Организационная структура школьного экомониторинга

Исследовательская деятельность в рамках ШЭМ может проводиться на локальном уровне экологического мониторинга средними школами, специализированными гимназиями, лицеями, Дворцами и Домами детс­кого творчества, эколого-биологическими центрами, лабораториями и дру­гими внешкольными учреждениями, ученические коллективы которых по единой программе и в единые сроки под руководством учителей осуще­ствляют наблюдения за окружающей природной средой - сбор, первич­ную обработку и хранение данных для их использования в системе реги­онального экологического мониторинга [6].

Программа школьного экомониторинга предусматривает участие в ней школьников разных возрастов. В зависимости от объектов и методов их исследования к этой работе могут подключаться учащиеся разных клас­сов. Если к фенологическим наблюдениям следует привлекать в основ­ном школьников младшего и среднего звена, то к биоиндикационным и физико-химическим исследованиям - учащихся старших классов.

Привлечение к исследовательской деятельности школьников по еди­ной программе на всей территории региона позволяет, во-первых, сохра­нять преемственность в исследовании природных объектов учащимися одного и того же класса в течение ряда лет; во-вторых, что очень важно, расширять и углублять знания о растительном и животном мире, других природных ресурсах своего края; и, в-третьих, помочь природоохранным службам и ведомствам в получении более полной информации о состоя­нии окружающей природной среды.

Организацией исследовательской работы учащихся в биологическом и химическом аспектах мониторинга руководят учителя биологии, химии, экологии, а в географическом - учителя географии.

Основными формами школьного экомониторинга в учебной деятельно­сти являются: урок в виде практических или лабораторных работ, факуль­тативные занятия, практикумы. Во внеклассной деятельности - кружки, научно-исследовательские группы, практикумы, летние экологические лагеря, экскурсии, экспедиции, конкурсы, олимпиады.

Активную роль в реализации программы школьного экологического монито­ринга должны выполнять вновь созданные в системе учреждений образования опорные школы по экологической работе, университеты экологических знаний, стационарные экологические площадки, экологические центры и клубы. Опор­ные школы должны взять на себя роль районных учебно-методических цент­ров, проводящих апробацию новых методик в области экологического образо­вания и воспитания (в том числе по исследовательской деятельности в рамках ШЭМ), а также выступать в качестве первичного узла-концентратора в созда­ваемой информационной сети школьного экомониторинга.

Участники мониторинга осуществляют наблюдение и измерение пока­зателей изучаемых объектов; сбор, первичную обработку и хранение дан­ных наблюдений. Обсуждение результатов школьного экомониторинга про­водится в форме тематических недель, декад по экологии, на школьных, районных и областных научно-практических конференциях.

Для руководства экологической работой в школе целесообразно иметь экологический совет, формируемый на принципах добровольности и деле­гирования. В составе совета наряду с учителями желательно участие ро­дителей, специалистов по экологии и школьников старших классов. Руко­водитель совета может быть выбран или назначен на основе взаимного согласия. Это может быть учитель экологии, биологии, химии, географии.

Материалы исследований по программе ШЭМ представляются в виде отчета - экопаспорта территории микрорайона школы. Экопаспорт выпус­кается с периодичностью один раз в год в 2-х экземплярах. Первый отчет должен представлять собой заполненный экологический паспорт по мик­рорайону школы с оценкой его экологического состояния на момент орга­низации школьного мониторинга и начала участия коллектива школы в ком­плексном экомониторинге области. Эту оценку экологического состояния микрорайона следует считать своеобразной точкой отсчета, относитель­ными контрольными показателями, с которыми можно будет сравнивать показатели состояния окружающей среды в последующие годы. Следую­щие отчеты будут представлять собой сведения за соответствующий год по тем же разделам паспорта (кроме общей характеристики микро­района) с внесением всех показателей, даже если они и не изменились.

Систематическая многолетняя работа по изучению природных сред и объектов микрорайона школы, результаты которой будут фиксироваться в экопаспорте, даст возможность оценить тенденции изменения состояния экосистем и предложить меры по охране и улучшению окружающей при­родной среды.

