На головну

І водних екосистем

  1. Синтез І ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ НАНОЧАСТИНОК МЕТАЛІВ
  2. VI. Приклади ВИКОНАННЯ ЗАВДАНЬ по розділу ЕЛЕКТРОЛІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ ЕЛЕКТРОЛІТІВ
  3. XIV. 3. ПРИСТРОЇ ДЛЯ ЗВАРЮВАННЯ ВОДОГАЗОПРОВІДНИХ ТРУБ
  4. Біогеоценоз. екосистема
  5. Биом (див. Екосистема)
  6. В організаціях, що виробляють або використовують аварійно хімічно небезпечні речовини (АХОВ), замість зведених команд створюються зведені команди радіаційного та хімічного захисту.
  7. По-сьоме, необхідно виробити нову політику щодо водних ресурсів нашої країни.

Биоиндикация наземних екосистем.Антропогенні зміни біоти наземних екосистем визначаються не тільки прямим впливом людини, але і переважно антропогенним зміною параметрів середовища: атмосферного повітря, ґрунтів, поверхневих і ґрунтових вод. Для біоіндикації наземних екосистем найбільш часто використовуються показники стану вищих рослин, лишайників, мохів, ґрунтових водоростей, бактерій та ін.

В цілому, ГДК для вищих рослин виявляються істотно меншими, ніж для людини. Стійкість різних рослин до полютантів атмосферного повітря різна. За загальноприйнятою класифікацією, з вищих рослин до категорії дуже чутливих належать хвойні (кедр, ялина, сосна) і береза ??бородавчаста, до чутливих липа і малина. Середньою чутливістю володіють бузок і ялівець, а дуже стійкими є бересклет, бирючина, клен, більшість хрестоцвітних, зонтичних, складноцвітих, вересових рослин.

Біоіндикаціоні значення мають характеристики основних ярусів фітоценозу (I - деревостани; II - чагарниковий ярус; III - трав'яний-кустарнічковий ярус; IV - ярус мохів і надґрунтових лишайників): видовий склад, число особин кожного виду, середні значення висоти і діаметра стовбура дерев, зімкнути , велика кількість, проективне покриття, життєвість, зміни тканин, характерні каліцтва.

У Росії найбільш чутливі до забруднення повітря хвойні ліси. Сосна звичайна вважається найважливішим біоіндикаторами антропогенного впливу. Найбільш інформативні наступні показники техногенного забруднення:

· Статичні морфологічні і анатомічні показники сосен;

· Динамічні показники (величини річного приросту);

· Характеристики хвої (тривалість життя, маса, характерні пошкодження - пігментації, хлорози, некрози, всихання);

· Стан генеративних органів - жіночих шишок (їх розміри, кількість, велика кількість насіння);

· Велика кількість і різноманітність фауни безхребетних - шкідників дерев.

Лішайнікіявляются дуже надійними індикаторами забруднення повітря. Ліхенофлора (від лат. Lichen - лишайник) традиційно використовуються для біоіндикації (Лихеноиндикация). Традиційно використовуваний термін Ліхенофлора не цілком вірний, оскільки лишайники не є рослинами, а симбіозом гриба і водорості і, ймовірно, мають поліфілітіческое походження. Особливо активно, набагато ефективніше, ніж судинні рослини, лишайники накопичують метали. Висока чутливість лишайників до атмосферного забруднення обумовлена ??наступними факторами:

· Активної кумуляцією поглинених поллютантов (внаслідок відсутності захисних покривів і повільного виведення метаболітів);

· Особливої ??вразливістю водорослевого компонента лишайників, пігменти якого під впливом полютантів швидко руйнуються.

Реакція лишайників на антропогенний вплив видоспецифічність, проте існують і деякі загальні закономірності реакції різних великих груп ліхенофлори на забруднення повітря. Так, найбільш чутливі до зовнішніх впливів епіфітні лишайники (що ростуть на стовбурах дерев).

По-різному реагують на забруднення повітря лишайники з різною будовою вегетативного тіла (слані, або талому): накипні (або коркові), лістоватие і кущисті. Слоевище накіпноголішайніка є корочку, міцно зрослися з субстратом - корою дерева, деревиною, поверхнею каменів. Лістоватиелішайнікі мають вигляд лусочок або пластинок, прикріплених до субстрату за допомогою пучків грибних ниток (гіф), - Ризине або окремих тонких гіф - ризоидов. Лише у небагатьох лишайників таллом зростається з субстратом тільки в одному місці за допомогою потужного пучка грибних гіф - гомфа. У кустістихлішайніков таллом складається з гілок або більш товстих, частіше розгалужених стовбурів. Кущистий лишайник з'єднується з субстратом гомфом і росте вертикально або звисає вниз. В цілому, кущисті лишайники найбільш чутливі до впливів (першими зникають з ліхенофлори при забрудненні повітря), лістоватие володіють середньою чутливістю, а накипні найбільш стійкі і при забрудненні зникають останніми.

