Predstavitev bioindikatorjev o ekologiji. Predstavitev "Bioindikacija onesnaženosti zraka glede na stanje navadnega bora"

"Onesnaženost tal" - Science Cafe "Podnebne spremembe - sprememba izobraževanja". Botanični (fito) Talno-zoološki Biokemični (encimski) Mikrobiološki. Indikator reakcije je obrobna kloroza na listih. Bioindikacijska metoda omogoča: Rastline služijo dober pokazatelj spremembe okolju antropogeno onesnaženje.

"Nastajanje tal" - Vloga organizmov pri nastajanju tal. Izpolnjevanje konturne karte. Spoznajte prebivalce prsti. O mineralih regija Ivanovo. Zemljevid tal regije Ivanovo. V procesu nastajanja tal sodelujejo različni predstavniki kraljestev divjih živali. S. N. Vinogradsky je naredil odkritje v korist mikroorganizmov.

"Tla" - Tema: "Mehanska sestava tal in struktura tal." Didaktični cilji projekta. Avtor: učiteljica geografije 1. kvalifikacijske kategorije Smirnova Larisa Vladimirovna. Kreativno ime projekta: "Pokrov tal naše države." Avtor. štiri. Didaktična gradiva: test, križanka, didaktične kartice št. 1, št. 2, št. 3 5. Seznam uporabljenega gradiva.

"Nega tal" - Sneg. Kopanje. Lopate. Vrtne škarje. Ripper 3-zobi. Tema 6. Vrtnarska oprema. Razparalci. Orodje za obdelovanje zemlje. Orodja za nego dreves. Obrezovalniki grmičevja. Pletenice Srpi vile. Rezalniki ščetk. Grablje privarjene 14 zob. Vrtni noži. Motika. Bajonet. Sovkovskaja.

"Obdelava tal" - brananje je lahko samostojno ali pa se izvaja sočasno z oranjem. Včasih se namesto glavnih uporabljajo nekatere tehnike površinske obdelave. 1. Odsotnost napak 2. Skladnost z ugotovljeno globino 3. Grudavost površine polja. In zdaj ponovimo preteklost! Vsak korak obdelave izvede eno ali več tehnoloških operacij.

"Uničenje tal" - Ukrepi za zaščito tal. Brazdasta ali curkasta erozija. Siva gozdna tla. Vsakodnevna vetrna erozija. Blatni tokovi. vodna erozija. prašne nevihte. pospešena erozija. Barjanska tla. Skozi tla poteka interakcija litosfere z atmosfero. namakalna erozija. Černozemi so najbolj rodovitni na ozemlju Mordovije.

Skupaj v temi 22 predstavitev

Bioindikacija onesnaženosti zraka glede na stanje navadnega bora

Namen mojega dela: Preučiti ekološko stanje atmosferski zrak, z uporabo navadnega bora kot indikatorja in na podlagi tega indikatorja določiti kakovost okoljskega zdravja te vrste.

Naloge: Ugotavljanje stanja iglic navadnega bora za oceno onesnaženosti zraka; Pojasniti podatke o ekološkem stanju gozda; Predlagaj praktičen nasvet varstveni ukrepi na območju študije.

Izbira anketnih točk Kot I mesto študije je bilo izbrano ( iglasti gozd ob avtocesti - Langepas - Pokachi - Kogalym); Kot drugo področje raziskave je bila izbrana smučarska proga.

Izbira predmeta študija iglavci, v primerjavi z listopadnimi. Povečana občutljivost iglavcev je povezana z dolgo življenjsko dobo iglic (pri boru namesto pet let iglice živijo le 1-2 leti, pri smreki pa namesto sedem let 1-3 leta) in absorpcijo plinov, kot tudi zmanjšanje mase igel (izgorelost, zmanjšanje dolžine) . Iglavci so priročni, ker lahko služijo kot bioindikatorji vse leto. Poleg tega je škotski bor precej pogost drevesne vrste v Zahodnosibirski nižini.

Zahodnosibirska tajga preseneča s svojo tiho lepoto. Jelka, smreka, bor, macesen, aspen, lepa breza in druga drevesa rastejo v gostih, gostih, včasih neprehodnih gozdovih. BOR Bor je svetloljubno, hladno odporno drevo, visoko do 40 metrov. Bor raste na suhih mestih. Lahko raste tudi na pesku. Borovi gozdovi so vedno suhi. Zato je treba v borovem gozdu biti z ognjem še posebej previden. Borove iglice so dolge, razporejene v snope na steblu, po dve iglici v snopu. Steblo bora je prekrito z oranžno rjavim lubjem. Semena dozorijo v storžkih in ležijo na svojih luskah odprto, golo. Stožci so kratki, v obliki solze - po obliki spominjajo na zelo velike kapljice vode. Na odprtih, dobro osvetljenih mestih v bližini bora je krošnja bujna, razširjena, v gozdu pa je krošnja na vrhu drevesa. Bor je dragoceno drevo. Njen les je v gradbeništvu cenjen bolj kot smrekov les. Borov les se uporablja v ladjedelništvu, avtomobilizmu in v letalski industriji. Iz borove smole pridobivajo terpentin in kolofonijo. Bor oddaja snovi, ki delajo zrak zdravilen. Ni naključje, da je večina sanatorijev in počivališč zgrajena v borovih gozdovih. Borove iglice vsebujejo veliko vitamina C. Biološke značilnosti vrste navadnega bora. (Pinus Silvestris)

Smo na ekološki poti.

Menijo, da je gozdni pas Rusije najbolj občutljiv na onesnaženje zraka borovih gozdov. To določa izbiro bora kot najpomembnejšega indikatorja antropogenega vpliva, ki je trenutno sprejet kot »standard biodiagnostike«. Za tehnogeno onesnaženje so informativne morfološke in anatomske spremembe ter življenjska doba iglic. Pri kroničnem onesnaženju gozdov z žveplovim dioksidom opazimo poškodbe in prezgodnji odpad borovih iglic. V območju tehnogenega onesnaženja opazimo zmanjšanje mase igel za 30-60%. Bioindikacija onesnaženosti zraka glede na stanje navadnega bora

Test za ugotavljanje stopnje onesnaženosti ozračja. Lestvica poškodbe igle: Igle so brez madežev. Igle imajo nekaj pik. Na iglicah je veliko število rumenih in črnih pik, tudi po celotni širini iglic. Ocenjevalna lestvica krčenja igle: Brez suhih madežev. Konice so se skrčile za 2-5 mm (svetla bodica na koncu igel se ne upošteva). Tretjina iglic se je posušila. Več kot polovica iglic se je posušila ali pa so vse trde.

Določanje življenjske dobe igel

Določitev nekroze in sušenja iglic 1 - iglice brez lis; 2, 3 - igle s črnimi in rumenimi pikami; 4,5,6 - igle s sušenjem

Poškodbe in sušenje iglavcev 1 parcela ob cesti 2 parcela v globini gozda Skupno število pregledanih iglic 100 100 Število iglic s pegami 40 23 Odstotek iglic s pegami 40 23 Število iglic s sušenjem 18 27 Odstotek iglic s pegami sušenje 18 27 Število nepoškodovanih iglic 42 50 Odstotek nepoškodovanih iglic 42 50 Datum vzorčenja jesen pomlad Rezultati raziskav

Diagram, ki prikazuje razmerje poškodovanih igel (nekroza) na proučevanih območjih

V tem prispevku sem poskušal pregledati glavne okoljevarstveni problemi in prišel do zaključka, da zaradi povečanja obsega antropogenega vpliva ( gospodarska dejavnostčlovek), zlasti v zadnjem stoletju, je porušeno ravnovesje v biosferi, kar lahko privede do nepovratnih procesov in postavlja vprašanje o možnosti življenja na planetu. 1. Po analizi znanstvenih podatkov o navadnem boru sem preučil njegove indikatorske sposobnosti. 2. Na podlagi rezultatov mojega dela lahko rečemo, da kljub vse večjemu antropogenemu pritisku ostaja stabilnost tega ekosistema. 3. Na podlagi proučevanja rastlin – bioindikatorjev na območju lahko sklepamo, da v različne dele ekosistemi – različna onesnaženja, vendar se antropogeni vpliv na ekosistem povečuje. 4. Onesnaženost zraka v našem gozdu je nizka. 5. Ob cesti je onesnaženost zraka večja kot v globini gozda. 6. Naš gozd dobro mesto za počitek in okrevanje.

