V okviru okoljskih raziskav se uporabljajo različne metode. Ena od njih je lahko bioindikacija. Ta pristop vključuje preučevanje stanja nekaterih živih organizmov za pridobitev informacij o njihovem okolju. Če želite razumeti značilnosti izvajanja takšnih raziskav, morate razmisliti, kaj je bio kazalnik. To bo zagotovilo potrebne informacije o podobni metodologiji raziskovanja.
Splošna opredelitev
Bio indikator je živa organizma in po možnosti celotna vrsta ali skupnost, ki živi v določenem ekološkem sistemu in je lahko odraz njegovega stanja. Poleg tega študija ocenjuje število posameznikov v populaciji, njihovo stanje in vedenje. Na podlagi prejetih informacij je mogoče presoditi o prisotnosti onesnaževal, toksinov, rakotvornih snovi itd. V naravnem okolju.
Bioindikatorji so rastline ali živali, katerih stanje je neposredno odvisno od njihovega okolja. Uporaba takšne tehnike med študijem ima številne prednosti. Včasih je mogoče le na podlagi bioindikatorjev pridobiti potrebne podatke o stanju okolja. Prihranitev denarja in časa za izvajanje kompleksnih fizikalnih in kemijskih analiz je nedvomna prednost.
Bioindikatorji so rastline in živali, ki povzemajo pomembne podatke o onesnaževalih in hitrosti sprememb. Omogočajo vam, da določite kraj kopičenja in pot vnosa škodljivih snovi, stopnjo in resnost vpliva toksinov na živa bitja, vključno s človekom.
Med raziskavami se ovrednoti biocenoza takšnih kazalcev. Hkrati raziskovalce zanimajo tako predstavniki favne kot tudi rastlinstva. Med opazovanji je mogoče oceniti stopnjo kronične izpostavljenosti toksinom tudi v nizkih koncentracijah. Vplivajo na funkcije in splošno stanje notranjih organov živali, simetrične dele telesa in njihove odnose.
Tipologija
Bioindikatorji - rastline in živali, ki živijo v vodi, zraku, tleh. Takšni organizmi so lahko bakterije ali alge, pa tudi nevretenčarji, na primer raki, ciliati, mehkužci. Lahko se uporablja med podatki študije o ribah, živalih.
Tla bioindicatorji so najpogosteje rastline, ki rastejo v naravi. Glede na njihovo stanje lahko določite kislost, vlažnost, gostoto in temperaturo tal. Prav tako lahko videz nekaterih rastlin določi vsebnost kisika v tleh, količino hranilnih snovi, pa tudi soli in težkih kovin.
Iglavci lahko zagotavljajo informacije o tleh skozi vse leto. V tem primeru se ne uporabljajo samo morfološki kazalniki, temveč tudi številne biokemične spremembe. To vam omogoča, da dobite zanesljive informacije. Morfološki liki so včasih spremenljivi.
Tako lahko na primer navadna kopriva dokaže, koliko kalcija je v tleh. Nekatere rastline so galofili. Obožujejo slana tla. Če rastejo na določenem območju, aktivno kolonizirajo ozemlja, potem se zemlja postopoma zasoljuje.
Za oceno stanja vode se preučujejo bio kazalniki, kot so ličinke nekaterih žuželk, nekatere vrste alg in višji raki, svetlobne bakterije.
Bio kazalniki zraka so lahko mahovi in lišaji. Njihove fizične lastnosti se močno razlikujejo glede na rastne razmere.
Značilnosti izbire
Rastline in živalski bioindikatorji so izbrani za raziskovanje po določenem principu. Oblikoval ga je eden najbolj znanih ameriških ekologov, Yu. Odum. Predlaga, da pri izbiri bioloških kazalcev upoštevate naslednje trditve:
- Obstajajo stenotopne in eurytopic vrste živih organizmov. Prvi lahko živijo le v določenih pogojih, zato je obseg njihove razširjenosti omejen. Eurytopic vrste so v naravi zelo razširjene, imajo vzdržljivost v okolju. Zato so manj primerne za raziskave kot stenotopne vrste.
- Večje vrste bioindikatorjev preiskujejo pogosteje kot majhne. To je razloženo s stopnjo prometa v biocenozi. Pri majhnih vrstah je več, zato v času študije morda ne sodijo v vzorec, zlasti v procesu analize z dolgo periodičnostjo.
