Система мониторинга способствует выявлению критических ситуаций, позволяет выделить критические факторы воздействия и наиболее подвержен­ные антропогенному влиянию элементы биосферы.

Для объективного изучения последствий антропогенных воздействий мониторинг дифференцируется в соответствии с существующей классификацией загрязнений. Такой подход получил отражение в концепции Глобальной системы мониторинга окружающей среды разрабатываемой по линии ЮНЕП.

Универсальная система мониторинга обеспечивает возможность решения поставленных экологических задач и достижения заданных природоохран­ных целей.

Отечественный географ, академик И.П.Герасимов предложил подразделять мониторинг на три этапа, каждый из которых имеет свои задачи и базу обеспечения: биоэкологический, геологический и биосферный мониторинги.

Главное в биоэкологическом мониторинге - выявить отклик биосферы на разных условиях организации живого.

Геологический мониторинг позволяет отслеживать изменения геосистем, а также последствия преобразования их в природно-технические системы.

Биосферный мониторинг включает наблюдения за параметрами биосферы в глобальном масштабе и замыкает систему слежения за окружающей средой (Черников В.А.,Чекерес А.И.,2000).

В государственной системе управления природоохранной деятельностью Российской Федерации важное значение имеет формирование Единой госу­дарственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ), которая включает следующие подсистемы:

1. Мониторинг источников антропогенного воздействия окружающей природной среды и оценка экологического равновесия в экосистемах;

2. Мониторинг загрязнения абиотической составляющей природной среды и оценка состояния его информационной модели;

3. Мониторинг биотической компоненты окружающей природной среды с оценкой критических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственной дея­тельности и землепользования, а также реакции наземных экосистем на воз­действие окружающей природной среды;

4. Социально — гигиенический мониторинг с объективной оценкой состояния и факторов формирования экологической ситуации, состояния здоровья населения, деятельность объектов загрязняющих окружающую среду;

5. Обеспечения создания и функционирования экологических информационных систем, необходимых для развития названных выше функций экологического мониторинга;

6. Социально-психологические информационные мероприятия, охватывающие обла­сть экологического образования, просвещения и воспитания, пропаганды и рекламы.

Единому экологическому мониторингу уделяют значительное внимание в рамках Глобальной системы мониторинга окружающей природной среды (ГСМОПС). Основными задачами Единого экологического мониторинга при этом являются оценки:

- проблемных и критических ситуаций, которые могут возникать в результате землепользования и сельскохозяйственной деятельности;

- реакций надземных экосистем на антропогенные изменения окружающей при­родной среды;

- состояния и функциональной целостности среды обитания и экосистем.

В Российской Федерации мониторинг в пределах своих целевых функций и компетенции осуществляет Госкомэкология и Росгидромет (Протасов В.Ф., 1999).

Агроэкологический мониторинг является важной составляющей общей системы мониторинга и представляет собой общегосударственную систему наб­людений и контроля за состоянием и уровнем загрязнения агроэкосистем в процессе интенсивной сельскохозяйственной деятельности.

Основная конечная цель его - создание высокоэффективных, экологически сбалансированных агроценозов на основе рационального использования и расширенного воспроизводства природно-ресурсного потенциала, грамотного применения средств химизации.

В задачи агроэкологического мониторинга входят:

- организация наблюдений за состоянием агроэкосистем;

- получение систематической объективной и оперативной информации по регламентированному набору обязательных показателей характеризующих сос­тояние и функционирования основных компонентов агроэкосистем;

- оценка получаемой информации;

- прогноз возможного изменения состояния данного агроценоза или системы их в ближайшей и отдалённой перспективе;

- выработка решений и рекомендаций;

- предупреждение возникновения экстремальных ситуаций и обоснования путей выхода из них.

Основными принципами агроэкологического мониторинга являются:

1. Комплексность, то есть одновременный контроль за тремя группами показа­телей, отражающих наиболее существенные особенности вириабельности агроэкосистем;

2. Непрерывность контроля за агрэкосистемой, предусматривающая строгую периодичность наблюдений по каждому показателю с учётом возможных тем­пов и интенсивности его изменений;

3. Единство целей и задач исследований, проводимых разными специалистами по согласованию программ под единым научно-методическим руководством;

4. Системность исследований, то есть одновременное исследование блока компонентов агроэкосистем: атаосфера- вода- почва- растение-животное- человек;

5. Достоверность исследований, предусматривающая, что точность их должна прикрывать пространственное варьирование, сопровождается оценкой досто­верности различий;

6. Одновременность наблюдений по системе объектов, расположенных в различ­ных природных зонах.

Единая система агроэкологического мониторинга позволяет сосредото­чить усилия различных организаций для всесторонних наблюдений и последую щей пространственной оценки экологического состояния земель и других базо­вых элементов агроэкосистем (Черников В.А.,Чекерес А.И.,2000).

Связь между различными компонентами агроэкосистемы (почва, вода, рас­тения), как и биосферы в целом, осуществляется через биохимические круговороты, представляющие собой синтез согласованных во времени и в простран­стве трансформационных и миграционных потоков веществ, носящих циклический характер.

Токсические вещества, поступающие в результате деятельности человека в агроэкосистемы через атмосферу, гидросферу и почву, включаются в биохимические круговороты, транспортируются по цепочке: растение – корма - про­дукты питания - организм человека.

Биологическое поглощение микроэлементов растениями можно оценивать с помощью коэффициентов биологического поглощения, которые рассчитывают по отношению содержания микроэлементов в растениях к содержанию их в почве. На основе этих коэффициентов выделены растения –индикаторы - растения спо­собные накапливать в больших количествах тот или иной элемент.

Исследованиями М. А. Глазовской, Н. Г. Зырина, А. М. Обухова, А. М. Перельмана установлено, что физиологическое и агрономическое значение имеет не вало­вое содержание микроэлементов, а их подвижные формы в почве.

Это привело к необходимости глубокого комплексного исследования биогеохимической географии микроэлементов, форм их соединений, закономерностей миграции и аккумуляции, плодородия почв и их значение в гигиене и здоровье человека (Протасов В.Ф. ,1999).

В районах орошаемого земледелия требуется более обстоятельный учёт влияния орошения, средств химизации и других факторов на плодородие почв, урожайность и качество получаемой продукции, минерализации и загрязнение поверхностных и грунтовых вод.