Dajem priporočila o ukrepih za varstvo gozda 1. Redno spremljajte stanje gozda 2. Popotniki upoštevajte Pravilnik o rabi gozdnih virov. 3. Izvedite okoljsko izobraževanje prebivalstva: vsak voznik bi moral vedeti, da je vzrok dima avtomobila okvara motorja, okvara napajalnika ali sistema za vžig. Samo s pravilno nastavitvijo avtomobilskih motorjev se lahko emisije škodljivih snovi v ozračje zmanjšajo do 5-krat. 4. Izboljšanje kakovosti cestišča; 5. Uporabljajte bolj neškodljivo gorivo. Zdaj mi je postalo jasno, da če se bo število vozil povečalo, bo to povzročilo številne nezaželene posledice - takšna rastlina, kot je bor, ne bo mogla obstajati v pogojih onesnaženja. Ugotovil sem, da se drevesa s poškodovanimi borovimi iglicami nahajajo ob cestah, tista z nepoškodovanimi iglicami pa dlje od ceste. Bor je indikator čisti zrak, kjer je zrak močno onesnažen, se bodo pojavile poškodbe na borovih iglicah in pričakovana življenjska doba drevesa se bo skrajšala. Tako je bor glavni čistilec okoliškega zraka, daje ljudem toplino, stanovanje, gradbeni material. Pomaga ohranjati zdravje. Z njegovimi storži se hranijo živali. Svoje razmišljanje želim končati s pesmijo E. Jevtušenka: Poskrbite za te zemlje, te vode, Tudi ljubite malo epa. Poskrbite za vse živali v naravi, ubijte samo živali v sebi!

Zahvala Hvala vsem, ki ste mi pomagali pri pripravah na raziskovalno delo ter pri obdelavi rezultatov in pisanju poročil: raziskovalni nadzornik Askhabova S.S., učiteljica računalništva Fahrieva A.R., učiteljica računalništva in matematike Abdusemedova V.M. in sošolci.

"Telni viri" - Lan, oves in druge poljščine gojijo na podzolskih tleh na severu gozdnega pasu. Vzhodnoevropska nižina je bogata s talnimi viri in ima veliko vrednost agroklimatskih virov. "Per". Talni viri. Vse srednji pas ravnine in jug imajo rodovitna tla.

"Uničenje tal" - vodna erozija. Vetrna erozija (deflacija). Granična erozija. Černozem Mordovije. Prašna nevihta. Tla. Skozi tla poteka interakcija litosfere z atmosfero. Onesnaženost tal. namakalna erozija. Černozemi so najbolj rodovitni na ozemlju Mordovije. Izluženo. Človek iz zemlje ne prejema samo hrane, ampak tudi surovine, materiale (gozd).

"Različnost tal" - Nabralo se je veliko gradiva. Ključne besede Teme. Kako so nastala tla? Tla. Učni načrt. Torej je potrebna klasifikacija. Dokučajev Vasilij Vasiljevič Leta 1875 je Dokuchaev dobil navodilo, da opiše ruski černozem. Kaj je glavni razlog za nastanek različne vrste prst?

"Nega tal" - Vrtne žage. Kopanje. Tema 6. Vrtnarska oprema. Strgalo z lupino. Orodje za obdelovanje zemlje. Motika. Grablje privarjene 14 zob. Pletenice Srpi vile. Srpi in kose. Vrtni noži. Orodja za žetev. Ripper 3-zobi. Škarje Obrezovalni drog Noži za cepljenje Vrtni noži.

"Tla" - 3. skupina. Temeljno vprašanje. Kreativno ime projekta: "Pokrov tal naše države." Didaktični cilji projekta. Metodične naloge. Tema: "Mehanska sestava tal in zgradba tal." Tema: "Osnovne lastnosti tal." Faze dela na projektu. Faza 4 (predstavitvena). Tema: "Testni viri Rusije".

"Onesnaženost tal" - Rastline so dober pokazatelj sprememb v okolju zaradi antropogenega onesnaževanja. Znanstvena kavarna "Podnebne spremembe - sprememba izobraževanja". In živali so po drugi strani zanimive kot predmet, fiziološko. blizu človeka. Bioindikatorji kislih tal. Vrste bioindikatorjev. Bioindikacijske metode.

Skupaj v temi 22 predstavitev

Posebnost "Medicina
ekologija"

biološki
indikacija.
Okoljske osnove
bioindikacija.

Bioindikacija

Bioindikacija je ocena stanja okolja z
uporabo živih predmetov.
Živi objekti (ali sistemi) so celice,
organizmi, populacije, skupnosti.
Uporabljajo se lahko za ocenjevanje
abiotski dejavniki (temperatura,
vlažnost, kislost, slanost, vsebnost
onesnaževala itd.) in biotsko
(dobrobitje organizmov, njihovih populacij in
skupnosti).

Bioindikacija

Bioindikacijo je treba razumeti kot
ekološka raziskovalna metoda,
omogočanje z
bioloških sistemov z določeno
vzpostaviti glavno
kvalitativno in kvantitativno
značilnosti habitata.

Bioindikacija

Glavna naloga bioindikacije je razvoj
metode in merila, ki bi lahko
* ustrezno odražajo raven antropogenih
vplivov ob upoštevanju kompleksne narave
onesnaženje;
* diagnosticirati zgodnje motnje v večini
občutljive sestavine biotic
skupnosti.

v resnični ekološki situaciji
izolirano delovanje stresorja
obstaja - obstaja samo skupno delovanje
kompleks dejavnikov
glede na rezultate toksikološkega laboratorija
testi na živih organizmih niz MPC
za več kot 1000 kemičnih spojin.
število onesnaževal, ki lahko vplivajo
o ekološkem stanju biote
sam ali v kombinaciji presega
milijon naslovov.

Obseg bioindikacije

Bioindikacija ne odgovarja na vprašanje
naravo onesnaževala oz
mešanice.
bioindikacijske metode se običajno uporabljajo do
kemijsko analizo, ki omogoča
ekspresna ocena naravno okolje in prepoznati
"vroče točke", ki kažejo na največ
onesnažena območja.
Na območjih, kjer bioindikacijske metode
so bila ugotovljena kakršna koli odstopanja in raziskana
okolje je označeno kot strupeno,
je treba analitično ugotoviti
razlogi za ta pojav.

Ravni bioindikacije

znotrajcelične reakcije (biokemične,
fiziološki);
telesne reakcije (anatomske,
morfološke, bioritmične,
etološki);
populacijsko-dinamične spremembe
(nihanja v strukturi, številčnosti, gostoti
populacije);
spremembe v naravne združbe(pogoj
proizvajalci, potrošniki, razkrojevalci);
biogeocenotski ravni (stres
vpliv na biogeocenoze);
pokrajinske spremembe.

Bioindikacija na celični in subcelični ravni

Bioindikacija na teh ravneh temelji na ozkem
znotraj toka biotske in
fiziološke reakcije.
Njene prednosti so v visoki
občutljivost za kršitve, ki omogočajo
zazna tudi nizke koncentracije
onesnaževala in jih hitro prepoznati.
Na teh ravneh je največ
zgodnje odkrivanje okoljskih motenj.
Ta raven bioindikacije je najbolj kompleksna,
ki zahteva posebno opremo

Spremembe na celični ravni:

spremembe biomembran (zlasti njihovih
prepustnost);
sprememba koncentracije in aktivnosti
makromolekule (encimi, proteini, aminokisline,
maščobe, ogljikovi hidrati, ATP);
kopičenje škodljivih snovi v celici;
kršitev fizioloških procesov v celici;
sprememba velikosti celice.

Sprememba barve
(nespecifično
reakcija na
različno
stresorji):
kloroza, nekroza
listi

Bioindikacija na ravni organizma

Makroskopske spremembe v rastlinah
prezgodnje venenje;
Defoliacija (vpliv SO2, kloridi);
Spreminjanje velikosti organov (podaljšanje iglic pod
delovanje nitratov);
Sprememba oblike, števila in položaja organov
(pod vplivom radioaktivne izpostavljenosti);
Spreminjanje smeri oblike rasti in razvejanja
(spreminjanje smeri rasti regratovih korenin
pri spreminjanju nivoja podzemne vode, redčenje
krone pri onesnaženju s plinom in dimom);
Spremembe rasti (spremembe v radialnem
rast drevesna debla, rast v dolžino
poganjki in listi).

