- •1. Экологические основы индикации окружающей среды.
- •2. Экологические критерии, используемые при оценке состояния окружающей среды.
- •3. Области применения результатов индикации
- •4. Мониторинг окружающей среды
- •5. Индикация состояния окружающей среды физико-химическими методами. Оценка качества вод
- •6. Индикация состояния окружающей среды физико-химическими методами. Оценка качества воздуха.
- •7. Индикация состояния окружающей среды физико-химическими методами.
- •8. Специальное оборудование и приборы, используемые для определения физических и химических показателей качества воды.
- •9. Специальное оборудование и приборы, используемые для определения физических и химических показателей качества воздуха.
- •10. Специальное оборудование и приборы, используемые для определения физических и химических показателей качества почвы.
- •11. Биоиндикация и биоиндикаторы
- •12. Биохимические и физиологические реакции на изменение окружающей среды.
- •13. Морфологические, поведенческие и биоритмические отклонения у организмов
- •14. Антропогенные факторы, вызывающие стресс у организмов.
- •15. Закономерности биоиндикации на различных уровнях организации живого.
- •16. Принципы применения биоиндикации
- •17. Реакции наземных организмов как показатель изменения состояния окружающей среды.
- •18. Использование морфологических изменений растений для индикации состояния наземных экосистем.
- •19. Виды-биоиндикаторы состояния наземных экосистем.
- •20. Тест-объекты для индикации экологического состояния воздуха и почвы. Индикаторы ненарушенности естественных экосистем.
- •21. Использование показателей биоразнообразия для оценки состояния экосистем.
- •22. Реакции водных организмов как показатель изменения состояния окружающей среды.
- •23. Характеристика биологических методов оценки экологического состояния водных экосистем.
- •24. Классификация водных объектов по сапробности. Основные феноменологические признаки зон сапробности.
- •25. Оценка качества речных вод по методу р. Вассмана и в.Е.Р. Ксиландера.
- •26. Оценка качества речных вод по фауне беспозвоночных
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).