- Za izbiro vrste ali njihove skupine za študijo bodo potrebni eksperimentalni in terenski podatki o mejnih vrednostih določenega faktorja. Hkrati se upoštevajo možne kompenzacijske reakcije bioindikatorja in toleranca vrste.
- količinsko razmerje med različnimi populacijami, vrstami ali skupnostmi bolj nakazuje, zato se uporablja kot zanesljiv pokazatelj. Samo ena vrsta ne more v celoti prenesti obsega okoljskih sprememb. Takšne spremembe je treba obravnavati kot celoto, ne pa le v eno smer.
Omeniti velja tudi, da so najboljši bio kazalci vrste, ki omogočajo takojšen odziv, pa tudi različnost v zanesljivosti posredovanih informacij. Napaka ne sme presegati 20%. Tudi s pomočjo takšnih bioindikatorjev bi moralo biti enostavno pridobiti potrebne informacije. Vrsta mora biti stalno prisotna v naravi, da lahko raziskovalec kadar koli oceni njeno stanje.
Sorte
Obstajajo različne vrste in vrste bioindikatorjev. Vse žive organizme, primerne za takšne študije, lahko razdelimo v dve skupini:
- Registracija.
- Akumulirajoče.
V prvem primeru se živi organizmi na spremembe v okolju odzivajo s spreminjanjem velikosti populacije. Prav tako lahko spremenijo videz fenotipa, somatske motnje ali poškodbe tkiva. Lahko se pojavijo različne deformacije, hitrost rasti je različna. Lahko so prisotni tudi drugi jasno vidni znaki.
Na primer, lišaji, igle dreves so registracijski bioindikatorji. Pojavijo se nekroza, kloroza, suhost. Snemanje bioindikatorjev ne omogoča vedno ugotavljanja vzrokov sprememb. V tem primeru bodo potrebne dodatne raziskave, da se ugotovi, zakaj so se spremenile populacije, končni videz, razširjenost v naravi itd. Takšne spremembe so lahko posledica različnih procesov.
Bioindikatorski organizmi so lahko akumulirajočega tipa. Koncentrirajo toksine, onesnaženje znotraj svojega telesa, v različna tkiva, dele telesa ali organe. Med študijo se po kemijski analizi določi stopnja onesnaženosti okolja. Na primer, bioindikator, ki se kopiči, so lahko lupine rakov, ličinke žuželk, pa tudi nekateri organi sesalcev (možgani, ledvice, vranica, jetra itd.), Mahovi.
Živi organizmi se takoj odzovejo na celoten kompleks škodljivih snovi, ki vstopajo v okolje. Zato ta tehnika ne omogoča natančne koncentracije posameznega toksina. A hkrati prednost uporabe bioindikacije omogoča, da ugotovite, kako natančno, koliko onesnaževanja vpliva na prebivalstvo.
Preskusni organizmi
Preskusni organizem je lahko bioindikator okolja. To so predstavniki rastlinstva in živalstva, ki se uporabljajo pri nadzoru kakovosti okoljskih razmer v laboratoriju. Izvajajo ustrezne poskuse. Lahko so na primer enocelični, protozoji, členonožci. Preskusni organizem so lahko tudi rastline, na primer mahovi ali cvetoče rastline.
Glavna značilnost takih organizmov je sposobnost pridobivanja pridelkov iz gensko homogenih rastlin ali živali. V tem primeru se prototip primerja s krmiljenjem. To vam omogoča, da dobite zanesljive informacije o dejavniku kršitve. V nasprotnem primeru zaradi običajnih individualnih razlik med posamezniki ne bo mogoče dobiti zanesljivega rezultata.
Metode analize
Bioindikatorji in njihovo onesnaževanje okolja se preučujejo s primerjalno analizo s kontrolnim primerom. V tem primeru je mogoče uporabiti različne pristope.
Prva metoda vključuje primerjavo ustreznih značilnosti zunaj območja vpliva. Na primer, rastline, gojene na območju industrijskega onesnaževanja, primerjamo s pridelki, ki rastejo zunaj antropogenega vpliva.
Druga metoda vključuje primerjavo vzorca z eksperimentalnimi rezultati. En del preskusnih rastlin je v laboratorijskih pogojih kontaminiran z onesnaženim zrakom, zemljo, vodo, drugi pa s čistimi mediji.