1. Gostota prebivalstva – količina
osebkov vrste na enoto površine oz
glasnost
Območje pokritosti z lišaji je dobro
korelira s koncentracijo žvepla
plin v zraku.
Populacije lahko povečajo gostoto
pleveli, halofiti in drugi odporni
na antropogeni pritisk vrst.

Populacijsko-dinamične spremembe rastlin

2. Starostna struktura populacij, razmerje med mladimi,
plemenski in stari posamezniki:
prebivalstvo se pomlajuje, če smrtnost
povečuje in krajša razvojne stopnje
(opaženo na senožetnih travnikih v primerjavi z
nepokošeno, na mestnih travnikih, v
talno vegetacijo po
redčenje gozdov);
populacija stara, če je motena
obnova.

Populacijsko-dinamične spremembe rastlin

3. Ekološka struktura populacij
Naravne populacije običajno sestavljajo
več ekotipov - skupin osebkov,
prilagojeno različni pogoji okolju.
Ekotipi prispevajo k preživetju populacije
pri spreminjanju habitatnih razmer.
Pred negativnimi vplivi
širjenje odpornih
njihovo izpodrivanje občutljivih ekotipov

1. Gostota prebivalstva
Za bioindikacijo je pomembno, da ta indikator presega
normalne meje:
a) upad prebivalstva:
zmanjšanje gostote populacije zrnojedih ptic v
kot posledica množične zastrupitve z živo srebro
spojine, na Švedskem v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja;
organoklorne spojine (DDT) so privedle do
zmanjšanje populacij dnevnih ptic ujed;
b) rast prebivalstva:
črnoglavi galebi v Srednja Evropa pogojen
evtrofikacija kulturnih krajin;
sesajoče rastlinojede žuželke (predvsem listne uši)
pod vplivom izpušnih plinov (razlogi - zmanjšanje
sovražniki, pa tudi fiziološki in biokemični
spremembe gostiteljskih rastlin pod vplivom polutantov).

Populacijsko-dinamične spremembe pri živalih

2. Populacijska dinamika
Amplituda nihanj se običajno poveča
gostota prebivalstva:
gnojem in kompostom vrste skočnika v
mesto: sezonske konice maj
prestaviti na druge datume (v mestu, kjer
povprečna letna temperatura je višja kot v
narava, nekaj stopinj, springtails
imajo zgodnji spomladanski vrh, kot v bolj južnih
cone).

Populacijsko-dinamične spremembe pri živalih

3. Prostorska zgradba
Razporeditev osebkov v prostoru
ponavadi postane bolj mozaičen,
ker se živali osredotočajo na
manj motena območja.
Motena je namestitev posameznikov,
značilnost naravnih populacij.

Bioindikacija na biocenotski ravni

Združbe (ali biocenoze) - skupek vrst
rastline, živali, mikroorganizmi in glive
določen habitat.
Za opis skupnosti uporabite:
skupno število,
vrstno bogastvo in raznolikost,
struktura pogleda,
ekološka struktura (spektri življenjskih oblik,
skupine biotopov),
sprememba kazalnikov skozi čas.

1. Skupna moč

1. Skupna moč
Ponavadi pade, in če se dvigne, potem za
štetje zelo malo
vrste, odporne na motnje.
Na primer, v mestu število ptic
podpirajo jate golobov, vrabcev,
vrana.
Na poljih je veliko žuželk
doseči z izbruhi števil
škodljivci.

2. Vrstna sestava in pestrost združb
S šibko motnjo okolja se število vrst
raste, ko postaja skupnost
"odprta" za vrste drugih skupnosti,
postane bolj ruderalen in sinantropen
vrste.
Nadaljnja krepitev učinka
spremlja izguba redkih in
vrste, dovzetne za motnje.

3. Zgradba vrste

3. Zgradba vrste
Vse vrste v skupnosti lahko razdelimo v 4 skupine:
a) številne - dominantne,
b) manj številni - subdominantni,
c) nekaj
d) redke vrste.
Porazdelitev vrst po skupinah številčnosti v
naravna in motena združba se razlikujeta
V primeru kršitve v skupnosti »rezerv
moč« – skupine majhnih in redkih vrst.
Včasih se te skupine razlikujejo z uporabo ne
številčnost, temveč biomasa, pojavljanje oz
projektivni pokrov, kot pri rastlinah, vendar splošen
vzorec je ohranjen.

4. Spekter življenjskih oblik

4. Spekter življenjskih oblik
V primeru kršitev pride do zamenjave nekaterih
življenjskih oblik drugih.
Z rekreativno obremenitvijo v skupnosti
poskočne repke začnejo izginjati skupine
leglo življenjsko obliko, vendar
ohranjene so prstne in površinsko bivalne skupine.

Bioindikacija na ravni ekosistema
Raven ekosistema vključuje študijo
kroženje snovi in ​​pretok energije.
Kroženje snovi se izvaja pri
udeležba zaloge biogenih elementov,
organizmi proizvajalci, organizmi potrošniki in organizmi razkrojevalci.
Med različnimi indikatorji ekosistemov za
bioindikacije so zanimive
trofična zgradba in sukcesija
spremembe.

Trofična struktura
Kršitev razmerja med bloki
proizvajalci, potrošniki, razkrojevalci.
Na primer v bližini barvnih tovarn
metalurgija, ki se nahaja v coni tajge,
debelina posteljnine doseže 20 cm, kar presega
norma za 3-4 krat.
To je posledica zatiranja tal
nevretenčarji, ki pospešijo proces
uničenje rastlinskih ostankov.

2. Nasledstva so naravne spremembe
skupnosti od preprostih in nestabilnih do
kompleksen in trajnosten.
Antropogeni tisk krši
naravni potek nasledstev.
Najprej trpijo končni
faze – zrele klimaksne skupnosti ne
nastajajo.
Na primer med gozdno melioracijo odlagališč
premogovništvo
posajena drevesa ne tvorijo prave
gozdovi.

Na splošno okoljske motnje na cenotični in
ravni ekosistema vodijo:
poenostaviti strukturo skupnosti in ekosistemov;
motnje notranjih povezav (med vrstami,
ekološke skupine, ekosistemski bloki in
itd.), tj. mehanizmi samoregulacije skupnosti
in ekosistemi.

Bioindikatorji

Bioindikatorji so biološki objekti
(od celic in bioloških makromolekul do
ekosistemi in biosfera), ki se uporabljajo za
ocena stanja okolja.
Bioindikatorji - organizmi ali združbe
organizmi, katerih vitalne funkcije so
tesno povezana z določenimi dejavniki
okolje, ki ga je mogoče uporabiti za njihovo vrednotenje.

Bioindikatorji

Merila za izbiro bioindikatorja:
Hiter odziv;
zanesljivost (napaka<20%);
enostavnost;
zmožnosti spremljanja (trajno
predmet v naravi).

Vrste bioindikatorjev:

Občutljiv - hitro se odziva na
manjša odstopanja kazalnikov
od norme.
akumulativno - kopiči
vpliv za določen čas brez
očitne kršitve.

Bioindikatorji

Značilnosti bioindikatorjev:
Specifičnost: pri nizki specifičnosti
bioindikator se odziva na različne dejavnike, s
visoka - samo ena
Občutljivost: nizka
odziva se le bioindikator občutljivosti
za močna odstopanja faktorja od norme, s
visoko - do nepomembno.

Zahteve za bioindikatorje

kopičenje onesnaževal ne bi smelo
povzročijo smrt organizmov;
število organizmov mora biti
zadostuje za izbor, tj. ne da bi vplivali nanje
razmnoževanje;
v primeru dolgotrajnih opazovanj
prednost imajo trajnice;
biološki testi morajo biti genetski
homogena;
zagotoviti je treba enostavnost vzorčenja;

Zahteve za bioindikatorje

relativno
hitrost testiranja;
biološki testi bi morali zagotoviti
dovolj natančno in ponovljivo
rezultati;
bioindikatorji morajo biti iste starosti
in jih, če je mogoče, opredeliti,
bližnje lastnosti;
obseg merilnih napak (glede na
v primerjavi s klasično ali referenčno
preskusne metode) ne sme preseči
20-30%;

I. Bioindikator
se manifestira kasneje
določen čas
nenadno in močno
reakcija,
v teku
nekaj časa po
kaj se ustavi
reagirati na
onesnaževalo.

