Биоиндикация на уровне биосферы

Некоторые примеры индикаторов глобальных изменений среды:

• «ползучая эвтрофикация». Присутствие в морской воде сточных вод все чаще индицируют красные и бурые приливы. Они возникают из-за вспышек численности одноклеточных водорослей: токсичных динофлагеллят (красные) и диатомовых (бурые);

• глобальное потепление климата. Обычным явлением становится «красный снег». Появляется в горах при повышенной инсоляции благодаря росту численности одноклеточных водорослей (в основном гемококков);

• фоновое загрязнение среды. Даже на заповедных территориях за последние 40 лет снизилось разнообразие и численность животных. Регулярное и повсеместное применение пестицидов привело к снижению численности почвенных членистоногих на полях за последние 30 лет в несколько раз.

Оценка сопряженности индикаторов и индикатов

Чтобы индикатор мог рассматриваться как таковой, он должен встречаться чаще при наличии индиката, чем без него. Однако эта сопряженность может быть различной.

Количественным выражением сопряженности индикатора и индиката является достоверность индикатора. Простейшим способом определения достоверности индикатора является выбор ряда площадок, где исследуется сопряжение индикатора и индиката. Если индикационное значение биологической системы определяется впервые, то желательно иметь не менее пятидесяти описаний таких площадок с оценкой сопряжения индикатора и индиката. Если же производится проверка уже известного индикатора, то число описакний может быть сокращено до 5-10. Одна из наиболее простых и распространенных шкал оценки достоверности индикатора определяется на основе процентного соотношения случаев, в которых исследуемый индикатор и индикат встречен без индиката; общее число исследованных пробных площадок принимается за 100 %.

Шкала достоверности индикаторов

( по Викторову, Ремезовой, 1988)

Общее число пробных площадок (%)		Степень достоверности
С сопряжением индикатора и индиката	Без сопряжения индикатора и индиката
100	0	наивысшая (абсолютный индикатор)
Более 90	менее 10	высокая (верный индикатор)
От 75 до 90	от 10 до 25	достаточная (удовлетворительлный индикатор)
От 60 до 75	от 25 до 40	низкая (сомнительный индикатор)
Менее 60	более 40	ничтожная (индикация невозможна)

Абсолютные индикаторы редки. Следует пользоваться индикаторами, имеющими высокую и достаточную степень достоверности.

Экологические основы природопользования

Все биологические системы — будь то организмы, популяции или биоценозы — в ходе своего развития приспособились к комплексу факторов местообитания. Они завладели внутри биосферы определенной областью, экологической нишей, в ко­торой находят подходящие условия существования и могут нормально питаться и размножаться (Schubert, 1984). Каждый организм обладает в отношении любого действующего на него фактора генетически детерминированным, филогенетически приобретенным, уникальным физиологическим диапазоном то­лерантности, в пределах которого этот фактор является для него переносимым. Если фактор отличается слишком высокой или слишком низкой интенсивностью, но еще не летален, то организм находится в физиологическом пессимуме. За преде­лами некоторого минимального и максимального значения фак­тора дальнейшая жизнь невозможна. В ограниченной области интенсивности фактора, особо благоприятной для данной особи, организм существует в условиях физиологического оптимума. Физиологический диапазон толерантности обычно неодинаков для разных стадий развития организма и для всех особей дан­ных популяции.

При широкой амплитуде толерантности организмы называ­ются эврипотентными, при узкой — стенопотентными.

Нередко развитие организма зависит от фактора, интенсив­ность которого близка к крайним переносимым значениям, т. е. соответствует физиологическому пессимуму. Поэтому изме­нение его значений в сторону оптимума вызывает наибольшие экологические воздействия. Правда, и в этом случае общее раз­витие всегда определяется взаимодействием всех воздействую­щих факторов (Полетаев, 1973).

Будучи взаимозависимыми, отдельные факторы могут до известной степени взаимозаменяться. Различные сочетания факторов вызывают сходные эффекты, хотя их полной взаимозамещаемости не происходит. Поэтому в природе существуют отличающиеся по присутствию и по размерам от физиологиче­ских (потенциальных) диапазонов толерантности экологические диапазоны присутствия (экологические потенции), отражающие фактическую реакцию организма при воздействии всех факторов среды. Физиологическая толерантность и экологическая потенция организма определяют его индикационную ценность. Таким образом, в основе реакций биологических систем на природные или антропогенные факторы лежит ряд экологических законов.