 

 

Один экземпляр отчета остается в школе, а другой направляется в опор­ную школу района по экологической работе. Руководители опорных школ, собрав экопаспорта от всех школ района, направляют их в эколого-биологические центры школьников для анализа и обобщения результатов. По­лученная информация вводится в компьютер и под руководством специа­листов (преподавателей кафедр экологии вузов, сотрудников проблемных экологических лабораторий) обобщается, анализируется и оформляется в виде тематических и комплексных карт, схем, диаграмм. Обработанная информация по результатам мониторинговых исследований поставляется в сеть Интернет, а также направляется в региональный центр комплекс­ного мониторинга, в институты усовершенствования учителей (институты повышения квалификации), а оттуда в районные и городские управле­ния образования, которые доводят ее до каждой школы района в целях использования в учебно-воспитательном процессе.

Материалы экопаспортов, представляющие обширную информацию со всей территории региона, после соответствующего научного анализа и об­работки могут использоваться также органами государственного управле­ния в практике природоохранной деятельности, в том числе в региональном звене Единой государственной системы экологического мониторинга.

Схема организации экологического мониторинга через систему учреж­дений образования представлена на рис. 2.1.

Главная роль в координации блоков школьного экологического монито­ринга отводится опорным школам по экологической работе, коллективам вузовских кафедр естественнонаучного цикла, экологическим лаборато­риям, эколого-биологическим центрам и Домам детского творчества.

Методическая поддержка мониторинга должна осуществляться по линии департамента образования через учреждения повышения квалифи­кации учителей, совместную научно-исследовательскую работу с кафед­рами вузов, при участии региональных центров экологического образова­ния населения и информационно-аналитических центров региональных гос­комитетов по охране природы, по следующим направлениям:

- обучение и переподготовка преподавательских кадров;

- разработка программ наблюдений за состоянием окружающей природной среды на территории региона, в его отдельных районах и городах;

- разработка, распространение методических материалов по наблю­дению за состоянием окружающей природной среды, в т. ч. школьного экологического журнала наблюдений, экологического паспорта террито­рии микрорайона школы единого для региона образца и журналов-дневни­ков наблюдений учащихся;

-обеспечение достоверности и сопоставимости данных наблюдений в отдельных районах и по всей территории региона;

- организация хранения данных наблюдений, ведение специальных банков данных, характеризующих экологическую обстановку на территории региона и в отдельных его районах;

оценка и прогноз состояния природных объектов и ресурсов, антро­погенных воздействий на них, откликов экосистем и здоровья населения на изменение состояния окружающей среды;

- организация ежегодных экологических семинаров и конференций;

- обеспечение доступности интегрированной экологической информации широкому кругу потребителей, включая население, общественные движения и организации;

- обеспечение органов управления на местах информацией о состоянии окружающей среды, природных ресурсах и экологической безопасности;

- помощь в аппаратурно-техническом, метрологическом, финансовом, материально-техническом обеспечении функционирования системы мониторинга через систему учреждений образования.

2.5. Общие требования к оформлению документации

Результаты индивидуальных исследований, проводимых учащимися, а также группами, фиксируются в рабочей тетради наблюдений - эколо­гическом дневнике.

Данные из экологических дневников наблюдений в обработанном виде заносятся в экологический журнал школы, периодически заполняемый всеми участниками мониторинга.

Результаты исследований, полученные по программе мониторинга, заносятся в таблицы экологического паспорта (глава 12), оформляемого 1 раз в год.

Важнейшей формой представления результатов работы по программе школьного экомониторинга является картографическое отображение ма­териалов экологических исследований на плане местности. Для каждого объекта, включенного в программу мониторинга, проводится изучение экологического состояния территории, составляются схемы исследуемых участков, проводится инвентаризация видового состава популяций, харак­теристик обилия, жизненности, численности, фенотипической структуры, параметров техногенного воздействия. Результаты исследования эколо­гической обстановки отображаются на плане местности, отражающем воздействие всех видов деятельности человека на природную среду мик­рорайона школы.

Разрабатываются различные варианты тематических карт с различным набором сюжетов для одного и того же геокомплекса, и создается экологи­ческий атлас микрорайона школы. Масштаб картографической основы дол­жен быть 1: 10000 - 1: 25000, соответствующий топографическим картам области и лесоустроительным планшетам лесничеств. Для отдельных клю­чевых участков могут быть составлены топографические схемы в масш­табе 1: 100- 1: 200 с нанесением на них исследуемых объектов.