Для біоіндикації використовуються наступні характеристики ліхенофлори:

· Видовий склад;

· Показники видового багатства і різноманітності ліхенофлори;

· Показники достатку (біомаса, проективне покриття) конкретних видів і ліхенофлори в цілому;

· Індекси співвідношення показників достатку рунистих, листоватих і накипних лишайників;

· Частка епіфітних лишайників в загальних показниках достатку ліхенофлори;

· Морфологічні та структурні показники (товщина і щільність слані, ступінь покриття слані соредій, яка росте при інтоксикаціях, пігментація, загальна зміна забарвлення, так як поява білуватого, коричневого або фіолетового відтінків свідчить про патологічні зміни).

Почвеннаябіота (безхребетні, водорості, синьо-зелені, або ціаном, гриби, бактерії та ін.) Специфічна для різних ґрунтових комплексів. Тому зміни біотичних структурних і функціональних характеристик обумовлюються не тільки забрудненням, але структурними змінами грунтів. Реакція грунтової біоти на вплив в залежності від його характеру і інтенсивності може істотно варіювати. Так, при забрудненні малотоксичних органічними речовинами в грунтах інтенсивно розвиваються і функціонально активізуються мікроорганізми-редуценти. У грунтах, забруднених токсичними поллютантами (особливо металами і хлорорганическими сполуками), біологічна активність редуцентов відзначено зниження.

Биоиндикация водних екосистем.У біоті водойм і водотоків прийнято виділяти такі основні співтовариства гідробіонтів (водних організмів):

· Нейстон - спільнота нейсталі водойми, т. Е. Поверхневого шару води, що межує з атмосферою (від грец. ???? - плавати);

· Пелагос - спільнота пелагиали водойми, т. Е. Товщі води (грец. Pelagos - море, безодня), яке ділиться на планктон (ширяють - організми, більш-менш пасивно переносяться течією) і нектон (плаваючі організми);

· Дрифт (від англ. Drift - дрейф) - спільнота організмів, які переносяться течією водотоку;

· Бентос - спільнота бенталі, т. Е. Дна і придонного шару води (від грец. Behqos - глибина);

· Перифітон - спільнота організмів, прикріплених до поверхні різних предметів та інших, більших організмів в товщі води (грец. Peri - навколо, fitun - рослина).

Спільнота риб, зване іхтіоценозом (від грец. Icquz - риба), становить основу нектону.

У планктоні і бентосі традиційно виділяються фіто-, зоо- і бактеріоценоз. Фітопланктон і фітобентос складають водорості і синьо-зелені. Крім того, в фітобентос входять також макрофітів (великі рослини - водні вищі рослини, мохи та великі водорості). Зоопланктон і зообентос представлені безхребетними тваринами.

Використання деяких структурних і функціональних характеристик зазначених спільнот (особливо фіто-, зоо- і бактеріопланктона і бентосу) для оцінки якості водного середовища (поряд з абиотическими показниками) є вже традиційним і навіть обов'язковим (ГОСТ 17.1.3.07-82, ГОСТ 17.1.2.04- 77; РД 52.24.565-96; РД 52.24.564-96; РД 52.24.420-95 та ін.). Найбільш широко застосовується оцінка швидкості аеробного деструкції органічних речовин - біохімічне (або біологічне) Споживання кисню (БПК) планктоном. БПК легко визначається експериментально, воно виражається зазвичай в міліграмах кисню, що витрачається при деструкції в одиниці об'єму води в умовах ізоляції від сонячного світла за період експозиції (зазвичай 5 діб). Відповідна величина БПК позначається БПК5. БПК5 є одним з шести обов'язкових показників при розрахунку індексу забрудненості води.

Первинна продуктивність водних екосистем і їх здатність до самоочищення зазвичай оцінюються за величиною первинної продукції планктону і по співвідношенню швидкостей освіти валовий первинної продукції і деструкції (P / R).

Прийнята класифікація якості води водойм і водотоків по біотичних показниками (ГОСТ 17.1.3.07-82) враховує такі характеристики:

· Відношення загальної щільності олигохет до загальної щільності спільноти зообентоса (клас Oligochaeta - малощетінковие черви; багато їх види характеризуються підвищеною стійкістю до забруднення і гіпоксії, що визначає високу абсолютна і відносна велика кількість олигохет в бентосі забруднених водойм);

· Концентрацію у воді всіх бактерій і окремо сапрофітних, т. Е. Активно розкладають органічні речовини;

· Індекс сапробності (в модифікації Сладечека) по фітопланктону, зоопланктону, періфітона;

· Биотический індекс Вудівісса.

