Міністерство  освіти і науки, молоді та спорту України

Черкаський  національний університет ім. Богдана  Хмельницького

Навчально-науковий інститут природничих наук 
 

Мірошніченко  Олена Володимирівна 

Контрольна  робота

з дисципліни «Біоіндикація»

(6 курс) 
 
 

Науковий керівник:

     кандидат педагогічних наук, доцент

     Титаренко Лариса Миколаївна 
 
 
 
 
 

Черкаси-2011

 

Міністерство  освіти і науки, молоді та спорту України

Черкаський  національний університет ім. Богдана  Хмельницького

Навчально-науковий інститут природничих наук 
 

Камінська Наталія Сергіївна 
 

Контрольна  робота

з дисципліни «Біоіндикація»

(6 курс) 
 
 

Науковий  керівник:

     кандидат педагогічних наук, доцент

     Титаренко Лариса Миколаївна 
 
 
 
 

Черкаси-2011

     План

1. Симбіологічні методи у біоіндикації
2. Особливості використання тварин як біоіндикаторів
1. Характеристики водного середовища та пристосування до них живих організмів
2. Зміни водних екосистем при антропогенному забрудненні. Сапробність і токсобність
3. Методи оцінки забруднення вод за допомогою тварин-індикаторів

 

      1.Симбіологічні методи у біоіндикації

     Біоіндикація - оцінка якості середовища проживання і її окремих характеристик по деякому індикаторного показника  біоти в природних умовах. Як біоіндикаторів виступають окремі таксони, екологічні угруповання (наприклад, у водному середовищі - фітопланктон, зоопланктон, бентос, періфітоном), фізіологічно подібні організми (наприклад, що мають однаковий тип живлення), розмірні групи. Відхилення індикаторної біотичної характеристики від деякої заданої норми свідчить про перевищення рівнів допустимого впливу абіотичних чинників.

     Біондікація - це метод виявлення й оцінки впливу абіотичних і біотичних факторів на живі організми за допомогою біологічних  систем.

     Основою завданням біоіндикації є розробка методів і критеріїв, які могли б адекватно відображати рівень антропогенних впливів з урахуванням комплексного характеру забруднення і діагностувати ранні порушення в найбільш чутливих компонентах біотичних спільнот.

     Біоіндикація  може проводитись на рівні макромолекул, клітини, організму, популяції, спільноти та екосистеми. Чутливими біоіндикаторами можуть служити як окремі процеси в клітині і організмі (зміна ферментативної активності, зміна в пігментному комплексі), так і морфологічні зміни (зміни форми і розміру листової пластинки, зменшення тривалості життя хвої).

     Можливо виділення кількох рівнів біоіндикації

     Методи  біоіндикації поділяються на два  види: реєструюча біоіндикація і біоіндикація по акумуляції.

     Реєструюча  біоіндикація дозволяє судити про вплив  факторів середовища станом особин виду або популяції, а біоіндикація по акумуляції використовує властивість рослин і тварин накопичувати ті чи інші хімічні речовини (наприклад, вміст свинцю в печінці риб, що знаходяться на кінці харчового ланцюжка, може досягати 100 - 300 ГДК). Відповідно до цих методами розрізняють реєструють і накопичують індикатори.

     Якою  б сучасною не була апаратура для  контролю забруднення та визначення шкідливих домішок в навколишньому  середовищі, вона не може зрівнятися зі складно влаштованим «живим приладом». Реєструючі індикатори реагують на зміни стану навколишнього середовища зміною чисельності, фенообліка, пошкодженням тканин, соматичними проявами (в тому числі потворністю), зміною швидкості росту та іншими добре помітними ознаками. На жаль, не завжди можливо встановити причини змін, тобто фактори, що визначали чисельність, поширення, кінцевий вигляд або форму біоіндикатори, тобто вони не можуть встановити концентрацію певної речовини в багатокомпонентної суміші, реагуючи відразу на весь комплекс речовин. Це один з основних недоліків біоіндикації, оскільки спостережуваний ефект може породжуватися різними причинами або їх комплексом. За допомогою біоіндикаторів можна отримати інформацію про біологічні наслідки і зробити тільки непрямі висновки про особливості самого фактора. У той же час фізичні і хімічні методи дають кількісні та якісні характеристики фактора, але дозволяють лише побічно судити про його біологічну дію.

     Методи  біоіндикації, що дозволяють вивчати  вплив техногенних забруднювачів  на рослинні і тваринні організми, на неживу природу, є найбільш доступними. Біоіндикація заснована на тісному взаємозв'язку живих організмів до умов середовища, в якому вони мешкають. Зміни цих умов, наприклад підвищення солоності або рН води може привести до зникнення певних видів організмів, найбільш чутливих до цих показників і появі інших, для яких таке середовище буде оптимальною.

     Біологічні  методи допомагають діагностувати  негативні зміни в природному середовищі при низьких концентраціях  забруднюючих речовин. При цьому використовувані види-біоіндикатори повинні відповідати таким вимогам:

     а) це повинні бути види характерні для  природної зони, де розташовується даний об'єкт;

     б) організми-монітори повинні бути поширені на всій території, що вивчається повсюдно;

     в) мати високу чисельність в досліджуваному екотопи;

     г) мешкати в даному місці протягом ряду років, що дає можливість простежити динаміку забруднення;

     д) перебувати в умовах, зручних для  відбору проб;

     е) давати можливість проводити прямі  аналізи без попереднього концентрування проб;

     ж) вони повинні мати чітко виражену кількісну та якісну реакцію на відхилення властивостей довкілля від екологічної  норми;

     з) біологія даних видів-індикаторів  повинна бути добре вивчена;

     і) мати короткий період онтогенезу, щоб  була можливість відстеження впливу фактора на наступні покоління.

     Відповідна  реакція біоіндикатори на певний фізичний або хімічний вплив повинна  бути чітко виражена, тобто специфічна, легко реєструватися візуально або за допомогою приладів.

     За  допомогою біоіндикаторів принципово можливо:

     а) виявляти місця скупчень в екологічних  системах різного роду забруднень;

     б) простежити швидкість відбуваються в навколишньому середовищі змін;

     в) тільки за біоіндикаторами можна  судити про ступінь шкідливості  тих чи інших речовин для живої природи;

     г) прогнозувати подальший розвиток екосистеми.

     За  сучасними уявленнями біоіндикатори - організми, присутність, кількість  або особливості розвитку яких служать  показниками природних процесів, умов або антропогенних змін довкілля.

     Біоіндикатори мають ряд переваг перед хімічними методами оцінки стану навколишнього середовища, широко вживаними в даний час:

     1. вони підсумовують вплив усіх без винятку біологічно важливих впливів і відображають стан навколишнього середовища в цілому, включаючи її забруднення та інші антропогенні забруднення;

     2. в умовах хронічних антропогенних навантажень біоіндикатори можуть реагувати навіть на відносно слабкі впливу внаслідок кумулятивного ефекту; реакції проявляються при накопиченні деяких критичних значень сумарних дозових навантажень;

     3. виключають необхідність реєстрації фізичних та хімічних параметрів, що характеризують стан навколишнього середовища;

     4. роблять необов'язковим застосування дорогих і трудомістких фізичних і хімічних методів для вимірювання біологічних параметрів;

     5. живі організми постійно присутні в навколишньому середовищі і реагують на короткочасні та залпові викиди токсикантів, які можна не зареєструвати за допомогою автоматичної системи контролю з періодичним відбором проб на аналізи;

     6. фіксують швидкість відбуваються в навколишньому середовищі змін;

     7. розкривають тенденції розвитку природного середовища;

     8. вказують шляхи та місця скупчень в екологічних системах різного роду забруднень і отрут, можливі шляхи їх потрапляння в їжу людини;

     9. дозволяють судити про ступінь шкідливості любі синтезованих людиною речовин для живої природи і для нього самого, причому дають можливість контролювати їх дію;

     10. допомагають нормувати допустиме навантаження на екосистеми, що розрізняються по своїй стійкості до антропогенного впливу, так як однаковий склад і обсяг забруднень може привести до різних реакцій природних систем в різних географічних зонах .

     Використання  живих організмів як біологічних  індикаторів на зміну середовища викликає необхідність розробки ряду критеріїв, на основі яких можна підбирати індикаторні види.

     Умови, що визначаються за допомогою біоіндикаторів, називаються умовами біоіндикації. Ними можуть бути типи природних об'єктів (грунт, вода, повітря), різні властивості цих об'єктів (механічний, хімічний склад тощо) і певні процеси (ерозія, дефляція, заболочування тощо) відбуваються, в тому числі під впливом людини .

     Існують різні види біоіндикації. Якщо одна і та ж реакція викликається різними факторами, то говорять про неспецифічної біоіндикації. Якщо ж ті чи інші зміни, що відбуваються можна пов'язати тільки одним фактором, то мова йде про специфічну біоіндикації.

     Наприклад, лишайники і хвойні дерева можуть характеризувати чистоту повітря  та наявність промислових забруднень в місцях їх зростання. Видовий склад тварин і нижчих рослин, що живуть у грунті, є специфічним для різних грунтових комплексів .

     При виборі біоіндикаторів один з найбільших американських екологів Ю. Одум пропонує враховувати наступні міркування:

     1. Стенотопние види (пристосовані до існування в суворо визначених умовах), більш рідкісні види, як правило, є кращими індикаторами, ніж еврітопние (широко поширені, що володіють широким діапазоном екологічної витривалості);

     2. Більші види є зазвичай найкращими індикаторами, ніж дрібні, так як швидкість обороту останніх у біоценозах вище, і вони можуть не потрапити в пробу в момент досліджень;

     3. При виділенні виду (групи видів), що використовується як індикатор впливу того чи іншого чинника, необхідно мати польові та експериментальні відомості про лімітують значеннях цього фактора з урахуванням можливих реакцій організму;

     4. Чисельне співвідношення різних видів (популяцій або спільнот) більш показово і є більш надійним індикатором, ніж чисельність одного виду.

     Переходячи  до опису конкретних методик, слід додати, що згідно встановленої практики діагностика повітряного забруднення проводиться за станом соснових спільнот, епіфітних лишайників, даними аналізу снігового покриву, оцінці запиленості листя, кислотності опадів і автотранспортної навантаження. Індикаційні можливості біоти становлять інтерес не тільки для діагностики ступеня порушеності. Вони можуть бути використані і для оцінки чутливості та стійкості природних комплексів до антропогенних навантажень, для визначення яких можна обмежитися показниками резистентності окремих таксономічних груп до зміни гідротермічного режиму або фізико-хімічних властивостей довкілля, які є провідними механізмами трансформації екосистем під впливом людської діяльності.

     Екологічні  дослідження розширюють і збагачують інформаційну базу прогнозування змін природних комплексів, а також становлять значний інтерес для розробки методів діагностики їх стану та регламентації несприятливих впливів з метою запобігання деградації біотичних спільнот та збереження соціально-екологічних функцій ландшафту [1].