I løpet av miljøforskning brukes forskjellige metoder. En av dem kan være bioindikasjon. Denne tilnærmingen innebærer å studere tilstanden til visse levende organismer for å få informasjon om omgivelsene. For å forstå funksjonene ved å gjennomføre slike studier, bør du vurdere hva en bioindikator er. Dette vil gi nødvendig informasjon om en lignende forskningsmetodikk.
Generell definisjon
En bioindikator er en levende organisme, og muligens en hel art eller samfunn som lever i et bestemt økologisk system og kan tjene som en refleksjon av tilstanden. Videre vurderer studien antall individer i befolkningen, deres tilstand og atferd. Basert på mottatt informasjon kan man bedømme tilstedeværelsen i det naturlige miljøet av miljøgifter, giftstoffer, kreftfremkallende stoffer, etc.
Bioindikatorer er planter eller dyr hvis tilstand er direkte avhengig av miljøet. Bruken av en slik teknikk under studien har mange fordeler. Noen ganger er det bare på bakgrunn av bioindikatorer at det er mulig å skaffe nødvendig informasjon om miljøtilstanden. Å spare penger og tid for å gjennomføre komplekse fysiske og kjemiske analyser er en utvilsom fordel.
Bioindikatorer er planter og dyr som oppsummerer viktige data om miljøgifter og endringshastigheten. De lar deg bestemme oppsamlingsstedet og innføringsveien for skadelige stoffer, graden og alvorlighetsgraden av effekten av giftstoffer på levende ting, inkludert mennesker.
I løpet av forskningen blir biocenosen til slike indikatorer evaluert. Samtidig er forskere interessert i både representanter for faunaen og floraen. Under observasjonene er det mulig å vurdere graden av kronisk eksponering for giftstoffer selv i lave konsentrasjoner. De påvirker funksjonene og allmenntilstanden til de indre organene til dyr, symmetriske deler av kroppen og deres forhold.
typologi
Bioindikatorer - planter og dyr som lever i vann, luft, jord. Slike organismer kan være bakterier eller alger, så vel som virvelløse dyr, for eksempel krepsdyr, ciliater, bløtdyr. Kan brukes i løpet av studiedataene om fisk, dyr.
Jordindikatorer er oftest planter som vokser i naturen. I henhold til deres tilstand kan du bestemme jordens surhet, fuktighetskapasitet, tetthet og temperatur. Dessuten kan utseendet til visse planter bestemme oksygeninnholdet i jorden, mengden næringsstoffer, i tillegg til salter og tungmetaller.
Bartrær kan gi jordinformasjon gjennom året. I dette tilfellet brukes ikke bare morfologiske indikatorer, men også en rekke biokjemiske forandringer. Dette lar deg få pålitelig informasjon. Morfologiske tegn er noen ganger varierende.
Så for eksempel kan vanlig brennesle demonstrere hvor mye kalsium som er i bakken. Noen planter er gallofiler. De elsker salt jord. Hvis de vokser i et gitt område, aktivt koloniserende territorier, saltes landet gradvis.
For å vurdere vanntilstanden studeres bioindikatorer som larvene til visse insekter, visse typer alger og høyere krepsdyr, lysende bakterier.
Bioindikatorer for luft kan være moser og lav. Deres fysiske egenskaper varierer veldig avhengig av oppvekstvilkårene.
Valg av funksjoner
Planter og bioindikatorer for dyr blir valgt ut for forskning etter et visst prinsipp. Det ble formulert av en av de mest kjente amerikanske økologene, Yu Odum. Han foreslår å ta hensyn til følgende utsagn når du velger bioindikatorer:
- Det er stenotopiske og eurytopiske arter av levende organismer. De førstnevnte kan bare leve under visse forhold, så omfanget av distribusjonen er begrenset. Eurytopiske arter er utbredt i naturen, har miljømessig utholdenhet. Derfor er de mindre egnet for forskning enn stenotopiske arter.
- Større typer bioindikatorer undersøkes oftere enn små. Dette forklares med omsetningsraten i biocenosen. Hos små arter er den høyere, og derfor kan det hende at de på undersøkelsestidspunktet ikke faller inn i prøven, spesielt i analyseprosessen med lang periodisitet.