 

Глава 3. ВЫБОР И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ШКОЛЬ­НОГО ЭКОМОНИТОРИНГА

Объектами исследования по программе школьного экомониторинга могут быть ключевые участки, отдельные экосистемы и другие объекты на территории микрорайона школы, а также микрорайон в целом.

Организацию школьного мониторинга следует начать с выбора терри­тории, на которой будут проводиться исследования. Необходимо опреде­лить границы исследуемой территории микрорайона школы и наметить площадки для локальных исследований. Для целей школьного экомони­торинга рекомендуется территорию для наблюдений определять с уче­том особенностей сельских и городских школ, брать за основу ту террито­рию, на которой проживают учащиеся сельской школы, а в городе - территорию административного микрорайона школы.

Оценка экологической обстановки дается на основе полученных опыт­ным путем показателей по всей территории микрорайона школы, для не­скольких ключевых участков с наиболее характерными для данной мест­ности условиями (природными фациями и антропогенными влияниями), а также отдельных экосистем и других природных объектов.

Исследования проводятся по комплексной программе, представленной в виде экопаспорта территории микрорайона школы (глава 12). На началь­ном этапе участия в школьном мониторинге работу можно выполнять не по полной программе экопаспорта, начиная с отдельных природных объек­тов и экосистем с учетом реальных возможностей. Год от года круг ис­следуемых показателей расширяется, а в дальнейшем работа может вы­полняться по полной программе мониторинга территории микрорайона школы.

3.1. Физико-географическая характеристика объектов монито­ринга

Географическое положение

Исходным показателем географического положения школы являются его координаты (градусы и минуты широты и долготы). Второй компонент гео­графического положения микрорайона - его принадлежность к определен­ному природно-территориальному комплексу (ПТК): природной зоне, подзо­не, физико-географической стране, физико-географической провинции, типу местности (как таксономической единице районирования ландшафтов) и т. д. Эти сведения можно легко найти в краеведческой литературе.

После уточнения параметров географического положения необходимо составить розу ветров для территории микрорайона, так как она опреде­ляет миграцию воздушного загрязнения местности. Для этого можно воспользоваться материалами ближайшей метеостанции или книгами местного издательства. Построить розу ветров просто. Нужно прочер­тить через одну точку линии, соответствующие восьми румбам (север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад). На каждой из них отложить из центра в принятом вами масштабе повто­ряемость ветров в течение года; концы полученных отрезков соединяют между собой.

Макрорельеф местонахождения микрорайона является одним из фак­торов, влияющих на миграцию загрязнения поверхностных текучих вод и почвенного покрова. К типичным формам макрорельефа относятся плос­кие водораздельные возвышенности (плакоры); водораздельные гряды (обычно с покатыми склонами); холмисто-увалистые водоразделы; низ­менности различного происхождения; речные долины; нагорья (плато); горы.

Мезорельеф и микрорельеф

В пределах форм макрорельефа, перечисленных в пункте 3.1.1, выделя­ется мезорельеф; его формы играют заметную роль на поверхности территории микрорайона. К сожалению, для городских школ в условиях плотной сплошной застройки выделение этих форм затруднено, зато в сель­ской местности мезорельеф выделяется и прослеживается достаточно четко. К наиболее распространенным формам мезорельефа относятся овраги, балки, лощины, надпойменные террасы рек, речные поймы, вер­шины (гребни) и склоны водораздельных возвышенностей. При описании этих форм отмечаются их морфометрическне показатели; относительная высота (глубина), ширина, длина, форма склона (прямой, выпуклый, вогну­тый) и, что особенно важно, экспозиция склона.

Мезорельеф играет большую роль в распределении тепла и влаги на повер­хности микрорайона. Микроклиматические (и даже обычные визуальные) наблюдения демонстрируют отчетливые различия теплового режима склонов северной и южной экспозиции, что, в свою очередь, влияет на развитие почвы и вегетацию растительности. Еще в большей мере от мезорельефа зависят рас­пределения водотоков и уровень залегания грунтовых вод, т. е. в конечном ито­ге водный режим почвы. Наконец, с формами мезорельефа связано распрост­ранение и, в значительной степени, интенсивность эрозионных процессов.

