Решение задач экологического мониторинга

Содержание

Слайд 2

Определение

Экологический мониторинг – это система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды
Виды

Определение Экологический мониторинг – это система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей
мониторинга – глобальный, региональный, экологический, биологический и др.

Слайд 3

Объекты мониторинга

Особи – генетические, биохимические и физиологические показатели, анатомические и морфологические признаки,

Объекты мониторинга Особи – генетические, биохимические и физиологические показатели, анатомические и морфологические
поведенческие реакции организмов на изменение окружающей среды
Биотестирование и биоиндикация

Слайд 4

Объекты мониторинга

Популяции – возрастная и пространственная структура, жизненное состояние, репродуктивное усилие и

Объекты мониторинга Популяции – возрастная и пространственная структура, жизненное состояние, репродуктивное усилие
пр.
Сообщества - видовой состав, пространственная структура, продуктивность и пр.

Слайд 5

Региональный мониторинг

Рассмотрим возможные пути организации процесса мониторинга на ландшафтном уровне, используя в

Региональный мониторинг Рассмотрим возможные пути организации процесса мониторинга на ландшафтном уровне, используя
качестве объектов наблюдения видовой состав растительного покрова.

Слайд 6

Объект мониторинга - флора

Флоры отдельных территорий (конкретные, локальные, парциальные и др.) не

Объект мониторинга - флора Флоры отдельных территорий (конкретные, локальные, парциальные и др.)
самый удачный объект для оперативного мониторинга
Выявление всего видового состава флор требует годы наблюдений, что представляет объективные трудности

Слайд 7

Объект мониторинга видовой состав растительности

Концепция пула видов, строящаяся на фундаментальном положении об

Объект мониторинга видовой состав растительности Концепция пула видов, строящаяся на фундаментальном положении
экологической индивидуальности видов и стохастическом характере их ассоциированности средой обитания в сообщества.
Такой подход позволяет применять большой арсенал современных математических и статистических методов, моделирование и выполнять пространственный анализ в структуре ГИС.

Слайд 8

Spatial biodiversity heterogeneity

Anisotropy of
habitat space

Ecological factors
space

Anthropogenic
impact

Spatial biodiversity
heterogeneity

Realized species niche in

Spatial biodiversity heterogeneity Anisotropy of habitat space Ecological factors space Anthropogenic impact
environmental superspace
(из Hirzel et al., 2002)

Geographical space

Time space

Biotic space

Слайд 9

Species Composition Probabilistic Model of Vegetation Cover

Probabilistic approach based on:
Stable state

Species Composition Probabilistic Model of Vegetation Cover Probabilistic approach based on: Stable
of flora composition according to the species pool concept (Abbott, 1977; Abbott, Black, 1980; Van der Maarel, 1997; Ewald, 2002)
Species ecological individuality hypothesis (Ramenskiy, 1938; Witteker, 1980)
Stochastic species distribution on vegetation continuum as a reaction on environmental gradients

Слайд 10

Ecosystem diversity

Ecosystem diversity

Слайд 11

Размеры пулов видов и их перекрывание.

Размеры пулов видов и их перекрывание.

Слайд 12

Размер актуальных пулов видов классов эколого-флористической классификации

Размер актуальных пулов видов классов эколого-флористической классификации

Слайд 13

Технология мониторинговых наблюдений

Определившись с объектом мониторинговых исследований, крайне важно также выделить фиксируемые

Технология мониторинговых наблюдений Определившись с объектом мониторинговых исследований, крайне важно также выделить
параметры и систему накопления данных для целей ретроспективных и перспективных долгосрочных прогнозов.

