Vides pētījumu gaitā tiek izmantotas dažādas metodes. Viena no tām var būt bioindikācija. Šī pieeja ietver noteiktu dzīvo organismu stāvokļa izpēti, lai iegūtu informāciju par to vidi. Lai saprastu šādu pētījumu veikšanas iezīmes, jums jāapsver, kas ir bioindikators. Tas sniegs nepieciešamo informāciju par līdzīgu pētījumu metodoloģiju.
Vispārīgā definīcija
Bioindikators ir dzīvs organisms un, iespējams, vesela suga vai kopiena, kas dzīvo noteiktā ekoloģiskajā sistēmā un var kalpot kā tā stāvokļa atspoguļojums. Turklāt pētījumā novērtēts indivīdu skaits populācijā, viņu stāvoklis un izturēšanās. Balstoties uz saņemto informāciju, var spriest par piesārņotāju, toksīnu, kancerogēnu utt. Klātbūtni dabiskajā vidē.
Bioindikatori ir augi vai dzīvnieki, kuru stāvoklis ir tieši atkarīgs no viņu vides. Šādas tehnikas izmantošanai pētījumā ir daudz priekšrocību. Dažreiz tikai pamatojoties uz bioindikatoriem, ir iespējams iegūt nepieciešamo informāciju par vides stāvokli. Taupot naudu un laiku sarežģītu fizikālo un ķīmisko analīžu veikšanai, tā ir neapšaubāma priekšrocība.
Bioindikatori ir augi un dzīvnieki, kas apkopo svarīgus datus par piesārņotājiem un izmaiņu ātrumu. Tie ļauj jums noteikt uzkrāšanās vietu un kaitīgo vielu iekļūšanas ceļu, toksīnu iedarbības pakāpi un smagumu dzīvām radībām, ieskaitot cilvēkus.
Pētījuma gaitā tiek vērtēta šādu rādītāju biocenoze. Tajā pašā laikā pētniekus interesē gan faunas, gan floras pārstāvji. Novērojumu laikā ir iespējams novērtēt toksīnu hroniskas iedarbības pakāpi pat zemā koncentrācijā. Tie ietekmē dzīvnieku iekšējo orgānu funkcijas un vispārējo stāvokli, simetriskas ķermeņa daļas un to attiecības.
Tipoloģija
Bioindikatori - augi un dzīvnieki, kas dzīvo ūdenī, gaisā, augsnē. Šādi organismi var būt baktērijas vai aļģes, kā arī bezmugurkaulnieki, piemēram, vēžveidīgie, ciliates, gliemji. Var izmantot pētījumu laikā par zivīm, dzīvniekiem.
Augsnes bioindikatori visbiežāk ir augi, kas aug savvaļā. Atbilstoši viņu stāvoklim jūs varat noteikt augsnes skābumu, mitruma spēju, blīvumu un temperatūru. Atsevišķu augu izskats var noteikt arī skābekļa saturu augsnē, barības vielu daudzumu, kā arī sāļus un smagos metālus.
Skujkoki visu gadu var sniegt informāciju par augsni. Šajā gadījumā tiek piemēroti ne tikai morfoloģiskie rādītāji, bet arī vairākas bioķīmiskās izmaiņas. Tas ļauj iegūt ticamu informāciju. Morfoloģiskās rakstzīmes dažkārt ir mainīgas.
Tā, piemēram, parastā nātre var parādīt, cik daudz kalcija ir zemē. Daži augi ir galofili. Viņiem patīk sāls augsnes. Ja tie aug noteiktā apgabalā, aktīvi kolonizējot teritorijas, tad zeme tiek pakāpeniski sālīta.
Lai novērtētu ūdens stāvokli, tiek pētīti tādi bioindikatori kā noteiktu kukaiņu kāpuri, noteikta veida aļģes un augstāki vēžveidīgie, gaismas baktērijas.
Gaisa bioindikatori var būt sūnas un ķērpji. Viņu fiziskās īpašības ievērojami atšķiras atkarībā no audzēšanas apstākļiem.
Izvēles iespējas
Augi un dzīvnieku bioindikatori pētniecībai tiek izvēlēti pēc noteikta principa. To ir formulējis viens no slavenākajiem amerikāņu ekologiem Yu. Odum. Viņš ierosina, izvēloties bioindikatorus, ņemt vērā šādus apgalvojumus:
- Ir dzīvu organismu stenotopiskas un euritopiskas sugas. Pirmie spēj dzīvot tikai noteiktos apstākļos, tāpēc to izplatīšanas joma ir ierobežota. Euritopiskās sugas ir plaši izplatītas dabā, tām ir izturība pret vidi. Tādēļ tie ir mazāk piemēroti pētījumiem nekā stenotopiskās sugas.