Vrste občutljivosti bioindikatorjev glede na čas

II. Bioindikator v
tok
dolga
časovno linearno
se odziva na
vpliv
povečevanje
koncentracija
onesnaževalo.

III. Bioindikator
reagira z
trenutek
videz
kršena
vpliv z
enako
intenzivnost v
tok
dolga
čas.

IV. Po
takojšnje
močna reakcija
pri bioindikatorju
jo opazoval
dušenje,
sprva ostro
potem
postopen.

V. Pod vplivom
onesnaževalo
reakcija
bioindikator
postopoma
vse postane
bolj intenzivno
vendar doseganje
največ,
postopoma
zbledi.

VI. Reakcije in vrste
večkrat
se ponavljajo
nastane
nihanje
bioindikator
parametri.

Oblike bioindikacije

Odvisno od odziva
sistem na delovanje enega ali drugega dejavnika,
Obstajata dve vrsti bioindikacije:
registracija: omogoča presojo
vpliv okoljskih dejavnikov na stanje
posamezniki vrste ali populacije
bioindikacija kopičenja: uporabe
lastnost živih organizmov, da kopičijo določene
druge kemikalije.

Oblike bioindikacije

Specifično: spremembe življenjskega sistema
je lahko povezana z določenim okoljskim dejavnikom
(visoka koncentracija ozona v zraku
povzroča pojav na listih tobaka (sorte
Bel W3) srebrnaste nekrotične lise.
Nespecifični: različni okoljski dejavniki
izzovejo enak odziv (zmanjšajo
število talnih nevretenčarjev pri
različne vrste onesnaženja tal, z
teptanje, ob suši in drugo
razlogi).

Oblike bioindikacije

NESPECIFIČNO
bioindikacija
Dejavniki
okoljih
Reakcija
živi sistem
okoljih
SPECIFIČNO
bioindikacija
Dejavniki
okoljih
AMPAK
AMPAK
B
B
AT
G
α
AT
G
Reakcija
živi sistem
okoljih
α

Oblike bioindikacije

Če deluje antropogeni dejavnik
neposredno na biološki element, torej
je neposredna bioindikacija
(na listih tobaka se pojavijo srebrne lise
zaradi neposrednega delovanja ozona).
Če je bioindikacija možna
šele po spremembi stanja pod vplivom
drugi neposredno prizadeti elementi,
govorimo o posredni bioindikaciji (delovanje
menjava herbicidne krošnje
zmanjšanje števila in rasti kobilic
število listnih uši).

NEPOSREDNA BIOINDIKACIJA
Dejavniki
okoljih
AMPAK
POSREDNA BIOINDIKACIJA
Reakcija
živi sistem
α
Dejavniki
okoljih
AMPAK
Reakcija
živi sistem
B
α

Bioindikacija stanja vodnih ekosistemov

Indeks oligochaete (OI) je bil prvi
predlagala Goodnight in Whatley leta 1961
množični razvoj oligohet - indikator
odvoz gospodinjskih odpadkov.
razmerje med številom oligochaetov
črvov skupnemu številu zoobentosa v
vodno telo

Klasifikacija taksonov velikih organizmov glede na čistost vode (tristopenjska ocena stopnje onesnaženosti)

Takson 1
skupine
Ličinke majske muhe
Ličinke (nimfe)
kamenčke
Takson 2
skupine
Ličinke stonoge komarjev
Ličinke kačjih pastirjev
raki
Ličinke
vislofly
Ličinke
caddis muhe
Školjke
lupinar
Takson 3
skupine
Ličinke komarjev (pranje)
Mehkužci
pijavke
amfipodi
vodni osli
lupinar
(tuljave in
travniki)
ličinke mušice
Oligohete

Skupina 1. Ti organizmi odmrejo v
umazana voda. Njihova prevlada je znak
zelo čista voda.
Skupina 2. Ti organizmi lahko
obstajajo v različnih stopnjah vode
onesnaženje.
Skupina 3. Ti organizmi preživijo
tudi v zelo umazani vodi.

Ocena kakovosti vode se izvaja na naslednji način

onesnaženo
voda - 90% organizmov in več
spadajo v 3. skupino indikatorjev.
Rahlo onesnažena voda (zadovoljivo
kakovost) - od 11 do 30 % organizmov v vzorcu
spadajo med indikatorske taksone 1. in 2
skupine.
Čista voda - 30 % ali več organizmov na
vzorec spada med indikatorske taksone 1
skupine.

Mayerjev indeks uporablja omejitev različnih skupin vodnih nevretenčarjev v vodna telesa z določeno stopnjo onesnaženosti.

Prebivalci čistega
voda, X
ličinke kamenjarjev
Ličinke majske muhe
Ličinke kadisca
Ličinke Vislofly
Školjke
lupinar
Srednji organizmi
občutljivost,
Y
amfipod
Raki
Ličinke kačjih pastirjev
Ličinke komarjevega mokarja
školjke-tuljave
Mehkužci
prebivalcev
onesnaženo
rezervoarji, Z
Ličinke komarjev klicateljev
pijavke
vodni osel
Prudoviki
ličinke mušice
Majhne ščetine
črvi

Predstavniki indikatorskih organizmov vsake skupine

1. skupina: ličinke
caddis muhe
2. gr. : amfipod

Indeks Woodiwiss upošteva takoj
dva parametra bentoške združbe:
splošna pestrost nevretenčarjev
prisotnost organizmov v vodi
ki pripada skupinam "indikatorjev".
S povečanjem stopnje onesnaženosti
predstavniki teh skupin
izginejo iz njega v približno enakem vrstnem redu
v kateri so prikazani v tabeli.

Tabela. Reprezentativne vrste-indikatorji

Ocena stanja atmosferskega zraka Vrste poškodb in sušenje igel

a) iglice brez lis (KP1), brez suhih
parcele (KU1); b) igle z
nekaj majhnih točk
(KP2), brez suhih območij (KP1);
c) iglice z velikim številom rumenih in
črne lise (KP3), konica se je skrčila na
2-5 mm (KU2); d) tretjina se je skrčila
igle (KU3); e) bolj izsušena
polovica dolžine igel (KU4);
e) vse iglice so rumene in suhe (KU4).
KP - razred poškodb (nekroza),
KU - razred sušenja igel.

povzetek

"Insekti kot predmet bioindikacije"

Uvod………………………………………………………………………………3

1 Splošne značilnosti bioindikacijske metode…………………………………4

2 Žuželke kot predmet bioindikacije……………………………………….6

3 Žuželke kot bioindikatorji talnega okolja…………………………..8

4 Žuželke kot bioindikatorji vodnega okolja…………………………………11

Zaključek…………………………………………………………………………….17

Uvod

Najpogosteje citirano in hkrati najbolj ideološko nejasno področje ekologije je določen nabor metod, imenovanih »bioindikacija«. Čeprav je izvor opazovanj indikatorskih lastnosti bioloških objektov mogoče najti v delih naravoslovcev najstarejših časov, še vedno ni koherentne teorije in ustreznih metod bioindikacije.

osnova naloga bioindikacija je razvoj metod in kriterijev, ki bi lahko ustrezno odražali stopnjo antropogenih vplivov ob upoštevanju kompleksne narave onesnaženja in diagnosticirali zgodnje motnje v najbolj občutljivih komponentah biotskih združb. Bioindikacija, pa tudi monitoring, se izvaja na različnih ravneh organizacije biosfere: makromolekul, celic, organov, organizmov, populacij, biocenoz.

Vloga bioindikacije je zmanjšana na naslednje ukrepe:

izločen je eden ali več proučevanih dejavnikov okolja (glede na literaturne podatke ali v povezavi z obstoječim programom monitoring študij);

zbirajo se terenski in eksperimentalni podatki, ki označujejo biotske procese v obravnavanem ekosistemu, teoretično pa je treba te podatke meriti v širokem razponu variacije proučevanega dejavnika (na primer na pogojno čistih in pogojno umazanih območjih);

na nek način (z enostavno vizualno primerjavo, s sistemom vnaprej izračunanih ocenjenih koeficientov ali z matematičnimi metodami primarne obdelave podatkov) sklepamo o indikatorski pomembnosti vrste ali skupine vrst.