- For å velge en art eller deres gruppe for studien, vil eksperimentell og feltinformasjon om begrensningsverdiene til en viss faktor være nødvendig. Samtidig tas mulige kompenserende reaksjoner fra bioindikatoren og artens toleranse i betraktning.
- det kvantitative forholdet mellom forskjellige bestander, arter eller lokalsamfunn er mer veiledende, og derfor brukes det som en pålitelig indikator. Bare en art kan ikke fullt ut formidle omfanget av miljøendringer. Slike endringer må betraktes som en helhet, enn i bare en retning.
Det er også verdt å merke seg at de beste bioindikatorene er arter som gir en øyeblikkelig respons, i tillegg til at de er forskjellige i påliteligheten til informasjonen som gis. Feilen skal ikke overstige 20%. Med hjelp av slike bioindikatorer skal det også være enkelt å få nødvendig informasjon. Arten må være kontinuerlig til stede i naturen slik at forskeren når som helst kan evaluere sin tilstand.
arter
Det finnes forskjellige typer og typer bioindikatorer. Alle levende organismer som er egnet for slike studier kan deles inn i to grupper:
- Opptak.
- Akkumuleres.
I det første tilfellet reagerer levende organismer på endringer i miljøet ved å endre størrelsen på befolkningen. De kan også endre utseendet til fenotypen, somatiske lidelser eller vevsskader. Ulike deformiteter kan vises, veksthastigheten varierer. Andre tydelig synlige tegn kan være til stede.
For eksempel er lav, trær nåler, registrering bioindikatorer. De virker nekrose, klorose, tørrhet. Opptak av bioindikatorer tillater ikke alltid å bestemme årsakene til endringene. I dette tilfellet vil ytterligere forskning være nødvendig for å bestemme hvorfor befolkningen, endelig utseende, fordeling i naturen osv. Har endret seg. Slike endringer kan være et resultat av forskjellige prosesser.
Bioindikatororganismer kan være av akkumulerende type. De konsentrerer giftstoffer, forurensning i kroppen, i forskjellige vev, deler av kroppen eller organene. Under studien bestemmes graden av miljøforurensning etter kjemisk analyse. For eksempel kan den akkumulerende bioindikatoren være skall av krepsdyr, insektlarver, samt noen pattedyrorganer (hjerne, nyrer, milt, lever osv.), Moser.
Levende organismer reagerer umiddelbart på hele komplekset med skadelige stoffer som kommer inn i miljøet. For å etablere den nøyaktige konsentrasjonen av et enkelt toksin tillater det derfor ikke denne teknikken. Men samtidig lar fordelen ved å bruke bioindikasjon deg bestemme hvor nøyaktig hvor mye forurensning påvirker befolkningen.
Test organismer
Testorganismen kan være en bioindikator for miljøet. Dette er representanter for flora eller fauna, som brukes i kvalitetskontrollen av miljøforholdene i laboratoriet. De gjennomfører relevante eksperimenter. Det kan for eksempel være encellede, protosoer, leddyr. Testorganismen kan også være planter, for eksempel moser eller blomstrende planter.
Hovedtrekket ved slike organismer er evnen til å skaffe avlinger fra genetisk homogene planter eller dyr. I dette tilfellet blir prototypen sammenlignet med kontrollen. Dette lar deg få pålitelig informasjon om den krenkende faktoren. Ellers, på grunn av normale individuelle forskjeller mellom individer, vil det ikke være mulig å oppnå et pålitelig resultat.
Analysemetoder
Bioindikatorer og deres miljøforurensning blir undersøkt ved bruk av komparativ analyse med en kontrollinstans. I dette tilfellet kan forskjellige tilnærminger brukes.
Den første metoden innebærer å sammenligne de relevante kjennetegn utenfor innflytelsesområdet. For eksempel blir planter dyrket i den industrielle forurensningssonen sammenlignet med avlinger som vokste utenfor området med menneskeskapt påvirkning.
Den andre metoden innebærer å sammenligne prøven med de eksperimentelle resultatene. Den ene delen av testanleggene blir kontaktet under laboratorieforhold med forurenset luft, jord, vann og den andre med rent medium.