- Lielāki bioindikatoru veidi tiek pētīti biežāk nekā mazi. Tas ir izskaidrojams ar apgrozījuma līmeni biocenozē. Mazās sugās tas ir augstāks, tāpēc pētījuma laikā tās var neietilpt paraugā, īpaši analīzes procesā ar ilgu periodiskumu.
- Lai izvēlētos sugu vai to grupu pētījumam, būs nepieciešama eksperimentāla un lauka informācija par noteikta faktora robežvērtībām. Tajā pašā laikā tiek ņemtas vērā iespējamās bioindikatora kompensējošās reakcijas un sugu tolerance.
- dažādu populāciju, sugu vai kopienu kvantitatīvā attiecība ir vairāk orientējoša, tāpēc to izmanto kā uzticamu rādītāju. Tikai viena suga nevar pilnībā atspoguļot vides izmaiņu apmēru. Šādas izmaiņas jāuzskata kopumā, nevis tikai vienā virzienā.
Ir arī vērts atzīmēt, ka labākie bioindikatori ir sugas, kas nodrošina tūlītēju reakciju, kā arī atšķiras sniegtās informācijas ticamībā. Kļūda nedrīkst pārsniegt 20%. Arī ar šādu bioindikatoru palīdzību vajadzētu būt viegli iegūt nepieciešamo informāciju. Sugai vienmēr jābūt dabā, lai pētnieks jebkurā laikā varētu novērtēt tās stāvokli.
Šķirnes
Ir dažādi bioindikatoru veidi un veidi. Visus dzīvos organismus, kas piemēroti šādiem pētījumiem, var iedalīt divās grupās:
- Reģistrēšanās.
- Uzkrājas.
Pirmajā gadījumā dzīvie organismi reaģē uz izmaiņām vidē, mainot populācijas lielumu. Tās var arī mainīt fenotipa izskatu, somatiskos traucējumus vai audu bojājumus. Var parādīties dažādas kroplības, augšanas ātrums mainās. Var būt arī citas skaidri saskatāmas zīmes.
Piemēram, ķērpji, koku adatas ir reģistrācijas bioindikatori. Tie parādās nekroze, hloroze, sausums. Bioindikatoru reģistrēšana ne vienmēr ļauj noteikt izmaiņu cēloņus. Šajā gadījumā būs nepieciešami papildu pētījumi, lai noskaidrotu, kāpēc ir mainījušies populācija, izskats, izplatība dabā utt., Šādas izmaiņas var būt dažādu procesu rezultāts.
Bioindikatoru organismi var būt uzkrājoši. Tie koncentrē toksīnus, piesārņojumu ķermeņa iekšienē, dažādos audos, ķermeņa daļās vai orgānos. Pētījuma laikā pēc ķīmiskās analīzes tiek noteikta vides piesārņojuma pakāpe. Piemēram, uzkrājošais bioindikators var būt vēžveidīgo čaulas, kukaiņu kāpuri, kā arī daži zīdītāju orgāni (smadzenes, nieres, liesa, aknas utt.), Sūnas.
Dzīvie organismi nekavējoties reaģē uz visu kaitīgo vielu kompleksu, kas nonāk vidē. Tāpēc, lai noteiktu precīzu viena toksīna koncentrāciju, šī metode neļauj. Bet tajā pašā laikā bioindikācijas izmantošanas priekšrocība ļauj noteikt, cik tieši piesārņojums ietekmē iedzīvotājus.
Testa organismi
Pārbaudāmais organisms var būt vides bioindikators. Tie ir floras vai faunas pārstāvji, kurus izmanto vides apstākļu kvalitātes kontrolē laboratorijā. Viņi veic attiecīgus eksperimentus. Tas var būt, piemēram, vienšūnas, vienšūņi, posmkāji. Pārbaudāmais organisms var būt arī augi, piemēram, sūnas vai ziedoši augi.
Šādu organismu galvenā iezīme ir spēja iegūt kultūras no ģenētiski viendabīgiem augiem vai dzīvniekiem. Šajā gadījumā prototips tiek salīdzināts ar vadību. Tas ļauj iegūt ticamu informāciju par likumpārkāpēju faktoru. Pretējā gadījumā parasto individuālo atšķirību dēļ starp indivīdiem nebūs iespējams iegūt ticamu rezultātu.
Analīzes metodes
Bioindikatori un to vides piesārņojums tiek pētīti, izmantojot salīdzinošo analīzi ar kontroles gadījumu. Šajā gadījumā var izmantot dažādas pieejas.
Pirmā metode ietver attiecīgo raksturlielumu salīdzināšanu ārpus ietekmes zonas. Piemēram, augus, kas audzēti rūpnieciskā piesārņojuma zonā, salīdzina ar kultūrām, kas augušas ārpus antropogēnās ietekmes zonas.
Otra metode ietver parauga salīdzināšanu ar eksperimentālajiem rezultātiem. Vienu testa augu daļu laboratorijas apstākļos saskaras ar piesārņotu gaisu, augsni, ūdeni, bet otru - ar tīru barotni.
