Биологическая индикация и биологический мониторинг

Биоиндикация — оценка состояния окружающей среды по реакциям живого организма. Эта реакция позволяет оценить антропогенное воздействие на среду обитания в показателях, имеющих биологический смысл.

Для бионндикации используются растения и животные. Они обладают различной устойчивостью к антропогенным воздействиям. Растения служат хорошим показателем изменения среды антропогенными загрязнениями. Животные интересны как объект, физиологически близкий человеку. По их реакциям можно предвидеть последствия загрязнения не

только для природы, но и для человека. Микробы, наиболее быстро реагирующие биоиндикаторы, лучше всего подходят для санитарно-медицинских экспериментов.
При биоиндикации используют пассивный и активный мониторинг. При пассивном мониторинге у свободно живущих организмов изучаются видимые визуально или под микроскопом (бинокуляром) повреждения или отклонения от нормы, являющиеся признаками антропогенного воздействия. При активном мониторинге пытаются обнаружить те же самые воздействия на организмах, находящихся под искусственным воздействием изучаемых антропогенных загрязнителей.
При проведении биоиндикации необходимо учитывать пять основных требований: относительная быстрота проведения; получение достаточно точных и воспроизводимых результатов; равенство размеров сравниваемых площадок или проб; присутствие объектов, применяемых в целях биоиндикации, по возможности в большом количестве; диапазон погрешностей по сравнению с другими методами тестирования не более 20 %.
При пассивном мониторинге разовые или долговременные (стационарные) наблюдения ведутся на так называемых пробных площадках. Их может быть две и более, но одна из них обязательно должна быть модельной, т. е. в наименьшей степени измененной деятельностью человека. Модельная площадка является эталоном ненарушенной или слабо нарушенной экосистемы. Размеры пробных площадок обычно составляют: для лесных биоценозов — 400 м2, луговых — 100 м2, почвенных и донных — 1 м2. На пробных площадках изучается видовой состав и численность организмов.
Описывать растения на пробной площадке необходимо следующим образом. Описание начинают с какого-либо угла площадки, не сходя с места. Далее медленно идут вдоль границы площадки, отмечая вновь попадающиеся растения. Затем аккуратно проходят пробную площадку по диагонали, записывая встречающиеся виды растений. Неизвестные растения определяют по определителю. Записи ведутся в специальной тетради — полевом дневнике.
Описание нескольких пробных площадок и сравнительный анализ полученных результатов с эталонными площадками дают возможность выявить состояние экосистем, перспективы сукцессии и определить меры по сохранению и улучшению данного биогеоценоза. Чем больше отличаются пробная и эталонная площадки, тем большее антропогенное воздействие испытала пробная площадка и тем дальше она отстоит от климаксного состояния.
При исследовании того или иного вида загрязнения используют организмы, наиболее чувствительные к данному виду загрязнения (таблица 4).
Организмы — индикаторы загрязнений
Таблица 4

Вид загрязнения	Биоиндикаторы (тест-организмы)	Симптомы болезни под действием загрязнения
Диоксид серы (SO?)	Люцерна, гречиха, подорожник большой, горох, клевер	Межжилковые некрозы и хлорозы
Диоксид азота (МО2)	Шпинат, махорка, сельдерей	Межжилковые некрозы
Хлор (СЫ 1	Шпинат	Побледнение листьев
Хлор (СЫ 1	Фасоль, салат, помидор	Деформация хлоропластсв
Этилен (С?Н4)	Петуния	Отмирание цветочных почек, измельчание цветков
	Салат, помидор	Закручивание краев листьев
Озон (Оз)	Табак, смородина красная	Некротические пятна на верхней стороне листа
Озон (Оз)	Шпинат	Некрозы верхней стороны листьев
Фтористый водород (HF) [ 1 \|	Гладиолус, тюльпан, касагик, петрушка кудрявая	Некрозы верхушек и краев листьев _ ... .
Фтористый водород (HF) [ 1 \|	Пчела медоносная	Заболевание и гибель . .
! Пероксиацетилнитрат	Крапива жгучая	Полосчатые некрозы на нижней стороне листьев
! Пероксиацетилнитрат	Мятлик однолетний	Полосчатые некрозы листьев
Сочетание вредных веществ з воздухе (S02. HCI. N02, HF)	Листоватые и кустистые лишайники	Снижение содержания хлорофилла, уменьшение содержания живых клеток водорослей
Сочетание вредных веществ з воздухе (S02. HCI. N02, HF)	Пихта, ель, сосна обыкновенная	Снижение содержания хлорофилла, уменьшение и задержка роста
Радионуклиды (Sr90, Cs137)	Олений мох, исландский мох, лишайники	Накопление в сухом веществе
Фторид-ион, ионы металлов (Pb, Zn, Cd. Мп. Со)	Мхи (сфагнум и др.), полевица ползучая, полевица тонкая, райграс многоцветковый, горчица белая, листоватая капуста, конский каштан	Накопление в сухом веществе
Фторид-ион, ионы металлов (Pb, Zn, Cd. Мп. Со)	Пчела медоносная	Накопление в меде

Задание 50 (Пр) Изучите таблицу 4 и выявите специальные тест-организмы, реагирующие только на один загрязнитель и универсальные биоиндикаторы, реагирующие на большое количество загрязнителей. На основании сделанных выводов составьте таблицу в тетради. Г1о таблице 4 определите химический состав загрязнений, которые привели к болезням растений, в помещспии дома, школы, на пришкольном участке, у автомагистрали, завода и т. д. Сделайте соответствующие записи в тетради.
Задание 51 (Ис)
Высаживая в цветочные горшки тест-растения, проведите серию экспериментов по влиянию на них загрязняющих веществ, например солей Na, К, Са, Си, Mg, Zn, подмешивая их к воде, используемой для полива. Результаты сравните с состоянием растений в контрольных горшках, поливаемых обычной водой, и запишите их в тетради.
Задание 52 (Ис, Пп)
Выберите пробные площадки в окрестностях школы или в каком-либо другом интересующем вас районе. На основании количественных показателей численности и биоразнообразия сообществ растений покажите степень их деградации, обусловленной антропогенным воздействием. Результаты занесите в тетрадь.

<< | >>

↑

Источник: Зверев А.Т .. Экология. Практикум. 10 — 11 кл. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. 2004

Еще по теме Биологическая индикация и биологический мониторинг:

- Детская психология - Общая экология - Природопользование - Социальная экология - Экологический мониторинг - Экология города и региона - Экология человека -