Слайд 14

Этапы мониторинга

1. Этап наблюдений - определение состояния системы, текущих значений характеристик растительного

Этапы мониторинга 1. Этап наблюдений - определение состояния системы, текущих значений характеристик
покрова, условий обитания и антропогенной нагрузки на обследуемую территорию;
2. Этап оценки - ретроспективная оценка растительного покрова, восстановление картины его исходного состояния, когда факторы, имеющие место в настоящее время, не оказывали существенного влияния на растительный покров;
3. Этап прогноза - с учетом выявленных особенностей оценка степени дигрессии растительного покрова и его восстановительного потенциала, в соответствии с которым дать прогноз основных направлений динамики растительности.

Слайд 15

Анализ регионального биоразнообразия

Данные имеют координатную привязку и дату сбора
Могут быть использованы для

Анализ регионального биоразнообразия Данные имеют координатную привязку и дату сбора Могут быть
построения серии карт встреч отдельных видов в динамике
С применением вероятностных моделей могут быть использованы для построения прогнозных карт

Слайд 16

Анализ регионального биоразнообразия

Региональный уровень накопления информации (М 1:200 000)
Топологический (локальный) уровень

Анализ регионального биоразнообразия Региональный уровень накопления информации (М 1:200 000) Топологический (локальный)
накопления информации
(М 1:50000-1:25000 и крупнее), Раифа

Слайд 17

Plant species are associated in groups by environment ecotope conditions, so environmental

Plant species are associated in groups by environment ecotope conditions, so environmental
variables are informative features for ecological analysis of biodiversity.

Hydrotermic
coefficient

NDVI (may)

Earth surface temperature (may)

Absolute altitude

Environmental information at regional level (Tatarstan)

Слайд 18

Территория исследования

В качестве картографической основы использовались карты лесоустройства масштабом 1:10000; на их

Территория исследования В качестве картографической основы использовались карты лесоустройства масштабом 1:10000; на
основе построены растровые и векторные электронные карты.
Профиль № 1 располагается в восточной части Раифского лесничества ВКГПБЗ и состоит из 20 кварталов, общей площадью 506 га, в которых лесоустройством выделено 403 растительных выдела.
Профиль № 2 находится в средней части лесопарка «Лебяжье» и занимает 16 кварталов общей площадью 495 га, включающих в себя 334 выдела.

Слайд 19

Динамика экосистем

По данным лесной таксации и полевым наблюдениям построены карты: лесорастительных условий;

Динамика экосистем По данным лесной таксации и полевым наблюдениям построены карты: лесорастительных
актуальной растительности; коренной растительности, нарушенности растительного покрова и др.

Слайд 20

Профиль 1 Раифа

Профиль 1 Раифа

Слайд 22

Профиль 1 Раифа

Профиль 1 Раифа

Слайд 23

Профиль 1 Раифа

Профиль 1 Раифа

Слайд 24

Прогноз динамики лесообразующих древесных видов

 
В результате обучения НС рассчитаны основные направления динамики

Прогноз динамики лесообразующих древесных видов В результате обучения НС рассчитаны основные направления
четырех ведущих лесообразующих видов: дуба и ели — популяций эдификаторов;липы, образующей длительнопроизвод-ные формации; березы, форми-рующей короткопроизводные насаждения. Численность двух первых популяций, в силу природных и антропогенных условий, сложившихся на территории, сильно сократилась, и в границах рассматриваемого профиля они практически не проявляют себя как доминанты. Численность популяций липы и березы довольно устойчивы.

Профиль 1 Раифа

Слайд 25

Прогнозирование динамики популяции Quercus robur в пределах модельного профиля

Прогнозирование динамики популяции Quercus robur в пределах модельного профиля

Слайд 26

Рис.1 Зависимость corr от количества нейронов в невидимом слое
(Quercus robur, epsil =

Рис.1 Зависимость corr от количества нейронов в невидимом слое (Quercus robur, epsil
0.1)

.Рис.2 Зависимость corr от скорости обучения (epsil)
(Quercus robur, количество нейронов — 7)

Рис. 3 Зависимость отношения Фишера (F) от скорости обучения (epsil)
(Quercus robur, количество нейронов — 7)

Слайд 27

Профиль 1 Раифа

Профиль 1 Раифа

Слайд 28

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Слайд 29

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Слайд 31

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Слайд 33

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Профиль 2 Лесопарк Лебяжье

Слайд 34

Species distribution dynamics

– Picea x fennica; – Ephedra distachya.

:
– Aster alpinus; –

Species distribution dynamics – Picea x fennica; – Ephedra distachya. : –
Cicerbita uralensis.

Слайд 35

Map modeling of potential habitats for rare plant species (left – boreal

Map modeling of potential habitats for rare plant species (left – boreal
species, right – south species at the north border of areal space)

Слайд 36


Species presence probability forecast (Vaccinium myrtilus)

Spatial modeling of species distribution

Species presence probability forecast (Vaccinium myrtilus) Spatial modeling of species distribution

Слайд 37

Spatial modeling of floristic complexes : 1 - expert complement of failing

Spatial modeling of floristic complexes : 1 - expert complement of failing
data (raster model); 2 - mathematical interpolation on Delone triangulation method; 3 – spatial autocorrelation Kriging –method.

Слайд 38

Modeling results: nemoral (left), boreal (right) complexes

Modeling results: nemoral (left), boreal (right) complexes

Слайд 39

Hydrotermic
coefficient

Species communities ordination received by the means of SOM and GTM could

Hydrotermic coefficient Species communities ordination received by the means of SOM and
be used also to discover species, communities and environmental variables interrelation

Mercurialis perennis L.

Слайд 41

Forest dynamics in anthropogenic landscapes

Forest map (F.Boyko, 1986)

Forest dynamics in anthropogenic landscapes Forest map (F.Boyko, 1986)

Слайд 42

Оценка пространственной структуры
лесного покрова и его фрагментации

Принятыми в ГИС способами обработки

Оценка пространственной структуры лесного покрова и его фрагментации Принятыми в ГИС способами
и моделирования данных проведена картографическая оценка состояния лесной растительности в районах интенсивной нефтедобычи. Установлен факт значитель-ного антропогенного усложнения простран-ственной мозаики лесного покрова.
При отчуждении лесных земель меняются общая форма и размеры контуров лесных массивов, что приводит к разнообразным негативным последствиям.
Статистически подтверждается зависи-мость проявления частых и масштабных вспышек развития насекомых-вредителей и болезней леса в пределах лесных хозяйств от степени фрагментации лесных массивов.

Зависимость интегральных показателей рисунка лесных массивов от плотности объектов в пределах НГДУ

Оценка лесной фрагментации с учетом информации о плотности линейных и площадных объектов нефтегазодобывающего комплекса на единицу площади в зонах деятельности его территориальных подразделений позволяет проследить зависимость учитываемых показателей: пространственный рисунок лесных массивов усложняется с ростом величины удельной нагрузки объектами АО "Татнефть

Повреждение и гибель насаждений в лесничествах региона деятельности ОАО "Татнефть" в период 1984-1997 гг.

Слайд 43

Methodological approach: expert system forming based on fuzzy logic
Expert system – complex

Methodological approach: expert system forming based on fuzzy logic Expert system –
of data bases:
information about investigated object (biological, environmental, etc.);
list of formal rules for making system decision;
software programs for checking the results and truthfulness determination
The expert systems based on the GIS databases open a possibility in ecosystem dynamics modeling and paleolandscape reconstruction.
Expert system formed for vegetation dynamics reconstruction of forest-steppe region is based on the long settling history of Tatarstan region.

Modeling prognoses of retrospective and potential regional biodiversity

Слайд 44

Modeling prognoses of retrospective and potential regional biodiversity

Anthropogenic loads (influence) distribution

Modeling prognoses of retrospective and potential regional biodiversity Anthropogenic loads (influence) distribution
(X-XIII c.) based on relief model and archeological monuments map.
Имя файла: Решение-задач-экологического-мониторинга-.pptx
Количество просмотров: 158
Количество скачиваний: 0