На поверхности форм мезорельефа может выделяться микрорельеф. Обычно его отмечают лишь при описании почвенных разрезов на ключе­вых участках. К микрорельефу относят едва заметные бугорки, кочки, блюдцеобразные западинки (микропонижения), небольшие уступы, про­моины. При описании микрорельефа желательно установить размер мик­роформ и частоту встречаемости на определенной площади (10 кв. м, 100 кв. м). Очень часто при описании почвенного разреза просто отмечается «микрорельеф ровный» (пологий, покатый и т. п.).

Микроклимат

Даже в пределах территории школьного микрорайона под влиянием местных условий (мелких форм рельефа, экспозиции склона, почвенно-грунтовых особенностей, характера растительного покрова) создаются осо­бые условия, получившие название микроклимата.

Для проведения микроклиматических наблюдений необходимо регу­лярное одновременное измерение температуры и влажности воздуха на двух уровнях:

- в приземном слое на высоте 0-20 см от поверхности почвы;

- на высоте человеческого роста 150-200 см от поверхности почвы. Разумеется, при всех температурных измерениях термометр должен находиться в тени. Как правило, в приземном слое более высокая влаж­ность, зато температура, даже в середине дня, на 2-5° ниже. Интересны и поучительны для учащихся микроклиматические наблюдения в разных фитоценотических условиях: лес, луг, засеянный агроценоз, паровое поле и т. д. В этих условиях особенно четко прослеживается влияние раститель­ности на микроклимат приземного слоя воздуха. Особенно велико влия­ние леса на микроклиматические условия (гасится ветер). Сохраняется высокая влажность.

Кроме растительности, большое воздействие на микроклиматические условия оказывают мезорельеф и экспозиция склонов. В летние дни пони­жения мезорельефа более прогреты в сравнении с возвышенностями, чаще наблюдаются туманы и росы. Зимой при ясной погоде в низинах температу­ра ниже, чем на возвышенностях. Наконец, различие в температурном режиме склонов северной и южной экспозиций общеизвестны. Эти микроклиматические различия в рамках одной и той же формы мезорель­ефа отражаются даже на структуре фитоценозов.

Упомянутые выше микроклиматические наблюдения удобно проводить на территории микрорайона сельской школы. Совсем иная ситуация в городах: в них практически не «работают» природные микроклиматические факторы - растительность и мезорельеф. На передний план выдвигается мощный антропогенный фактор. Его основные компоненты-асфальтиро­ванная поверхность почвы, каменные и бетонные стены зданий, оживлен­ные транспортные магистрали, трубы теплотрасс, заводы, электростан­ции, другие сооружения, источники тепла и аэрозольного загрязнения. В результате даже макроклимат городов специфичен. В сравнении с окру­жающим пригородным фоном здесь выше температура воздуха, ниже уровень инсоляции, чаще наблюдаются туманы. Что же касается непос­редственно микроклимата микрорайона школы, то интерес представляют наблюдения в точках, выбранных в соответствии с планом территории (п. 3.1.2). В качестве возможных вариантов можно предложить сравнение микроклиматических наблюдений у деревянных и каменных домов; у внеш­ней стороны многоэтажного здания и в его дворе; непосредственно у стен здания школы с учетом их экспозиции (северная, южная и т. д.).

Микроклиматические наблюдения приземного слоя воздуха позволя­ют формировать и уточнять представления учащихся об условиях разви­тия биогеоценозов и некоторых особенностях физико-химического режи­ма почвенного покрова.

Почвы

1. Исходной основой для подразделения почв на типы служит сочетание почвообразующих факторов. К главным из них относятся:

- литогенная основа (геологическое строение), от которой зависят ме­ханический состав и геохимические особенности почвы;

- растительность, обеспечивающая органическую часть почвы;

- гидротермические (климатические) условия, определяющие тепло­вой и водный режим почв.

