлен на беседу учителя с учениками о значении изучаемого объекта в научном исследовании.
Экспериментальный модуль опирается на внутреннюю мотивацию обучающихся, и креативный модуль направлен на формирование творческого потенциала обучающихся.
Научно-исследовательская деятельность является одной из составных частей современного образовательного процесса [2]. В результате научно-исследовательской деятельности каждого школьника можно сделать исследователем, экспериментатором. Тематика научно-исследовательской деятельности тесно взаимосвязана с местом нахождения школы, опирается на экскурсионную, краеведческую и научную деятельность.
Научно-исследовательская деятельность дает возможность формировать у школьников новые знания через личные наблюдения, анализ различной информации. В процессе выполнения исследовательских работ обучающиеся приобретают самостоятельность, познавательную активность [3].
Цель исследования: определение основных направлений организации школьного экологического мониторинга и пути его реализации.
Материалы и методы исследования
Организация экологического мониторинга основана на использовании доступных и простых методов исследования окружающей среды, на многолетних наблюдениях экосистем и их компонентов. На рис. 1 представлены формы школьного экологического мониторинга.
Рис. 1. Формы школьного экологического мониторинга
Формы экологического мониторинга представлены стационарами, экспедиционными исследованиями и проектно-исследовательской деятельностью.
Особую актуальность организация школьного экологического мониторинга имеет на особо охраняемых природных территориях. На ООПТ создается система мониторинга природных сред и ландшафтов.
Для организации ландшафтного мониторинга необходимо создать ландшафтные трансекты, контрольно-учетные полосы, станции, точки наблюдения объектов особого внимания и мониторинговые площадки. Основные задачи экологического мониторинга на ООПТ и методы их исследования показаны на рис. 2.
Рис. 2. Методы и задачи школьного экологического мониторинга на территории ООПТ
Рис. 3. Принципы мониторинга ландшафтов по В.Б. Михно [4]
Система организации мониторинга за состоянием ландшафтов, определение его динамики и прогнозирование для управление развитием ландшафтов разработаны В.Б. Михно и представлены на рис. 3.
Результаты исследования и их обсуждение
Начальным этапом школьного экологического мониторинга является инвентаризация природных объектов ООПТ. Второй этап работы заключается в организации переписи высших растений, позвоночных животных, ландшафтное, геоморфологическое, почвенное, геоботаническое и гидрохимическое картирование участков ООПТ. Третьим этапом являются палеогеографические исследования, направленные на определение исторических этапов развития природного фона и антропогенных преобразований.
Рис. 4. Система экологических оценок ШЭМ
Важным показателем в организации школьного экологического мониторинга является создание системы оценок, которая представлена на рис. 4.
Система школьного экологического мониторинга состоит из пяти основных этапов:
– организация наблюдения за состоянием компонентов окружающей среды или экосистем;
– оценка состоянию;
– разработка прогнозных моделей развития экологической ситуации на исследуемой территории;
– выявление экологических проблем функционального режима исследуемой территории;
– разработка проекта по решению экологических проблем и внедрение результатов проекта.
Большое количество ООПТ на территории г. Москвы позволяют организовать широкую сеть школьного экологического мониторинга, но для обмена информацией необходимо создание единой школьной информационной сети ШЭМ [5, 6]. Информационная сеть ШЭМ г. Москвы даст возможность создать сбор, анализ и передачу следующих данных:
– создание банка данных по экологической ситуации на территории ООПТ как по компонентам природы, так и по экосистемам;
– организовать обмен педагогическим опытом по организации ШЭМ, а также в системе экологического воспитания и образования;
– обеспечить доступность экологической информации для общественных организаций, для природоохранных и управленческих структур;
– организовать совместные исследования обучающихся в школе, со студентами вузов;
– создать базу комплексных стационарных экологических наблюдений ландшафтов.
На особо охраняемых природных территориях важную роль играет оценка биотического потенциала, как индикатора экологического состояния ландшафтов. Биотический потенциал изучается следующими методами: лихеноиндикации; листового опада как индикатора чистоты воздуха; определения поражения вершин хвойных деревьев, генеративных органов сосны как индуктора состояния воздушной среды; флуктуирующая асимметрия листового аппарата как индикатор качества состояния среды; оценка качества среды по асимметрии листьев одуванчика, подорожника, дуба, березы; определение кислотности почв по растениям-индикаторам [7]. По ним можно определить характер увлажнения почв, глубины залегания грунтовых вод. Листья липы могут служить в качестве биоиндикатора солевого загрязнения почвы. По некоторым растениям-индикаторам можно оценить содержание химических элементов в почве.
При изучении аквальных ландшафтов можно использовать следующую систему методов: ретроспективно-обзорный, включающий изучение информации по теме исследования по различным литературным и фондовым источникам; метод прямых наблюдений и измерений в природной среде.
При организации экспериментальных исследований гидросистем необходимо сделать описание высших водных и прибрежно-водных растений, с помощью атласа высших водных и прибрежно-водных растений. Важно организовать морфометрические измерения, такие как глубина, характер дна, ширина, площадь, а также геофизические и гидрохимические исследования [8], такие как температура воды, общая минерализация и концентрация растворённого в воде кислорода.
На основе полученных экспериментальных исследований важно провести следующие расчеты:
– среднее проективное покрытие (СПП) обнаруженных видов растений (как среднее арифметическое от проективных покрытий вида на исследуемых участках в %);
– постоянство видов растений (как отношение числа описаний, на которых отмечался вид, к общему числу описаний в %);
– коэффициенты фитоценотической значимости (ФЦЗ) обнаруженных видов (как произведение постоянства на среднее проективное покрытие);
– коэффициент сходства (коэффициент Съёренсена) видового состава растительности южной и северной окраин озера (Кс = 2с/(а + в)×100 %, где «а» – количество видов в биотопе/участке, «в» – количество видов в биотопе/участке, «с» – количество общих видов для сравниваемых биотопов/участков).
Биоиндикационные исследования обучающихся на территории ООПТ позволят выявить закономерности развития природной среды в условиях интенсивного антропогенного прессинга, даст возможность прогнозировать функциональную направленность лесных ландшафтов урбанизированных территорий.
Биоиндикационные исследования дают возможность определить особенности пространственной структуры ООПТ, микроклиматические особенности, гидрологический режим, степень устойчивости природных экосистем.
Заключение
Таким образом, школьный экологический мониторинг перспективен для организации проектной и исследовательской деятельности обучающихся на территориях ООПТ города Москвы. Организация стационарных наблюдений ШЭМ дает возможность обучающимся осваивать разнообразные экологические методы исследования и знакомиться с особенностями природной среды урбанизированных территорий. ООПТ г. Москвы имеют уникальные природные ресурсы и ландшафтные особенности.
Использование картографических методов исследования позволяет выявлять пространственные закономерности ландшафтной структуры, проводить зонирование территории по степени экологической комфортности и дигрессивных процессов в природной среде.
Организация ШЭМ на ООПТ в современной трактовке имеет экологическое, экономическое и социальное значение. Разработка современной стратегии природоохранного природопользования на урбанизированных территориях дает возможность сохранить уникальные ландшафты для будущих поколений.
Библиографическая ссылка
Луговской А.М., Солодов С.В., Межова Л.А. ОРГАНИЗАЦИЯ ШКОЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ТЕРРИТОРИИ ООПТ ГОРОДА МОСКВЫ // Успехи современного естествознания. – 2019. – № 4. – С. 63-67;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37109 (дата обращения: 25.04.2024).