1 Splošne značilnosti bioindikacijske metode

Bioindikacija je ocena stanja okolja z uporabo živih objektov.

Bioindikator- skupina osebkov iste vrste ali združbe, po prisotnosti ali stanju katerih, pa tudi po njihovem obnašanju se presojajo naravne in antropogene spremembe v okolju.

Živi objekti (ali sistemi) so celice, organizmi, populacije, skupnosti. Z njimi je mogoče oceniti tako abiotske dejavnike (temperatura, vlažnost, kislost, slanost, vsebnost onesnaževal itd.) kot biotske (dobro počutje organizmov, njihovih populacij in skupnosti).

Ugotovljeno je bilo, da imajo bioindikatorji številne prednosti pred kemičnimi metodami za ocenjevanje stanja okolja, in sicer:

povzemajo vpliv vseh biološko pomembnih vplivov brez izjeme in odražajo stanje okolja kot celote, vključno z njegovo onesnaženostjo in drugimi antropogenimi onesnaženostmi;

v pogojih kroničnih antropogenih obremenitev se lahko bioindikatorji zaradi kumulativnega učinka odzovejo tudi na relativno šibke vplive;

odpraviti potrebo po dragih in dolgotrajnih fizikalnih in kemičnih metodah za merjenje bioloških parametrov;

živi organizmi so stalno prisotni v človekovem okolju in se odzivajo na kratkotrajne in sunkovite izpuste strupenih snovi, ki jih avtomatski nadzorni sistem s periodičnim odvzemom vzorcev za analizo ne sme registrirati;

navesti načine in kraje kopičenja različnih vrst onesnaženja in strupov v ekoloških sistemih, možne načine njihovega vstopa v človeško hrano; f) omogočati presojo stopnje škodljivosti kakršnih koli snovi, ki jih je človek sintetiziral za prosto živeče živali in zase, ter omogočati nadzor nad njihovim delovanjem;

pomagajo normalizirati dovoljeno obremenitev ekosistemov, ki se razlikujejo po odpornosti na antropogene vplive, saj lahko enaka sestava in obseg onesnaženja povzroči različne reakcije naravnih sistemov na različnih geografskih območjih.

Po Van Straalenu (1998) obstajajo vsaj 3 primeri, ko postane bioindikacija nepogrešljiva.

1. Faktorja ni mogoče izmeriti. To je še posebej značilno za poskuse rekonstrukcije podnebja preteklih obdobij. Tako je analiza cvetnega prahu rastlin v Severni Ameriki v daljšem obdobju pokazala spremembo toplega, vlažnega podnebja v suho, hladno, nato pa zamenjavo gozdnih združb z zelnatimi. V drugem primeru so ostanki diatomej (razmerje med acidofilnimi in bazofilnimi vrstami) omogočili ugotovitev, da je imela v preteklosti voda v jezerih Švedske kislo reakcijo iz povsem naravnih razlogov.

2. Faktor je težko izmeriti. Nekateri pesticidi se tako hitro razgradijo, da ni mogoče zaznati njihove začetne koncentracije v tleh. Insekticid deltametrin je na primer aktiven le nekaj ur po škropljenju, njegov učinek na favno (hrošče in pajke) pa lahko spremljamo več tednov.

3. Faktor je enostavno izmeriti, vendar ga je težko interpretirati. Podatek o pojmovanju različnih onesnaževal v okolju (če njihova koncentracija ni previsoka) ne vsebuje odgovora na vprašanje, kako nevarne so razmere za divje živali. Kazalniki največjega dovoljenega koncepta (MAC) za različne snovi so bili razviti samo za ljudi. Vendar teh kazalcev očitno ni mogoče razširiti na druga živa bitja. Obstajajo bolj občutljive vrste in so lahko ključne za ohranjanje ekosistemov. Z naravovarstvenega vidika je bolj pomembno dobiti odgovor na vprašanje, do kakšnih posledic bo privedla takšna ali drugačna koncentracija onesnaževala v okolju. Bioindikacija rešuje ta problem, saj omogoča oceno bioloških posledic antropogenih sprememb okolja. Fizikalne in kemijske metode dajejo kvalitativne in kvantitativne značilnosti dejavnika, vendar le posredno presojajo njegov biološki učinek. Nasprotno, bioindikacija omogoča pridobivanje informacij o bioloških posledicah sprememb okolja in le posredne sklepe o značilnostih samega dejavnika. Tako je pri ocenjevanju stanja okolja zaželeno kombinirati fizikalno-kemijske metode z biološkimi.

Pomen bioindikacije je tudi zaradi enostavnosti, hitrosti in nizkih stroškov ugotavljanja kakovosti okolja.

2 Insekti kot objekt bioindikacije

Veliko težje je opazovati spremembe pri živalih v motenem okolju kot pri negibnih rastlinah. Bolj dostopne žuželke. Te skupine se najpogosteje uporabljajo za namene bioindikacije.

1. Morfološke spremembe(velikosti, razmerja, ovojnice, obarvanost, grdota):

a) mere in deleži telesa na onesnaženih območjih so bistveno drugačni:

Pri številnih listnih uši (širina glave, dolžina stegnenice in golenice, antene, rep in sifon);

Na kontaminirani hrani se velikost ličink žuželk običajno zmanjša;

b) pokrovi. Pri listnih uših (Aphis fabae) se je po dodajanju sulfitnih ionov hrani bistveno spremenila poligona in zrnatost povrhnjice pri potomcih;

c) barvanje. Pojav industrijskega melanizma (temnejša obarvanost) na onesnaženih območjih je bil opažen pri:

Metulji breza;

dvopikčasta pikapolonica (delež črnih oblik je običajno 2-3%, na onesnaženih območjih pa je veliko večji);

poskočne repke (Orchelesella villosa);

d) grdota. Pod delovanjem ksenobitotikov (dizelsko gorivo, DDT itd.) Pojavijo se motnje v formativnih procesih v ontogenezi žuželk. V poskusih se je delež anomalnih nočnih moljev povečal s 5 na 35 %, ko so hrani dodali PbO.

2. Fiziološke spremembe. Naslednje spremembe bodo pokazale princip uporabe fizioloških indikatorjev za namene bioindikacije:

a) ličinke vodnih žuželk imajo kloridne celice, ki lahko aktivno absorbirajo anione, zlasti kloridne ione, kar zagotavlja njihovo stalno koncentracijo v hemolimfi. Te celice se običajno nahajajo na škrgah (ličinke enodnevnic) ali na trebuhu (ličinke tulcev). Število teh celic je obratno sorazmerno s stopnjo slanosti, pri vsakem moltu se njihovo število uskladi s slanostjo okolja. Od molta do molta je mogoče določiti trende v spremembah slanosti rezervoarja;

b) splošno fiziološko stanje organizma žuželk je mogoče označiti s skupnim številom hemocitov (hemolimfnih celic) na enoto volumna in razmerjem med njihovimi glavnimi vrstami. Na primer, v območju onesnaženja z žveplovim dioksidom se število hemocitov v gosenicah borov molj pade za polovico, medtem ko se število fagocitov poveča s 5 na 32 %.

3. razmnoževanje. Plodnost običajno pade, na primer:

Pri listnih uših in maškem molju pri zaplinjevanju z žveplovim dioksidom;

Pri skočnikih (Onychiurus armatus, Orrchesella cincta) na območjih, onesnaženih s težkimi kovinami.

V laboratorijskih pogojih lahko kot testne organizme uporabimo kobilice (Acrotylus patruelis, Aiolopus thalassinus). Pod delovanjem živosrebrovega klorida se pri teh vrstah poveča število jajčec v leglu, z delovanjem sečnine (> 0,055 g/kg zemlje) pa se zmanjša število jajčec v leglu in število legl.