2. В процессе развития почвы под воздействием перечисленных факторов формируются горизонты вертикального почвенного профиля. К ним относятся:

- А₀ - неразложившиеся остатки растений (хвоя, мхи, дернина);

- A₁ - горизонт накопления гумуса;

- в агроценозах А₀ + А₁ образуют А_п (пахотный горизонт);

- А₂ - горизонт вымывания коллоидов;

- В - горизонт вмывания минеральных и, иногда, органических кол­лоидов;

- С - почвообразующая порода, т.е. горная порода (литогенная основа), измененная химическими процессами почвообразования. Кроме того, во многих случаях выделяются переходные (промежуточные) горизонты А₁А₂; А₁В; А₂В; ВС.

3. Наличие и сочетание тех или иных почвенных горизонтов служит критерием подразделения почв на типы, подтипы, виды. Применительно к территориям школьных микрорайонов севера европейской части России типология почв выглядит следующим образом:

- подзолистый тип: горизонты А₀+А₂+В+С;

- дерново-подзолистый тип, преобладающий в Европейской России: А₀+А₁+А₂+В+С; по соотношению горизонтов обычно подразделяется на подтипы: дерново-сильноподзолистые (А₁< А₂), дерново-среднеподзолистые (А₁> А₂), дерново-слабоподзолистые (вместо А₂ выделяется пере­ходный горизонт А₂В);

-дерновые почвы: горизонты А₀+А₁+В+С; среди них выделяются свой­ственные водоразделам дерново-карбонатные почвы, богатые катиона­ми кальция, и пойменные дерновые почвы речных долин;

- серые лесные почвы (почти повсеместно распаханы, когда-то они
развивались под широколиственными лесами): горизонты А_п+А₁А₂+В+С
в агроценозах; А₀+А₁+А₁А₂+С под естественной растительностью.

Остальные типы почв (болотные, подзолисто-болотные) вряд ли встре­тятся в пределах школьных микрорайонов; даже при их наличии сомнительно, чтобы они стали объектом почвенных исследований учащихся.

3.2. План (карта) объектов мониторинга

Для получения картографической основы в окрестностях школы необ­ходимо провести глазомерную съемку территории микрорайона школы, изобразить полевые планы и по ним изготовить топографические планы местности в масштабе 1: 5000-1: 25000-основу для отображения изучае­мых явлений. Можно воспользоваться копиями топокарт того хозяйства, где расположена школа, или копиями лесоустроительных планшетов лесни­честв.

Если школа находится в сельской местности, то на плане надо выде­лить все населенные пункты, где живут учащиеся школы; отметить водо­токи микрорайона (реки, ручьи, родники); указать озера, пруды и болота; нанести дороги и другие транспортные пути, пересекающие территорию микрорайона.

В городских условиях на план наносится квартальная сетка микрорай­она. Особыми знаками надо выделить типы застройки в его пределах (малоэтажные, многоэтажные, высокоэтажные здания, особо каменные и деревянные), так как это влияет на микроклиматические условия. В любом случае, будь то город или село, на план (карту) наносятся:

- участки естественной растительности и другие насаждения;

- постоянные источники загрязнения природной среды (площадные, линейные, точечные), промышленные предприятия, свалки твердых про­мышленных и бытовых отходов, автомагистрали, железнодорожные ли­нии, хранилища горюче-смазочных материалов и т. д.;

- направления миграции загрязнения (воздушного - по розе ветров, водного - по направлению водотоков).

На плане отмечаются также и ключевые участки различного назначе­ния, где проводятся ежегодные наблюдения - мониторинг состояния при­родных сред.

План местности с нанесенными на него природными, промышленны­ми и сельскохозяйственными объектами, населенными пунктами, дорож­ной сетью и ключевыми участками тиражируется и служит в качестве основного рабочего документа школьного экологического мониторинга.

Если в школе есть компьютер, очень хорошо изготовить электронную карту или серию таких карт (электронный атлас), хранящихся вместе со всеми данными (банком данных) в памяти компьютера. Такие карты очень удобны для экологического мониторинга - их можно хранить в памяти компьютера, в нужный момент вызывать на экран в произвольном масш­табе, редактировать, наносить на них данные о происходящих изменени­ях. Электронные карты особенно ценны для задач мониторинга - по ним удобно сравнивать экологические ситуации в прошлом и настоящем. В последние годы начали широко распространяться специальные програм­мы - «геоинформационные системы» (ГИС), которые производят компь­ютерную обработку данных, построение карт, а также позволяют вести с картой диалог - задавать ей вопрос и получать ответ.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: