ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.09.2020
Просмотров: 709
Скачиваний: 3
16. Принципы применения биоиндикации
Для биоиндикации пригодны в основном два метода - пассивный и активный мониторинг.
В первом случае у свободно живущих организмов исследуются видимые или незаметные повреждения или отклонения от нормы, являющиеся признаком стрессового воздействия.
При активном мониторинге пытаются обнаружить те же самые воздействия на тест-организмах, находящихся в стандартизованных условиях на исследуемой территории.
При биоиндикации следует учитывать четыре основных требования;
1. Относительная быстрота проведения.
2.Получение достаточно точных и воспроизводимых результатов.
3.Присутствие объектов, применяемых в целях биоиндикации, по возможности в большом количестве и с однородными свойствами.
4.Диапазон погрешностей по сравнению с другими методами тестирования не более 20%.
Обычно результаты биоиндикации хорошо поддаются математической обработке, что позволяет использовать для их обработки ЭВМ.
17. Реакции наземных организмов как показатель изменения состояния окружающей среды.
Фитоиндикация - использование растений для оценки качества среды. Поскольку наибольший эффект дает использование растительных сообществ, то это направление получило специальное название - индикационная геоботаника .
Индикатом называют определяемое свойство или фактор среды, а индикатором - вид растений, с помощью которого определяют свойство среды.
Индикация свойств почв:
-
оглеенность - черника, таволга вязолистная, вербейник обыкновенный;
-
запас питательных элементов в почве (трофность):
-
олиготрофы (сфагновые мхи и лишайники; из цветковых - виды с микоризой: черника, брусника, вереск, клюква, багульник; растения песчаных почв: кошачья лапка, ястребинка волосистая);
-
мезотрофы (зеленые мхи, земляника, грушанка, вероника дубравная, иван-да-марья, душица);
-
эвтрофы (мох мниум, папоротник страусово перо, малина, таволга вязолистная, крапива двудомная, иван-чай, медуница);
-
содержание азота:
-
нитрофилы (недотрога, крапива двудомная, хмель, малина, иван-чай, звездчатка дубравная, лопух, пустырник);
-
нитрофобы (дрок красильный);
-
кислотность (рH) почвы:
-
крайние ацидофилы (рH 3-4,5): сфагнум, гилокомиум, дикранум, плауны, водяника, марьянник луговой, ожика волосистая, пушица влагалищная, щучка, белоус, вереск;
-
умеренные ацидофилы (рH 4,5-6): черника, брусника, багульник, сушеница, кошачья лапка, толокнянка;
-
нейтральные (рH 6-7,3): растения дубрав - сныть, клубника зеленая, таволга шестилепестная;
-
базофилы (рH>7,8): бузина, вяз, бересклет, крушина, крапива двудомная, хмель, недотрога, гравилаты.
18. Использование морфологических изменений растений для индикации состояния наземных экосистем.
Морфологические реакции организмов на действие факторов среды – очень удобные для биоиндикации параметры состояния. На изменение окраски, формы тела, расположения органов, размера организма под антропическим воздействием человек обратил внимание уже давно.
Все морфологические изменения делят на микро- и макроскопические.
Макроскопические изменения:
1) Изменение окраски (неспецифическая реакция на различные стрессоры). Например, хлороз листьев под действием газов, пожелтение участков листьев под влиянием хлоридов, покраснение листьев под действием SO2, побурение или побронзовение, появление серебристой окраски и т.п. Некрозы – отмирание ограниченных участков ткани, часто довольно специфичные (рис. 4). При развитии некрозов сначала наблюдаются изменения в окраске (при действии SO2 чаще всего образуются грязно-зеленые, О3 – металлически блестящие пятна, хлоридов – хлорозы). После гибели клеток пораженные участки высыхают и приобретают бурую или беловатую окраску.
Различают:
- точечные и пятнистые (например, серебристые пятна после воздействия озона);
- межжилковые – отмирание тканей листовой пластинки между боковыми жилками первого порядка (при воздействии SO2);
- краевые (действие хлоридов);
- верхушечные (действие HF, SO2);
- некрозы околоплодника.