Pri tretji tehniki se za primerjavo uporabljajo zgodovinski standardi. To bo na primer primerno pri raziskovanju evropske stepe. Danes je ta ekosistem skoraj izgubil svoj prvotni videz. V primerjavi s sedanjostjo se primerja s tem, kako je stepa izgledala v preteklosti.
Četrta tehnika uporablja nadzor. To je določena vrsta odvisnosti, odstopanje od katere velja za kršitev. Na primer, za skupnosti nemotenih vrst sestavi ustrezen razpored. Če opazite odstopanja, bo to takoj opazno, če primerjate dve krivulji.
Metode bioindikacije
Z ustreznim spremljanjem okolja se preiskujejo bioindikatorji v naravi. Izvaja se tako na mikro kot na makro ravni. Študije bioindikacije so lahko biocenotične in vrstne. V drugem primeru se preučuje prisotnost organizma v okolju, pogostost njegovega pojavljanja. Prav tako je mogoče raziskati fiziološke, biokemične, anatomske in morfološke lastnosti bioindikatorja.
Med biocenotsko študijo se upošteva raznolikost vrst z uporabo sistema ustreznih kazalcev, pa tudi produktivnost v skupnosti.
Glede na vpliv različnih dejavnikov na sistem je spremljanje bioindikacije lahko specifično in nespecifično. Proučujejo reakcije vrste na pojav onesnaženja, toksinov v njihovem habitatu. Z nespecifično bioindikacijo lahko isto reakcijo povzročijo različni dejavniki. Če se spremembe, ki se pojavijo, pojasnijo z vplivom samo enega dejavnika, govorimo o določeni indikaciji.
Na primer, iglavci in lišaji lahko dajo informacije o čistoči zraka v regiji, o prisotnosti industrijskega onesnaženja v njihovih habitatih. Seznam rastlinskih vrst, živali, ki živijo v tleh, je specifičen za različne vrste tal. Če se v teh skupinah pojavijo spremembe, lahko govorimo o onesnaženosti tal s kemikalijami ali o spremembi njene strukture zaradi človekovih dejavnosti.
Danes velja, da je najučinkovitejša uporaba instrumentalnih raziskav v kombinaciji z bio kazalniki. Takšna simbioza ponuja najbolj popolne, zanesljive informacije o stanju prebivalstva, vplivu nanj škodljivih dejavnikov.
Bioindikacija tal
Z uporabo bio-kazalnikov onesnaženosti tal je mogoče pridobiti zanesljive rezultate. Rastline zagotavljajo informacije o rodovitnosti tal. Celovita analiza sestave tal zahteva veliko časa in truda. Tla veljajo za rodovitna, če na njej rastejo koprive, maline, celandin, valerijana itd. Te rastline ne preživijo na slabih tleh.
Zmerno rodovitna tla dajejo angelika, lunatik, travniška semena itd. Na nizko rodovitnih tleh rastejo šotni mahovi, lišaji, brusnice in lingonnice.
Poleg kazalca rodovitnosti lahko sestavo zemlje določijo tudi rastline. Prisotnost velike količine dušika kažejo takšne rastline, kot so pšenična trava, maline, gosja čipkica, knotweed itd. Barva takšnih rastlin bo svetlo zelena. Če je bled, pomeni, da je v tleh malo dušika. Pri rastlinah se zmanjša razvejanost in število listov.
V tleh je mogoče določiti številne druge minerale, kislost in druge značilnosti tal z bioindikatorji.
Bioindikacija zraka
Bio indikator je živ organizem, ki bistveno spremeni svoje lastnosti, kadar se v okolju pojavijo nepravilnosti. Z njimi se lahko ugotovi, ali je zrak onesnažen. Takšna onesnaževala kot dušikov oksid, žveplov dioksid, ogljikovodik itd imajo velik vpliv na fitocenozo.
Odpornost rastlin na podobne toksine je različna. Tudi majhno količino žveplovega dioksida v zraku je mogoče enostavno določiti z lišaji. Med rastlinami lahko povečano vsebnost te vrste onesnaževal določimo z iglavci.
Občutljiva pšenica, jelka, koruza, smreka, jagoda itd. So občutljive na vsebnost fluorida, vodikovega klorida v zraku.
