ЗМІСТ
Введення
1. Теорія і сутність біоіндикації
2. Методи біоіндикації
2.1 Оцінка значущості впливів
2.2 Біологічні методи оцінки. Біотестування
3. Живі біоіндикатори
Список літератури
ВСТУП
Найбільш часто цитованої і, в той же час, найбільш ідеологічно розпливчатою областю екології є деяка сукупність методів, звана "Біоіндикація". Хоча витоки спостережень за індикаторними властивостями біологічних об'єктів можна знайти в працях природодослідників самої глибокої давнини, досі відсутня струнка теорія і адекватні методи біоіндикації.
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 співтовариств. Біоіндикація, як і моніторинг, здійснюється на різних рівнях організації біосфери: макромолекули, клітини, органу, організму, популяції, біоценозу. Очевидно, що складність живої матерії і характеру її взаємодії із зовнішніми факторами зростає в міру підвищення рівня організації. У цьому процесі біоіндикація на нижчих рівнях організації повинна діалектично включатися в біоіндикації на вищих рівнях, де вона постає в новій якості і може служити для пояснення динаміки більш високоорганізованої системи.
Вважається, що використання методу біоіндикації дозволяє вирішувати завдання екологічного моніторингу в тих випадках, коли сукупність факторів антропогенного тиску на біоценози важко або незручно вимірювати безпосередньо. На жаль, сучасна практика біоіндикації носить в значною мірою феноменологічний характер, виражений у розлогому викладі помічених дослідником фактів поведінки різних видів організмів у конкретних умовах середовища. Іноді ці описи супроводжуються не завжди обгрунтованими висновками, що носять, як правило, суто оціночний характер (Типу "добре/погано", "чисто/брудно" і т.д.), заснованими на чисто візуальних методах порівняння або використанні недостатньо достовірних індексів. Найчастіше такий "прогноз" робиться, коли "суспільне" думка по кінцевому результату оцінки якості екосистеми вже заздалегідь відомо, наприклад, по прямим або непрямим параметрами середовища. В результаті цього, роль біоіндикації виявилася зведеною до наступної сукупності дій, технологічно збігається з біомоніторингу:
В· виділяється один або декілька досліджуваних факторів середовища (за літературними даними або в зв'язку з наявною програмою моніторингових досліджень);
В· збираються польові та експериментальні дані, що характеризують біотичні процеси в розглянутої екосистемі, причому теоретично ці дані повинні вимірюватися в широкому діапазоні варіювання досліджуваного фактора (наприклад, в умовно-чистих і в умовно-брудних районах);
В· деяким чином (шляхом простого візуального порівняння, з використанням системи попередньо розрахованих оціночних коефіцієнтів або із застосуванням математичних методів первинної обробки даних) робиться висновок про індикаторної значущості будь-якого виду або групи видів.
У рідкісних випадках робляться практичні спроби оцінити лімітуючий рівень розглянутого фактора забруднення, тобто виконати так званий "Аналіз біологічно значущих навантажень". І тільки у виняткових випадках виконується власне операція "індикації", коли з використанням біоіндикаторні показників прогнозуються невідомі чинники середовища і оцінюється їх значущість для всієї екосистеми в найближчому і віддаленому майбутньому. В якості нечисленних прикладів організації комплексних гідроекологічних біоіндикаціоні досліджень, в результаті яких був сформульований деякий комплекс науково-обгрунтованих природоохоронних рішень, можна навести роботи з оцінки екологічного стану оз. Байкал, річок Неви і Чапаєвки.
1. ТЕОРІЯ І СУТНІСТЬ біоіндикації
В значною мірою теоретична і практична неповнота робіт в області біоіндикації пов'язана з об'єктивними методологічними труднощами відображення і моделювання предметної області. Оцінка антропогенного впливу на біотичні компоненти екосистем багато в чому ускладнюється просторово-часової диференціацією видової структури, тому ценопопуляції одного і того ж виду, що входять в різні співтовариства організмів, характеризуються різними екологічними умовами проживання і їх реакції на дію фактора можуть істотно відрізнятися. У видів із слабко вираженими механізмами популяційного гомеостазу ці реакції завжди достатньо контрастно виражаються в зниженні фізіологічної стійкості частини особин до дії антропогенних факторів і, в кінцевому рахунку, в порушенні процесів репродукції. Однак для більшості видів реагування на будь техногенний вплив (якщо, зрозуміло, воно не носить катастрофічний характер) принципово не відрізняється від вироблених в ході еволюції тривіальних реакцій на коливні зміни середовища. У процесі адаптації біоценозу до мінливих умов включаються компенсаційні механізми і, при помірних впливах, в популяціях виробляється деякий середній, генетично обумовлений рівень інтенсивності відтворення за рахунок "перерозподілу факторів смертності ". І тільки в тому випадку, коли тиск антропогенних факторів виводить екосистему за рамки природної мінливості, відбувається порушення динамічної стабілізації популяційних зв'язків, змінюється генетичний склад і йде придушення найбільш генералізованого властивості популяцій - відтворювального процесу.
Необхідною умовою для виявлення якісних порушень біотичних процесів, відбуваються в екосистемах під впливом антропогенних факторів, є знання діапазону природної мінливості біоценозів, тобто побудова простору стану популяцій. У зв'язку з цим виникає необхідність визначення тих параметрів, які дозволять із заданою подробицею і точністю оцінити стан біоценозу, вичленувати зміни, викликані дією антропогенних факторів, і отримати необхідну і достатню інформацію для прогнозу можливих змін стану екосистеми. Однак для отримання такого "Динамічно достатнього опису" (термін Б.К.Павлова) необхідно знання "Правил" внутрішнього перетворення популяцій в результаті дії яких чинників. Але ми не можемо сформулювати ці "правила" до тих пір, поки не визначимо ряд необхідних і достатніх параметрів опису стану популяцій, досить чутливих, інформативних і володіють достатньою селективністю в рамках поставленої задачі.
Щодо благополучно справа йде з описовим поясненням термінів. Наприклад, згідно з визначенням Н.Ф. Реймерса:
" біоіндикаторів : група особин одного виду або співтовариство, по наявності, станом і поведінкою яких судять про зміни в середовищі, у тому числі про присутність і концентрації забруднювачів ... Спільнота індикаторне - спільнота, за швидкістю розвитку, структурі та благополуччю окремих популяцій мікроорганізмів, грибів, рослин і тварин якого можна судити про загальний стан середовища, включаючи, її природні та штучні зміни ".
Безумовно, об'єктивні факти свідчать про існування тісного впливу факторів середовища на біотичні процеси екосистеми (щільність популяцій, динаміку видової структури, поведінкові особливості). Такі фактори середовища, як світло, температура, водний режим, біогенні елементи (макро-та мікроелементи), солоність та інші мають функціональну важливість для організмів на всіх основних етапах життєвого циклу. Однак можна використовувати зворотну закономірність і судити, наприклад, за видовим складом організмів про тип фізичного середовища. Тому " Біоіндикація - це визначення біологічно значущих навантажень на основі реакцій на них живих організмів і їх спільнот. У повній мірі це відноситься до всіх видів антропогенних забруднень ". ...