Izmantojot trešo paņēmienu, salīdzināšanai tiek izmantoti vēsturiskie standarti. Tas, piemēram, būs ieteicams pētot Eiropas stepes. Mūsdienās šī ekosistēma ir gandrīz zaudējusi sākotnējo izskatu. Tieši ar to, kā pagātne izskatījās pagātnē, tas tiek salīdzināts tagadnē.
Ceturtajā tehnikā tiek izmantota kontrole. Tā ir noteikta veida atkarība, kuras novirze tiek uzskatīta par pārkāpumu. Piemēram, netraucētu sugu kopienām tiek izveidots atbilstošs grafiks. Ja tiek novērotas kādas novirzes, tas būs uzreiz pamanāms, ja salīdzina divas līknes.
Bioindikācijas metodes
Izmantojot atbilstošu vides uzraudzību, tiek pētīti bioindikatori dabā. To veic gan mikro, gan makro līmenī. Bioindikācijas pētījumi var būt biocenotiski un sugas. Otrajā gadījumā tiek pētīta organisma klātbūtne vidē, tā rašanās biežums. Var izpētīt arī bioindikatora fizioloģiskās, bioķīmiskās, anatomiskās un morfoloģiskās īpašības.
Biocenotiskā pētījuma laikā tiek ņemta vērā sugu daudzveidība, izmantojot atbilstošo rādītāju sistēmu, kā arī sabiedrības produktivitāte.
Atkarībā no dažādu faktoru ietekmes uz sistēmu, bioindikācijas uzraudzība var būt specifiska un nespecifiska. Viņi pēta sugu reakciju uz piesārņojuma, toksīnu parādīšanos to dzīvotnē. Ar nespecifisku bioindikāciju vienu un to pašu reakciju var izraisīt dažādi faktori. Ja notiekošās izmaiņas izskaidro tikai viena faktora ietekme, mēs runājam par īpašu indikāciju.
Piemēram, skujkoki un ķērpji var sniegt informāciju par gaisa tīrību reģionā, par rūpnieciskā piesārņojuma klātbūtni to dzīvotnēs. Augu sugu, dzīvnieku, kas dzīvo augsnē, saraksts ir specifisks dažādiem augsnes tipiem. Ja šajās grupās notiek izmaiņas, mēs varam runāt par augsnes piesārņošanu ar ķīmiskām vielām vai tās struktūras izmaiņām cilvēka darbību dēļ.
Mūsdienās tiek uzskatīts, ka visefektīvākā ir instrumentālo pētījumu izmantošana kombinācijā ar bioindikatoriem. Šāda simbioze sniedz vispilnīgāko, ticamāko informāciju par iedzīvotāju stāvokli, nelabvēlīgo faktoru ietekmi uz to.
Augsnes bioindikācija
Izmantojot augsnes piesārņojuma bioindikatorus, ir iespējams iegūt ticamus rezultātus. Augi sniedz informāciju par augsnes auglību. Pilnīga augsnes sastāva analīze prasa daudz laika un pūļu. Augli uzskata par auglīgu, ja uz tā aug nātru, avenes, strutene, baldriāns uc Šie augi neizdzīvo uz sliktas augsnes.
Mēreni auglīgu augsni piešķir angelikas, vājpuse, pļavu auzene uc Kūdras sūnas, ķērpji, dzērvenes un brūklenes aug zemu auglīgā augsnē.
Papildus auglības rādītājam augi var noteikt augsnes sastāvu. Liela slāpekļa daudzuma klātbūtni norāda tādi augi kā kviešu zāle, avenes, zosu cinquefoil, knotweed uc. Šādu augu krāsa būs spilgti zaļa. Ja tas ir bāls, tas nozīmē, ka augsnē ir maz slāpekļa. Augos zarojumi un lapu skaits ir samazināts.
Izmantojot bioindikatorus, augsnē var noteikt virkni citu minerālu, skābuma un citas augsnes īpašības.
Gaisa bioindikācija
Bioindikators ir dzīvs organisms, kas ievērojami maina savas īpašības, ja vidē rodas novirzes. Tos var izmantot, lai noteiktu, vai gaiss ir piesārņots. Fitocenozi ļoti ietekmē tādi piesārņotāji kā slāpekļa oksīds, sēra dioksīds, ogļūdeņradis utt.
Augu izturība pret līdzīgiem toksīniem ir atšķirīga. Ar ķērpjiem var viegli noteikt pat nelielu sēra dioksīda daudzumu gaisā. Starp augiem šāda veida piesārņotāju paaugstinātu saturu var noteikt ar skuju kokiem.
Jutīgi kvieši, egle, kukurūza, egle, zemene utt. Ir jutīgi pret fluora, ūdeņraža hlorīda saturu gaisā.