2) Преждевременное увядание (например, под действием этилена в теплицах); 4) Дефолиация (следствие некроза, влияние SO2, хлоридов); 5) Изменение размеров органов по большей части неспецифичны (например, удлинение хвои под действием нитратов, крупные листья на отмирающих деревьях при повреждении HCl); 6) Изменение формы, количества и положения органов (например, при действии радиоактивного облучения, локальных некрозов, гормональных гербицидов);
3) Изменение направления формы роста и ветвления (например, изменение направления роста корней одуванчика при изменении уровня грунтовых вод,
кустовидная и подушечная форма роста деревьев при загрязнении атмосферы HCl, изреживание кроны при газодымовом загрязнении);
4) Изменения прироста неспецифичны, но часто используются. Например, изме-рения радиального прироста древесных стволов, прироста в длину побегов и листьев, длины корней, диаметра талломов лишайников и др.). Изменения плодовитости (например, уменьшение образования плодовых тел у лишайни-ков и грибов, продуктивности черники в загрязненной газообразными выбросами атмосфере).
Однако существует проблема оценки морфологических изменений у растений. При определении морфологических изменений нужно уметь отличать симптомы повреждений, вызванных естественными факторами и антропическими. Важно уметь правильно оценивать воздействие климата, почвы, стадии развития и времени года, присутствие вредителей, а также явление констелляции экологических факторов (при высокой влажности воздуха и почвы растения становятся особо чувствительными к газовым загрязнениям, зимой повышение температур снижает устойчивость и т.п.). Кроме того, внутренние факторы также затрудняют оценку изменений у растений. Наблюдается различная чувствительность:
- на различных возрастных стадиях;
- у органов различного возраста (хвоя сосны особенно сильно повреждается на первом году жизни, потом устьица закрываются);
- в различное время дня и года (к выбросам SO2 листья более устойчивы ночью, чем днем; хвоя весной и летом более чувствительна, чем осенью и зимой);
- у различных особей генетически неоднородных популяций;
- при различной предрасположенности (ранее подвергшиеся действию стрессора особи более чувствительны).
19. Виды-биоиндикаторы состояния наземных экосистем.
I. Индикаторы горных пород, поверхностных отложений и полезных ископаемых.
К постоянным индикаторам мела и известняков относятся степные и полупустынные кальцефилы (иссоп меловой, тимьян или чабрец меловой, наголоватка меловая, ежовник).
Индикатор глинистых отложений – ежовник.
Индикатором повышенного обогащения почв цинком служат некоторые виды родов фиалки, ярутки; кобальтом – кроталярия ситниковая, смолевка; медью – маки; селена – астрагал ложный. Покраснение и пожелтение листьев и стеблей, как правило, вызвано избытком молибдена, цинка, железа. Хлороз и обесцвечивание происходит под влиянием обогащения почв никелем, медью. Под влиянием магния, железа, цинка у растений может происходить изменение окраски венчиков.
Индикаторы нефти и газа: гигантизм у видов рода сведа, солянки восточной, ежовника; вторичное цветение – у ромашки; вторичная вегетация – у житняка ломкого; появление наростов, искривлений – у видов семейства маревых; вытянутых (свечковидных) форм – у солероса европейского, видов рода петросимони; угнетенность, карликовость – у сарказана шишковатого, ежовника.
II. Индикаторы глубины залегания и минерализации грунтовых вод, снежного покрова.
В целях гидроиндикации представляют фреатофиты, использующие грунтовые воды. Каждый вид фреатофита характеризуется оптимальной глубиной залегания грунтовых вод, при которой наблюдается его максимальное развитие. выделяют гликофильные и галофильные виды. Первые используют пресные и слабосолоноватые, а вторые – минерализованные воды.
К постоянным гликофильным индикаторам относят древесные породы (тополь, ива, лох), кустарники (мимозка выполненная, дереза туркменская), травянистые многолетники (чий блестящий, солодка голая, верблюжья колючка обыкновенная, дойник польский); к галофильным – солянка древовидная, сведа мелколиственная, соляноколосник поташник каспийский, сарсазан шишковидный).
-
Индикаторы типов почв.
Песчаных почв – цмин песчаный, болотных – многие осоки (закисленя в т.ч.), багульник и др.