Ved bruk av den tredje teknikken brukes historiske standarder for sammenligning. Dette vil for eksempel være tilrådelig i studien av den europeiske steppen. I dag har dette økosystemet nesten mistet sitt opprinnelige utseende. Det var med hvordan steppen så ut i fortiden at den sammenlignes i nåtiden.
Den fjerde teknikken bruker kontroll. Dette er en viss type avhengighet, der avvik blir sett på som et brudd. For for eksempel for uforstyrrede artssamfunn bygges en passende plan. Hvis noen avvik blir observert, vil dette umiddelbart bli lagt merke til hvis to kurver sammenlignes.
Bioindikasjonsmetoder
Ved å bruke passende miljøovervåkning blir bioindikatorer i naturen undersøkt. Det gjennomføres både på mikro- og makronivå. Bioindikasjonsstudier kan være biocenotiske og arter. I det andre tilfellet undersøkes tilstedeværelsen av organismen i miljøet, hyppigheten av dens forekomst. De fysiologiske, biokjemiske, anatomiske og morfologiske egenskapene til bioindikatoren kan også undersøkes.
Under den biocenotiske undersøkelsen tas artsmangfoldet i betraktning ved bruk av et system med relevante indikatorer, så vel som samfunnets produktivitet.
Avhengig av påvirkning fra forskjellige faktorer på systemet, kan bioindikasjonsovervåking være spesifikk og uspesifikk. De studerer reaksjonene til arten på utseendet til forurensning, giftstoffer i deres habitat. Ved ikke-spesifikk bioindikasjon kan den samme reaksjonen være forårsaket av forskjellige faktorer. Hvis endringene som skjer, forklares med påvirkning fra bare én faktor, snakker vi om en spesifikk indikasjon.
Bartrær og lav kan for eksempel gi informasjon om renheten i luften i regionen, om tilstedeværelsen av industriell forurensning i deres leveområder. Listen over plantearter, dyr som lever i jorda, er spesifikk for forskjellige typer jord. Hvis det skjer endringer i disse gruppene, kan vi snakke om forurensning av jorden med kjemikalier eller en endring i dens struktur på grunn av menneskelige aktiviteter.
I dag antas det at den mest effektive er bruken av instrumentell forskning i kombinasjon med bioindikatorer. Slik symbiose gir den mest komplette, pålitelige informasjonen om befolkningstilstanden, påvirkningen av uheldige faktorer.
Jordindikasjon
Ved å studere bioindikatorer for jordforurensning er det mulig å oppnå pålitelige resultater. Planter gir informasjon om jordens fruktbarhet. En fullstendig analyse av jordas sammensetning krever mye tid og krefter. Jorden anses som fruktbar hvis brennesle, bringebær, celandine, valerian osv. Vokser på den. Disse plantene overlever ikke på dårlig jord.
Moderat fruktbar jord gis ut av engle, galning, engsvingel, etc. Torvmos, lav, tyttebær, lingonbær vokser på lav fruktbar jord.
I tillegg til indikatoren på fruktbarhet, kan jordas sammensetning bestemmes av planter. Tilstedeværelsen av en stor mengde nitrogen indikeres av planter som hvetegress, bringebær, gåsehage, knuteveed, etc. Fargen på slike planter vil være lysegrønn. Hvis det er blekt, betyr det at det er lite nitrogen i jorda. I planter reduseres forgrening og antall blader.
En rekke andre mineraler, surhet og andre jordegenskaper kan bestemmes i jorden ved hjelp av bioindikatorer.
Bioindikasjon av luft
En bioindikator er en levende organisme som betydelig endrer dens egenskaper når det oppstår unormalt i miljøet. De kan brukes til å bestemme om luft er forurenset. Slike forurensninger som nitrogenoksid, svoveldioksid, hydrokarbon, etc. har stor innvirkning på fytocenose.
Planteresistens mot lignende giftstoffer er forskjellig. Selv en liten mengde svoveldioksid i luften kan lett bestemmes ved hjelp av lav. Blant planter kan det økte innholdet av denne typen forurensning bestemmes av bartrær.
Følsom hvete, gran, mais, gran, jordbær, etc. er følsomme for innholdet av fluor, hydrogenklorid i luften.