4. Ontogeneza in življenjska doba:

a) kršitev pretoka moltov pri žuželkah:

Ko so kontaminirani, metulji zmanjšajo delež mladičnih gosenic in odstotek vznika odraslih;

Podaljšanje stadija ličink pri črvu (Scotia segetum) z zastrupitvijo z bakrom in pri negi s fumigacijo s fluorovodikom (HF) in metil merkaptanom;

b) skrajšanje rokov razvoja:

mačji črv (Scotia segetum) 4-7 dni z dodatkom kadmijevega klorida (CdCI2);

Pri skočnikih (Isotoma notabilis, Onychiurus armatus), če so onesnaženi s težkimi kovinami;

c) sprememba pričakovane življenjske dobe. Običajno je skrajšano, na primer:

Pri žrebici (Acrotylus patruelis) s povečanjem koncentracije HgCI2;

V gosenicah (zlasti mlajših) ciganske, murvine in borove sviloprejke, borovih moljev in mnogih drugih, kadar so hranjeni z okuženo krmo in zaplinjeni z industrijskimi emisijami;

Pri ličinkah muhe (Calliphora vicina) je sorazmerna s koncentracijo žveplovega dioksida.

Podaljšanje življenjske dobe je manj pogosto opaženo, na primer pri Drosophili, ko hrani dodamo 0,3% antioksidanta propil galata, se življenjska doba poveča za tretjino.

3 Insekti kot bioindikatorji okolje tal

Pri izdelavi simulacijskega modela talnih ekosistemov je zelo pomembna identifikacija glavnih okoljskih dejavnikov, ki določajo razvoj vsake od biocenoz.

Glavna naloga v tem primeru je izslediti nadaljnje spremembe pozitivnih in negativnih dejavnikov v novih okoljskih razmerah. To bo omogočilo oceno splošnega stanja talnega okolja in napoved njegovih sprememb.

Rešitev teh težav v praksi se izvaja z uporabo različnih vrst

bioindikatorji talnega okolja.

Glavni cilji bioindikacije tal so:

pojasnitev posameznih lastnosti tal in procesov v tleh,

ocena antropogenih posegov (rekreacija, onesnaževanje, evtrofikacija tal)

napovedovanje ekološkega stanja talnega okolja.

začetni fazi bioindikacija je izbira vrste-bioindikatorja. V tem primeru je treba pri izbiri bioindikatorja upoštevati naslednja pomembna merila:

Hiter odziv;

zanesljivost (napaka

enostavnost;

zmožnosti spremljanja (stalno prisoten v naravnem objektu).

Bioindikatorje običajno opisujemo z uporabo dveh značilnosti: specifičnosti in občutljivosti. Pri nizki specifičnosti bioindikator reagira na različne dejavnike, pri visoki specifičnosti pa le na enega. Pri nizki občutljivosti se bioindikator odziva le na močna odstopanja faktorja od norme, pri visoki občutljivosti - na manjše. Takšni testni organizmi v talni združbi vključujejo številne skupine nevretenčarjev, predvsem žuželke. Določeno stanje okolja lahko pogosto nakazuje le prisotnost določenih bioindikatorskih vrst v tleh.

V zvezi s tem na naslednji korak praktično delo je opredelitev in opis posameznih lastnosti tal s prisotnostjo ali odsotnostjo različnih nevretenčarjev. Takšne značilnosti tal vključujejo: mehansko sestavo, vrsto humusa, stopnjo humifikacije organskih ostankov, kislost (pH), vsebnost kalcija, pa tudi hidrotermalni režim tal.

Grobi tip humusa diagnosticirajo geofilne stonoge, mehki humus pa diagnoza ličink stonogih komarjev.

Stopnjo dozorelosti kompostov lahko določimo tudi s prevlado različnih skupin nevretenčarjev (v zrelih kompostih prevladujejo bele prstne oblike med skočniki).

Različne stopnje razgradnje lesa potekajo s sodelovanjem različnih skupin organizmov, ki lahko služijo kot indikatorji. Tako prvo stopnjo zaznamujejo dolgorogi in podlubniki, drugo encimsko delovanje gliv, tretjo mravlje in četrto deževniki.

Naslednji korak indikacija stanja tal je ocena antropogenega posega. Na močan vpliv antropogenega dejavnika kažejo različne spremembe živali v motenem okolju, ki vplivajo na njihovo morfologijo, fiziologijo in vedenjske reakcije.

Najbolj dostopne za študij so morfološke spremembe v organizmih - značilnosti velikosti, razmerij, ovojnice, barve, deformacije.

Na kontaminirani hrani se ličinke žuželk in odrasli osebki običajno zmanjšajo (spremenijo se lahko širina glave, dolžina stegnenice in golenice, antene itd.), spremeni pa se tudi njihova barva (pri skočnikih).

Pod delovanjem ksenobiotikov (dizelsko gorivo, DDTidr.) V ontogenezi žuželk pride do kršitev procesov oblikovanja oblik.

Razmnoževanje in razvoj organizmov sta občutljiva na antropogene vplive. Tako se na območjih, onesnaženih s težkimi kovinami, plodnost žuželk običajno zmanjša, včasih pa se poveča, kot pri nekaterih skočnikih. Istočasno pri skočnikih opazimo skrajšanje časa razvoja.

Antropogeni dejavniki vplivajo tudi na kvantitativne kazalnike populacij organizmov. V zvezi s tem je posebna pozornost pri delu namenjena določanju gostote populacije indikatorskih vrst. Za bioindikacijo je pomembno, da ta indikator presega normo.

Med talnimi žuželkami glede na reakcijo na neposredni ali posredni vpliv tehnogenega dejavnika ločimo tri skupine.

občutljivi, pozitivno odzivni na zmerne odmerke tehnogenih snovi - diplopodi.

občutljiv, izkušen Negativni vpliv- litobiomorfne stonoge in herpetobiontne žuželke.

brezbrižni, ki nimajo indikacijske vrednosti za to vrsto onesnaženja - večina žuželk, katerih razvoj poteka v tleh.

Končna faza Bioindikacija tal z uporabo žuželk je zbirka splošne značilnosti ekološkega stanja tal in njenih prebivalcev, ki vključuje opis prevladujoče smeri razvoja predmetov študija, identifikacijo glavnih dejavnikov ozadja in merila za ocenjevanje. mejne vrednosti možnih sprememb, potrjene s kvantitativnimi podatki. Hkrati je vzpostavljeno logično zaporedje dogodkov, ki prikazujejo spremembe, ki so jim predmeti raziskovanja podvrženi v danih okoljskih razmerah, in podana napoved ekološkega stanja tal v dani regiji.

Tako uporaba žuželk kot bioindikatorjev omogoča oceno splošnega stanja talnega okolja, in sicer njegove strupenosti, evtrofikacije, vsebnosti nekaterih elementov in celo nevarnosti različnih bolezni.

Insekti se uporabljajo tudi za diagnosticiranje elementarnih procesov v tleh.

Poznamo 14 elementarnih talnih procesov (ESP), vključno z oglejevanjem, travnikom, nastankom gozdne stelje, korakanjem, zasoljevanjem itd. Za diagnosticiranje teh procesov lahko uporabimo ekoskupine nevretenčarjev, združenja vrst s podobno prostorsko porazdelitvijo. Ekoskupine so še posebej jasno razločene vzdolž katene - krajinskega profila, ki poteka od lokalne depresije do lokalnega povodja. Tako je Mordkovich za stepsko kateno nižine Baraba identificiral 8 ekoskupin odraslih hroščev: poplavno-močvirje, močvirje, solončak, gozd, travnik-gozd, solonec, travnik in stepa.

Dejstvo, da imajo vrste raje isti del katene, kaže na njihovo prilagojenost na en integralni dejavnik, ki je v tej vrsti tal vodilni. ESP lahko štejemo za tak dejavnik, ki vpliva na podzemne hrošče s spremembami ekološke situacije. V tem primeru poplavno-močvirna ekoskupina zemeljskih hroščev jasno diagnosticira mesto in intenzivnost glejnega procesa v zgornjem delu tal, barje - šotna tvorba, proces solončak - solončak (halobionti), travnik - gozd - solodizacija, solonets - solonetizacija (majhni ravni hrošči, ki živijo v razpokah), travnik - kopičenje humusa na travniku, stepa - stepski proces nastajanja tal, gozd - proces nastajanja gozdne stelje.

Nadalje se izvaja diagnostika tipov tal glede na spektre ekoskupin. Za tip tal je značilna določena kombinacija ESP. In ker vsak ESP ustreza določenemu, tipi tal ustrezajo določenemu obsegu ekoskupin. Na primer: navadni černozem se odlikuje po prevladi zemeljskih hroščev stepske ekoskupine (74%), kar kaže na odločilno vlogo akumulacije stepskega humusa pri nastanku černozema. Prisotnost 15 % travniških vrst označuje manifestacijo travniškega procesa v vlažnih obdobjih. Majhen delež udeležbe drugih ekoskupin (močvirja, travnik-gozd, solonci in gozd) kaže na nekdanjo hidromorfnost černozema in njegovo možno pogozditev v preteklosti.

4 Insekti kot bioindikatorji vodno okolje

Pri ocenjevanju kakovost vode ne smemo pozabiti, da izvajanje ustreznih meritev zahteva upoštevanje določenih načel.

Ob prvem obisku reke ali drugega vodnega telesa se nagibamo k opisnim vprašanjem: kaj, kako in kje. Funkcionalna vprašanja (zakaj?) se porajajo kasneje. Ta vprašanja so veliko težja, že odgovor nanje zahteva ne le merilno delo, ampak tudi delo z literaturo in miselne napore.

Pri interpretaciji rezultatov meritev kakovosti vode je treba upoštevati, da so rezultati meritev pravilni le glede na določen čas. Dan pozneje ali prej se lahko rezultati meritev bistveno razlikujejo. Na primer, nekega dne lahko opazite zelo nizko koncentracijo nitratov v potoku ali reki. Ko pa pridete naslednji dan, boste morda opazili izjemno visoko vsebnost nitratov, saj je bližnje kmetijsko podjetje v reko odvrglo gnoj. Tako fizikalne in kemijske meritve omogočajo oceno kakovosti vode le v tem trenutku.

Prisotnost indikatorskih vrst rastlin ali živali omogoča globlje presojo kakovosti vode v rezervoarju.

Ocenjevanje kakovosti vode v rezervoarjih in vodotokih se lahko izvaja s fizikalno-kemijskimi in biološkimi metodami. Biološke metode ocenjevanja so značilnost stanja vodnega ekosistema z vidika rastlinske in živalske populacije rezervoarja.

Vsak vodni ekosistem, ki je v ravnovesju z okoljskimi dejavniki, ima kompleksen sistem mobilnih bioloških vezi, ki so motene pod vplivom antropogenih dejavnikov. Prvič, vpliv antropogenih dejavnikov, zlasti onesnaženja, vpliva na vrstno sestavo vodnih združb in na razmerje številčnosti njihovih sestavnih vrst. Biološka metoda za oceno stanja rezervoarja omogoča reševanje problemov, ki jih ni mogoče rešiti s hidrofizikalnimi in hidrokemijskimi metodami.

Ocena stopnje onesnaženosti rezervoarja s sestavo živih organizmov vam omogoča, da hitro ugotovite:

sanitarno stanje,

določiti stopnjo in naravo onesnaženja ter načine njegove porazdelitve v rezervoarju,

podati kvantitativni opis poteka naravnih samoočiščevalnih procesov.

Če poudarjamo pomen bioindikativnih raziskovalnih metod, je treba poudariti, da bioindikacija omogoča prepoznavanje že obstoječega ali potekajočega onesnaževanja okolja po funkcionalnih značilnostih posameznikov in ekoloških značilnostih združb organizmov. Postopne spremembe v sestavi vrst nastanejo kot posledica dolgotrajne zastrupitve rezervoarja in postanejo očitne v primeru daljnosežnih sprememb.

Tako vrstna sestava živih organizmov iz onesnaženega rezervoarja služi kot končna značilnost toksikoloških lastnosti vodnega okolja za določeno časovno obdobje in ne daje svoje ocene v času študije.

V hladni sezoni sistemov biološke indikacije v hidrobiologiji sploh ni mogoče uporabiti.

Vsaka skupina organizmov kot biološki indikator ima svoje prednosti in slabosti, ki določajo meje njegove uporabe pri reševanju problemov bioindikacije.

Zooplankton je precej indikativen kot indikator evtrofikacije in onesnaženosti (zlasti organskih in nitratnih) voda. Sestavni del zooplanktona so tudi različne ličinke žuželk.

Zoobentos - niz živali, ki živijo na dnu in v spodnjih plasteh vode, služi kot dober pokazatelj onesnaženosti spodnjih sedimentov in spodnje plasti vode. Pozitivne rezultate daje tudi ocena kakovosti vode z ličinkami žuželk. Najobčutljivejši organizmi so prostoživeče ličinke tulca in podobencev.

Izvajanje bioloških raziskav ima svoje značilnosti v stoječih in tekočih vodnih telesih.

Prav tako lahko naključno onesnaženje lokalne narave najlažje vpliva na naravo populacije dna (tj. bentoških organizmov) v takih vodnih telesih.

Ta okoliščina prisili, da smo pri preučevanju rek pozorni na hitra mesta njihovega toka - žlebovi, jezovi itd. Če želimo dobiti predstavo o splošnem stanju reke, je treba tukaj izbrati postaje. Če nas zanima enkratno ali lokalno onesnaženje, je treba raziskati prebivalce dna na mestih s šibkim tokom - v zalednih vodah, barjih itd. Po izteku določenih onesnaženih odplak v reko se slednje odnesejo navzdol in se s počasnim tokom odlagajo v globlje dele reke.

Biološko študijo stoječih vodnih teles je ponavadi lažje interpretirati. Tukaj je najprej treba izvesti obsežne študije, da bi imeli popolnejšo sliko o stanju rezervoarja. Večji kot je proučevani rezervoar, večje število različnih postaj je treba izbrati vzdolž njegovega oboda.

Skoraj vsaka uporaba vode vpliva na njeno kakovost. Uporabljena voda se običajno vrne v reke ali lagune za predelavo. To ima lahko nezaželen učinek na življenje, če se uporabljena voda zelo razlikuje od naravne vode.

Bioindikacija je metoda za ocenjevanje antropogene obremenitve z odzivom živih organizmov in njihovih združb nanjo.

Biotestiranje je uporaba bioloških objektov (testnih objektov) v nadzorovanih pogojih za ugotavljanje in vrednotenje vpliva dejavnikov okolja (vključno s toksičnimi) na organizem, njegovo posamezno funkcijo ali sistem organizmov. Dobre rezultate dobimo pri analizi bentoških (pridnenih) žuželk. Ocena čistosti vodnih teles se opravi s prevlado ali odsotnostjo določenih taksonov.

Lestvica onesnaženosti po indikatorskih taksonih

indikatorski taksoni	Ekološka in biološka uporabnost, kakovostni razred vode, uporaba
Ličinke kamenčkov, ploščatih ličink enodnevnic, tuličarjev - riacophylla	Zelo čisto. Polnopravni pitje, rekreacija, ribištvo.
Plavajoči in plazeči caddis-neureklipsis, vilice, vodna stenica	Mreža. Polnopravni pitni, rekreacijski, ribiški, namakalni, tehnični.
Kopljejo se ličinke podnožja, kadisca v odsotnosti reakofile in nevroklipse, ličinke kačjih pastirjev in lepotcev, mušice	Zadovoljivo čisto. Poln. Pijenje s čiščenjem, rekreacijsko ribogojstvo, tehnično namakanje.
Baloni, Dreisena, ličinke kačjih pastirjev v odsotnosti ploske noge in lepote, vodni osel	Onesnaženo. Neugodno. Omejeno gojenje rib, omejeno namakanje
Množica tubifeksov, črvov, podgan, gmota mušic	Umazan. Neugodno. Tehnični.
Brez makronevretenčarjev	Zelo umazano. Neugodno. Tehnično s čiščenjem

Pri bioindikaciji vodnega okolja s pomočjo žuželk se uporabljajo različne metode, in sicer:

1. Vzorčenje in obdelava vzorcev za analizo

Pri izbiri mest vzorčenja je treba upoštevati številne pogoje. Ne smejo imeti plitvih voda z gosto vodno vegetacijo, pa tudi zalednih voda s stoječo vodo.

Vzorce prsti z bentoškimi organizmi, ki živijo v njej, jemljemo z mrežnim strgalom.