Шкала та індекси сапробності.Сапробностьюназивается ступінь забрудненості водойми органічними речовинами, доступними редуцентам. Ще на початку XX ст. була запропонована перша шкала оцінки ступеня забрудненості водойм, заснована на обліку присутності в спільнотах гідробіонтів індикаторних видів, чиї вимоги до якості середовища більш-менш відомі. В основу шкали сапробности покладено принцип, що відображає ступінь Оксифільні гідробіонтів-індикаторів. Водойми і окремі ділянки їх акваторії класифікуються за ступенем забрудненості органічними речовинами в такий спосіб (ГОСТ 17.1.3.07-82):

· Ксеносапробной зона (I клас чистоти) - вода «дуже чиста»;

· Олігосапробная зона (II клас чистоти) - вода «чиста»;

· Бета-мезосапробная зона (III клас чистоти) - вода «слабо (помірно) забруднена»;

· Альфа-мезасапробная зона (IV клас чистоти) - вода «забруднена»;

· Полісапробной зона (V клас чистоти) - вода «брудна»;

· Гіперсапробная зона (VI клас чистоти) - вода «дуже брудна».

Система оцінки сапробності постійно модифікується. Постійно поповнюється і уточнюється перелік індикаторних видів. Введено облік великої кількості особин індикаторного виду, їх різну індикаторну значимість. Це дозволило перейти від бальної оцінки сапробності до кількісної, за індексом  : Гіперсапробная зона -  > 4, полісапробной -  = 3,51?4,00, ?-мезосапробная -  = 2,51?3,50, ?-мезосапробная -  = 1,51?2,50, Олігосапробная -  = 1,00?1,50, ксеносапробной -  <1.

Індекс сапробності по Пантле - Буку (1955)

,

де 0, 1, 2, 3 і 4 - значення індексу сапробності, що відповідають умовам ксено, оліго-, ?-мезо-, ?-мезо- і полісапробной відповідно; Nк, Nо, N?, N? и Nп - Суми популяційних щільності всіх видів-індикаторів ксено, оліго-, ?-мезо-, ?-мезо- і полісапробной відповідно.

Індекс сапробності по Сладечек (1955)

,

де  - Фактична величина індексу сапробності i-го індикаторного виду; Ni - Його популяційна щільність, абсолютна або відносна (частка від загальної щільності всіх m індикаторних видів в співтоваристві).

значення  розраховується з урахуванням так званих сапробних валентностей даного індикаторного виду ?-показників розподілу його народження в п'яти зонах різної сапробності. Залежно від частоти народження особин даного виду в даній зоні сапробності, значення сапробной валентності можуть варіювати від 0 до 10. Таким чином,

,

де 0, 1, 2, 3 і 4 - значення індексу сапробності, що відповідають умовам ксено, оліго-, ?-мезо-, ?-мезо- і полісапробной відповідно; ?к, ?о, ??, ?? і ?п - Сапробність валентності даного індикаторного виду для умов ксено, оліго-, ?-мезо-, ?-мезо- і полісапробной відповідно.

Індекс Сладечека, на відміну від індексу Патнле - Бука, дає більш точну оцінку, так як в розрахунках враховується фактична величина індексу сапробності кожного з індикаторних видів .

Індекс сапробності по Ротшайнув модифікації І. к. Тодераш (1984)

,

де Gi - Так званий індикаторний вага відповідного індикаторного виду, що відображає його характерність, прихильність саме до певних умов сапробности.

Чим надійніше свідчить присутність даного виду про певні умови сапробности, тим вище індикаторний вага даного виду, що оцінюється за 10-бальною системою. Завдяки цьому, модифікований індекс Ротшайна дає ще більш надійну кількісну оцінку сапробности, ніж індекс Сладечека і, тим більше, ніж індекс Пантле - Бука.

Простий приклад розрахунку індексів сапробності для ситуації, коли в зообентосі зустрінуте п'ять індикаторних видів, наведено в табл.4. На основі розрахунку обчислені значення трьох альтернативних індексів сапробності (в дужках вказані результати їх інтерпретації): = 1,61 (ближче до ?-мезосапробності),  = 1,53 (ближче до ?-мезосапробності),  = 1,40 (ближче до олігосапробной).

Результати розрахунку показують, що використання модифікованого індексу Ротшайна дозволяє помітно уточнити діагностику ступеня сапробності і найбільш прийнятний.

биотический індекс Вудівісса введений автором в короткій і в розширеній модифікаціях (1964, 1977, 1981). Він був розроблений для конкретного водотоку (коротка модифікація відома в літературі також як індекс річки Трент), але широко застосовується для

Таблиця 4



Класифікаційні та координаційних методи вивчення спільнот і екосистем | Биотический індекс Вудівісса

І правові основи моніторингу | геофізичного моніторингу | атмосферного повітря | природних вод | ґрунтового покриву | Переваги і недоліки підходів до оцінки впливу на навколишнє середовище (ОВНС) по абіотичних і біотичних показниками | Як складова екологічного моніторингу | Биоиндикация і біотестування | Біоіндикаторні характеристики біосистем різного рангу | До динамічних характеристик спільноти відносять показники динаміки його статичних характеристик і функціональні характеристики. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати