A környezeti kutatások során különféle módszereket alkalmaznak. Az egyik lehet bioindikáció. Ez a megközelítés magában foglalja bizonyos élő szervezetek állapotának tanulmányozását, hogy információkat szerezzenek környezetükről. Az ilyen vizsgálatok elvégzésének megértése érdekében mérlegelnie kell, hogy mi a biológiai mutató. Ez biztosítja a szükséges információkat egy hasonló kutatási módszertanról.
Általános meghatározás
A bioindikátor egy élő szervezet és esetleg egy egész faj vagy közösség, amely egy adott ökológiai rendszerben él, és ennek állapotát tükrözi. Ezenkívül a tanulmány felméri a népesség egyének számát, állapotát és viselkedését. A kapott információk alapján meg lehet ítélni a szennyező anyagok, toxinok, rákkeltő anyagok, stb.
A bioindikátorok olyan növények vagy állatok, amelyek állapota közvetlenül függ a környezetétől. Egy ilyen módszernek a vizsgálat során történő alkalmazásának számos előnye van. Időnként csak a bioindikátorok alapján lehet megszerezni a szükséges információkat a környezet állapotáról. Pénz és idő megtakarítása az összetett fizikai és kémiai elemzések elvégzéséhez kétségtelen előnye.
A bioindikátorok növények és állatok, amelyek összefoglalják a szennyező anyagokkal és a változás sebességével kapcsolatos fontos adatokat. Ezek lehetővé teszik, hogy meghatározhassa a káros anyagok felhalmozódásának helyét és bejutási útját, valamint a méreganyagok élőlényekre, beleértve az embereket gyakorolt hatásának mértékét és súlyosságát.
A kutatás során felmérjük az ilyen mutatók biocenózisát. Ugyanakkor a kutatókat érdekli mind az állatvilág, mind a növényvilág képviselői. A megfigyelések során ki lehet mérni a toxinok krónikus expozíciójának fokát még alacsony koncentrációk esetén is. Ezek befolyásolják az állatok belső szerveinek, a test szimmetrikus részeinek és azok kapcsolatainak működését és általános állapotát.
tipológia
Bioindikátorok - növények és állatok, amelyek vízben, levegőben, talajban élnek. Ilyen organizmusok lehetnek baktériumok vagy algák, valamint gerinctelenek, például rákfélék, hüvelyek, puhatestűek. Használható a halakra, állatokra vonatkozó vizsgálati adatok során.
A talaj bioindikátorai általában a természetben növekvő növények. Állapotuktól függően meghatározhatja a talaj savasságát, nedvességtartalmát, sűrűségét és hőmérsékletét. Bizonyos növények megjelenése meghatározhatja a talaj oxigéntartalmát, a tápanyagok mennyiségét, valamint a sókat és a nehézfémeket.
A tűlevelűek egész évben nyújthatnak talajinformációkat. Ebben az esetben nemcsak a morfológiai mutatókat alkalmazzák, hanem számos biokémiai változást is. Ez lehetővé teszi megbízható információk megszerzését. A morfológiai karakterek néha változóak.
Tehát például a közönséges csalán meg tudja mutatni, hogy mennyi kalcium van a talajban. Egyes növények gallophilok. Imádják a sós talajokat. Ha egy adott területen nőnek, aktívan gyarmatosítják a területeket, akkor a földet fokozatosan sózják.
A víz állapotának felmérésére biológiai mutatókat, például bizonyos rovarok, bizonyos algák típusait és a magasabb rákféléket, világító baktériumokat vizsgálják.
A levegő bioindikátorai lehetnek mohák és zuzmók. Fizikai tulajdonságaik nagyban különböznek a növekedési körülményektől függően.
Jellemzők a választás
A növényeket és az állatok bioindikátorait egy bizonyos elv alapján választják ki a kutatáshoz. Az egyik leghíresebb amerikai ökológus, Yu. Odum fogalmazta meg. Javasolja, hogy a bioindikátorok kiválasztásakor vegye figyelembe a következő állításokat:
- Vannak élő organizmusok stenotopikus és eurotópusi fajai. Az elsők csak bizonyos körülmények között képesek élni, tehát terjesztésük korlátozott. Az Eurytopic fajok széles körben elterjedtek a természetben, környezetvédelmi tartósságúak. Ezért kevésbé alkalmasak kutatásra, mint a stenotópikus fajok.
- A nagyobb típusú bioindikátorokat gyakrabban vizsgálják, mint a kicsiket. Ezt a biocenózisban bekövetkező forgalom mértéke magyarázza. Kis fajokban ez magasabb, ezért a vizsgálat idején lehet, hogy nem esnek a mintába, főleg az elemzési folyamat során, hosszú időszakonként.
- Egy faj vagy csoportjuk kiválasztásához a vizsgálathoz kísérleti és terepi információkra van szükség egy adott tényező határértékeiről. Ugyanakkor a bioindikátor lehetséges kompenzáló reakcióit és a fajok toleranciáját is figyelembe veszik.
- a különféle populációk, fajok vagy közösségek mennyiségi aránya inkább indikatív, ezért megbízható mutatóként szolgál. Csak egy faj nem képes teljes mértékben közvetíteni a környezeti változások mértékét. Az ilyen változásokat összességében kell vizsgálni, nem csak egy irányba.
Érdemes megjegyezni, hogy a legjobb bioindikátorok azok a fajok, amelyek azonnali választ adnak, és különböznek a szolgáltatott információk megbízhatóságán. A hiba nem haladhatja meg a 20% -ot. Ezen bioindikátorok segítségével is könnyűnek kell lennie a szükséges információk megszerzésében. A fajnak folyamatosan jelen kell lennie a természetben, hogy a kutató bármikor értékelhesse állapotát.
faj
Különböző típusú és típusú bioindikátorok léteznek. Az ilyen vizsgálatokra alkalmas összes élő organizmus két csoportra osztható:
- Felvétel.
- A halmozódó.
Az első esetben az élő szervezetek a környezet változásaira a populáció méretének megváltoztatásával reagálnak. Megváltoztathatják a fenotípus megjelenését, a szomatikus rendellenességeket vagy a szövetkárosodást is. Különféle deformációk jelentkezhetnek, a növekedési ráta változó. Egyéb jól látható jelek is jelen lehetnek.
Például a zuzmók és a fák tűi regisztrálják a bioindikátorokat. Nekrózis, klorózis, szárazság jelennek meg. A bioindikátorok rögzítése nem mindig teszi lehetővé a változások okainak meghatározását. Ebben az esetben további kutatásokra van szükség annak meghatározására, hogy miért változtak a populáció, a végső megjelenés, a természetbeni eloszlás stb., Ezek a változások különböző folyamatok következményei lehetnek.
A bioindikátor szervezetek felhalmozódó típusúak lehetnek. Koncentrálják a méreganyagokat, a szennyeződést a testükben, a különböző szövetekben, testrészekben vagy szervekben. A tanulmány során a kémiai elemzés után meghatározzuk a környezetszennyezés mértékét. Például az akkumuláló bioindikátor lehet rákfélék héja, rovarlárva, valamint néhány emlős szerv (agy, vesék, lép, máj stb.), Moha.
Az élő szervezetek azonnal reagálnak a környezetbe bejutó káros anyagok teljes komplexumára. Ezért ez a módszer nem teszi lehetővé az egyetlen toxin pontos koncentrációjának meghatározását. Ugyanakkor a bioindikáció előnye lehetővé teszi annak meghatározását, hogy pontosan mekkora szennyezés érinti a lakosságot.
Vizsgáló szervezetek
A vizsgált organizmus lehet a környezet bioindikátora. Ezek a növény- vagy állatvilág képviselői, akiket a laboratóriumi környezeti feltételek minőség-ellenőrzésében használnak. Releváns kísérleteket végeznek. Lehetnek például egysejtű, protozoák, ízeltlábúak. A tesztorganizmus lehet növények is, például mohák vagy virágos növények.
Az ilyen organizmusok fő jellemzője az a képesség, hogy növényeket nyerjenek genetikailag homogén növényekből vagy állatokból. Ebben az esetben a prototípust összehasonlítják a vezérléssel. Ez lehetővé teszi, hogy megbízható információkat szerezzen a jogsértő tényezőről. Máskülönben az egyének közötti normális egyéni különbségek miatt nem lehet megbízható eredményt elérni.
Elemzési módszerek
A bioindikátorokat és azok környezetszennyeződését összehasonlító elemzéssel vizsgáljuk egy ellenőrző példánnyal. Ebben az esetben különböző megközelítések alkalmazhatók.
Az első módszer a vonatkozó jellemzők összehasonlítását jelenti a befolyás területén kívül. Például az ipari szennyezés övezetében termesztett növényeket összehasonlítják az antropogén hatás területén kívül termesztett növényekkel.
A második módszer a minta összehasonlítása a kísérleti eredményekkel. A vizsgált növények egy részét laboratóriumi körülmények között szennyezett levegővel, talajjal, vízzel érintkeztetik, a másik részét tiszta közeggel.
A harmadik módszer használatakor a történeti szabványokat használják az összehasonlításhoz. Ez például tanácsos lesz az európai sztyeppe tanulmányozásakor. Ma ez az ökoszisztéma szinte elvesztette eredeti megjelenését. A sztyepp múltbeli megjelenésével hasonlítják össze a jelenben.
A negyedik technika irányítást alkalmaz. Ez egyfajta függőség, amelytől való eltérést jogsértésnek tekintik. Például a zavartalan fajközösségek számára megfelelő ütemtervet készítenek. Bármely eltérés megfigyelése esetén ez azonnal észrevehető, ha két görbét hasonlítanak össze.
Bioindikációs módszerek
Megfelelő környezeti megfigyelés alkalmazásával megvizsgálják a természetben lévő bioindikátorokat. Ezt mikro- és makro szinten egyaránt végzik. A bioindikációs vizsgálatok lehetnek biocenotikusak és fajok. A második esetben a szervezet jelenlétét a környezetben, annak előfordulásának gyakoriságát vizsgáljuk. A bioindikátor fiziológiai, biokémiai, anatómiai és morfológiai tulajdonságait szintén meg lehet vizsgálni.
A biocenotikus vizsgálat során figyelembe veszik a fajok sokféleségét a vonatkozó mutatók rendszerének felhasználásával, valamint a közösségi termelékenységet.
A különféle tényezők rendszerre gyakorolt hatása szerint a bioindikáció monitorozása lehet specifikus és nem specifikus. Vizsgálják a fajok reakcióit a szennyezés és a toxinok megjelenésében az élőhelyükön. Nem specifikus bioindikációval ugyanazt a reakciót különböző tényezők okozhatják. Ha a bekövetkező változásokat csak egy tényező befolyásolja, akkor egy konkrét indikációról beszélünk.
Például a tűlevelűek és a zuzmók információkat szolgáltathatnak a régió levegőjének tisztaságáról, valamint az ipari szennyezés élőhelyükön fennálló jelenlétéről. A növényfajok, a talajban élő állatok felsorolása különféle talajtípusokra vonatkozik. Ha változások történnek ezekben a csoportokban, beszélhetünk a talaj vegyi szennyeződéseiről vagy annak szerkezetének az emberi tevékenységek következtében bekövetkező változásáról.
Manapság úgy gondolják, hogy a leghatékonyabb az instrumentális kutatás bioindikátorokkal kombinált használata. Ez a szimbiózis a legteljesebb és legmegbízhatóbb információt nyújtja a népesség állapotáról, a káros tényezők rá gyakorolt hatásáról.
A talaj bioindikációja
A talajszennyezés bioindikátorainak tanulmányozásával megbízható eredményeket lehet elérni. A növények információkat szolgáltatnak a talaj termékenységéről. A talaj összetételének teljes elemzése sok időt és erőfeszítést igényel. A talaj akkor tekinthető termékenynek, ha csalán, málna, vérfű, valerian stb. Nőnek fel. Ezek a növények nem maradnak fenn gyenge talajon.
Mérsékelten termékeny talajt angelica, gyökér, rét, eper stb ad. A tőzegmohák, zuzmók, áfonya és áfonya alacsony termőképességű talajon nőnek.
A termékenységi mutatón kívül a talaj összetételét a növények is meghatározhatják. Nagy mennyiségű nitrogén jelenlétére az olyan növények utalnak, mint a búzafű, a málna, a libaminya, a koromfű stb. Az ilyen növények színe élénkzöld lesz. Ha sápadt, ez azt jelenti, hogy kevés nitrogén van a talajban. A növényekben az elágazások és a levelek száma csökkent.
A bioindikátorok segítségével számos más ásványi anyag, savasság és más talajjellemzők meghatározhatók a talajban.
A levegő bioindikációja
A bioindikátor egy élő szervezet, amely jelentősen megváltoztatja tulajdonságait, ha rendellenességek fordulnak elő a környezetben. Ezek felhasználhatók annak meghatározására, hogy a levegő szennyezett-e. Az olyan szennyező anyagok, mint a salétrom-oxid, kén-dioxid, szénhidrogén stb., Hatalmas hatással vannak a fitocenosisra.
A növényekkel szembeni rezisztencia a hasonló toxinokkal szemben eltérő. A zuzmók segítségével még a levegőben lévő kis mennyiségű kéndioxid is könnyen meghatározható. A növények között az ilyen típusú szennyezőanyag megnövekedett tartalmát a tűlevelű fák határozzák meg.
Az érzékeny búza, fenyő, kukorica, lucfenyő, eper stb. Érzékeny a levegőben lévő fluorid, hidrogén-klorid tartalomra.