Strgalo je mreža, ki ima v spodnjem delu lokastega roba nabrušeno kovinsko ploščo dolžine 25 cm.Mreža je obložena z močno mrežasto tkanino. Z mrežo se vzorci zbirajo v vedro ali posodo.

Organizmi se običajno vzorčijo na mestu vzorčenja. Istočasno se majhen del zemlje prenese v kiveto z vodo in s pinceto živali prenese v kozarce s 4% raztopino formalina. Kozarci so označeni z datumom in krajem vzorčenja. Vzorce lahko odvzamemo tudi v laboratoriju. Oprane vzorce lahko hranimo v hladilniku 1-2 dni.

2. Ocena kakovosti ribniške vode po Mayerjevem biotskem indeksu

Čistost vode naravnega rezervoarja lahko ocenimo po vrstni raznolikosti in številčnosti živalske populacije, zlasti žuželk.

Čiste rezervoarje naseljujejo ličinke kamenčkov, enodnevnic, krilk in tulcev. Ne prenesejo onesnaženja in hitro izginejo iz rezervoarja, takoj ko vanj pridejo odplake.

Zmerno onesnažene rezervoarje naseljujejo vodni osli, amfipodi, ličinke mušic (mušice), bitinije, trate, ličinke kačjih pastirjev in pijavke (veliki lažni konj, mali lažni konj, klepsina).

Preveč onesnažene rezervoarje naseljujejo ličinke komarja zvonca (krvavka) in mušja (podgana).

Ta tehnika je primerna za vse vrste rezervoarjev. Je enostavnejši in ima veliko prednost, da ne zahteva identifikacije nevretenčarjev na natančno vrsto. Metoda temelji na dejstvu, da so različne skupine vodnih nevretenčarjev omejene na vodna telesa z določeno stopnjo onesnaženosti. V tem primeru so indikatorski organizmi dodeljeni enemu od treh razdelkov, predstavljenih v tabeli.

Upoštevati je treba, katere od skupin, navedenih v tabeli, so bile najdene v vzorcih. Število skupin, najdenih iz prvega odseka, je treba pomnožiti s 3, število skupin iz drugega odseka - z 2 in iz tretjega - z 1. Dobljene številke se seštejejo: X * 3 + Y * 2 + Z * 1 \u003d S

Glede na vrednost vsote S (v točkah) se oceni stopnja onesnaženosti rezervoarja:

Več kot 22 točk - rezervoar je čist in ima 1 kakovostni razred;

17-21 točk - kakovostni razred 2;

11-16 točk - zmerno onesnaženje rezervoarja, kakovostni razred 3;

Manj kot 11 - rezervoar je umazan, 4 -7 kakovostni razred.

Preprostost in vsestranskost Mayerjeve metode omogočata hitro oceno stanja proučevanega ribnika. Če se študije kakovosti vode izvajajo redno v določenem časovnem obdobju in se rezultati primerjajo, potem tudi z uporabo teh preproste metode lahko ujamete, v katero smer se spreminja stanje ribnika.

3. Določitev stopnje onesnaženosti rezervoarja po indeksu Goodnight in Wattley

Indikator kakovosti vode v jezerih in ribnikih je njena trofičnost - količina organskih snovi, ki se kopičijo v procesu fotosinteze ob prisotnosti biogenih elementov (dušik, fosfor, kalij). Organske snovi zagotavljajo obstoj živalske populacije in njeno vrstno pestrost, število populacij je odvisno od količine hrane. Po smrti živali se pojavijo težave z razgradnjo njihovih trupel in spremembo plinske sestave vode. Proces povečanja trofične vsebine rezervoarja se imenuje evtrofikacija. Najbolj opazne manifestacije evtrofikacije so poletno »cvetenje« vodnih teles, zimski pomori, hitro plitvitev in zaraščanje vodnih teles. Evtrofikacijo je mogoče zaznati med študijo z bioindikatorji. Vlogo bioindikatorjev v tem primeru lahko igrajo ličinke trzajočih komarjev ali komarjev chironomus in majhni ščetinasti obročki, ki živijo v pridnenem mulju, bogatem z organskimi snovmi. Ličinke Chironomus, popularno imenovane "krvke", in ličinke živijo v mulju, se prehranjujejo z organskimi ostanki in so zaradi vsebnosti hemoglobina v krvi prilagojene na pomanjkanje kisika. Če so ti organizmi prisotni v mulju na dnu, je to zanesljiv znak evtrofikacije. Da bi razjasnili to dejstvo, je potrebno z vodno mrežo ali zajemalko izvleči mulj z dna rezervoarja, nato pa ga temeljito sprati na situ ali kovinski mrežici z majhnimi celicami živih organizmov. Stopnjo evtrofikacije določa število obročkov in kironomidov. Običajno ločimo tri stopnje evtrofikacije: 1) šibka, 2) srednja, 3) močna. Z močno evtrofikacijo je tubifex veliko v mulju, pogosto prekrijejo dno z neprekinjeno plastjo, poleti voda postane zelena zaradi množičnega razmnoževanja alg, pozimi pa opazimo odmiranje rib in rezervoarji potrebujejo prezračevanje. Vode takšnih rezervoarjev so malo uporabne za domačo uporabo. Pri povprečni evtrofikaciji opazimo povečanje števila črvov, tubuli so enojni. Pri šibki evtrofikaciji teh znakov ni.

Za izboljšanje rezervoarjev z močno evtrofikacijo se lahko priporoča košnja in nabiranje vodnih rastlin, odstranitev mulja, imenovanega sapropel, z dna. Svež sapropel lahko uporabimo v tleh kot dragoceno organsko gnojilo.

Goodnight in Wattleyjev indeks lahko služita tudi kot indikator evtrofikacije. Za določitev indeksa se bentoški organizmi zberejo z določenega dna. S strgalom ali lopatko odstranimo spodnjo zemljo, ki jo temeljito speremo na situ. Organizmi, ki ostanejo na situ, se dajo v posodo z vodo. V laboratoriju so zbrane živali razdeljene v dve skupini: ena skupina - majhni ščetinasti obročki - oligohete, druga - druge vrste. Po štetju organizmi v skupinah najdejo indeks Lahko noč in Whatley formula

a= M X 100

kjer je a indeks, M je število črvov oligochaete in B je število vseh vrst organizmov. Po ugotovitvi indeksa se v skladu s tabelo določi stopnja onesnaženosti rezervoarja.

Zaključek

Iz navedenega lahko torej sklepamo, da so bioindikacijske metode pomembne pri monitoringu okolja, da v zadnje čase prejel široko sprejetost in priljubljenost. Ne glede na to, kako sodobna je oprema za spremljanje onesnaženosti in določanje škodljivih nečistoč v okolju, je ni mogoče primerjati s kompleksno "živo napravo", ki se odziva na določene spremembe in odraža vpliv celotnega kompleksa dejavnikov, vključno s kompleksnimi spojinami različnih sestavin. .

Bioindikacijo lahko opredelimo kot niz metod in meril, namenjenih iskanju informativnih komponent ekosistemov, ki bi lahko:

a) ustrezno odražajo stopnjo vpliva na okolje, vključno s kompleksno naravo onesnaženja, ob upoštevanju pojavov sinergije delujočih dejavnikov;

b) diagnosticirati zgodnje motnje v najbolj občutljivih sestavinah biotskih združb in oceniti njihov pomen za celoten ekosistem v bližnji in daljni prihodnosti.

Bioindikacija temelji na tesni povezanosti živih organizmov z okoljskimi razmerami, v katerih živijo. Spremembe teh pogojev, na primer povečanje slanosti ali pH vode, sprememba plinske sestave zraka, lahko povzročijo izginotje nekaterih vrst organizmov, ki so najbolj občutljivi na te kazalnike, in pojav drugih za katero bo takšno okolje optimalno. Kot bioindikatorji se uporabljajo različne skupine organizmov, vključno z žuželkami.

S pomočjo žuželk je mogoče izvesti bioindikacijo naravnih medijev, kot sta voda in prst. Po morfoloških, fizioloških spremembah, spremembah v ontogenezi žuželk je mogoče oceniti stopnjo in naravo onesnaženosti tal in vode, njihovo sanitarno stanje in kakovost. Tako lahko rečemo, da so žuželke skupina organizmov, ki se pogosto uporablja v bioindikativnih študijah.