Tijekom istraživanja okoliša koriste se različite metode. Jedna od njih može biti bioindikacija. Ovaj pristup uključuje proučavanje stanja određenih živih organizama radi dobivanja podataka o njihovoj okolini. Da biste razumjeli značajke provođenja takvih studija, trebali biste razmotriti što je bio pokazatelj. To će pružiti potrebne informacije o sličnoj metodologiji istraživanja.
Opća definicija
Bio-pokazatelj je živi organizam, a možda i cijela vrsta ili zajednica koja živi u određenom ekološkom sustavu i može poslužiti kao odraz njegovog stanja. Nadalje, studija procjenjuje broj pojedinaca u populaciji, njihovo stanje i ponašanje. Na temelju dobivenih informacija, može se prosuditi o prisutnosti polutanata, toksina, karcinogena u prirodnom okruženju itd.
Bioindikatori su biljke ili životinje čije stanje izravno ovisi o njihovoj okolini. Primjena takve tehnike tijekom studija ima brojne prednosti. Ponekad je samo na osnovu bioindikatora moguće dobiti potrebne podatke o stanju okoliša. Ušteda novca i vremena za provođenje složenih fizikalnih i kemijskih analiza nesumnjiva je prednost.
Bioindikatori su biljke i životinje koje sažimaju važne podatke o zagađivačima i brzini promjene. Omogućuju vam određivanje mjesta nakupljanja i put unosa štetnih tvari, stupanj i ozbiljnost utjecaja toksina na živa bića, uključujući ljude.
Tijekom istraživanja procjenjuje se biocenoza takvih pokazatelja. Istodobno, istraživači su zainteresirani i za predstavnike faune i flore. Tijekom opažanja moguće je procijeniti stupanj kronične izloženosti toksinima čak i u niskim koncentracijama. Oni utječu na funkcije i opće stanje unutarnjih organa životinja, simetrične dijelove tijela i njihove odnose.
tipologija
Bioindicators - biljke i životinje koje žive u vodi, zraku, tlu. Takvi organizmi mogu biti bakterije ili alge, kao i beskralježnjaci, na primjer, rakovi, cilijati, mekušci. Može se koristiti tijekom ispitivanja podataka o ribama, životinjama.
Bioindikatori tla najčešće su biljke koje rastu u divljini. Prema njihovom stanju možete odrediti kiselost, kapacitet vlage, gustoću i temperaturu tla. Također, izgled određenih biljaka može odrediti udio kisika u tlu, količinu hranjivih tvari, kao i soli i teških metala.
Četinjači mogu pružiti informacije o tlu tokom cijele godine. U ovom se slučaju primjenjuju ne samo morfološki pokazatelji, već i niz biokemijskih promjena. To vam omogućuje da dobijete pouzdane informacije. Morfološki likovi su ponekad promjenjivi.
Tako, na primjer, obična kopriva može pokazati koliko kalcija ima u zemlji. Neke biljke su galofili. Vole slana tla. Ako rastu na određenom području, aktivno koloniziraju područja, tada se zemlja postepeno slani.
Za procjenu stanja vode proučavaju se bio-pokazatelji poput ličinki određenih insekata, određenih vrsta algi i viših rakova, svjetlosnih bakterija.
Bio-pokazatelji zraka mogu biti mahovine i lišajevi. Njihove fizičke kvalitete uvelike variraju ovisno o uvjetima uzgoja.
Značajke izbora
Biljke i bioindikatori za životinje biraju se za istraživanje prema određenom principu. Formulirao ga je jedan od najpoznatijih američkih ekologa, Yu. Odum. Predlaže da se pri odabiru bio-pokazatelja uzmu u obzir sljedeće izjave:
- Postoje stenotopne i eurytopske vrste živih organizama. Prvi su u stanju živjeti samo u određenim uvjetima, pa je opseg njihove distribucije ograničen. Eurytopic vrste su rasprostranjene u prirodi, imaju izdržljivost u okolišu. Stoga su manje prikladni za istraživanje od stenotopskih vrsta.
- Veće vrste bioindikatora ispituju se češće od malih. To se objašnjava stopom prometa u biocenozi. U malim je vrstama veće, stoga u vrijeme ispitivanja možda neće pasti u uzorak, posebno tijekom analize s dugom periodičnošću.
- Za odabir vrste ili njihove skupine za ispitivanje bit će potrebni eksperimentalni i terenski podaci o graničnim vrijednostima određenog faktora. Istovremeno se uzimaju u obzir moguće kompenzacijske reakcije bioindikatora i tolerancija vrsta.
- kvantitativni omjer različitih populacija, vrsta ili zajednica pokazuje više, pa se koristi kao pouzdan pokazatelj. Samo jedna vrsta ne može u potpunosti prenijeti razmjere promjena u okolišu. Takve promjene treba razmatrati u cjelini, nego samo u jednom smjeru.
Također je vrijedno napomenuti da su najbolji bio-pokazatelji vrste koje pružaju trenutni odgovor, kao i različite pouzdanosti dobivenih informacija. Pogreška ne smije biti veća od 20%. Također, uz pomoć takvih bio-pokazatelja, trebalo bi biti lako dobiti potrebne informacije. Vrsta mora biti stalno prisutna u prirodi kako bi istraživač mogao procijeniti njezino stanje u bilo kojem trenutku.
vrsta
Postoje različite vrste i vrste bioindikatora. Svi živi organizmi prikladni za takva istraživanja mogu se podijeliti u dvije skupine:
- Snimanje.
- Gomilaju.
U prvom slučaju, živi organizmi reagiraju na promjene u okolini promjenom veličine populacije. Oni također mogu promijeniti izgled fenotipa, somatske poremećaje ili oštećenje tkiva. Mogu se pojaviti različite deformacije, brzina rasta varira. Mogu biti prisutni i drugi jasno vidljivi znakovi.
Na primjer, lišajevi, iglice drveća su bioindikatori za registraciju. Pojavljuju se nekroza, kloroza, suhoća. Snimanje bio-pokazatelja ne omogućava uvijek utvrđivanje uzroka promjena. U ovom slučaju bit će potrebna dodatna istraživanja kako bi se utvrdilo zašto su se promijenili stanovništvo, konačni izgled, rasprostranjenost u prirodi itd. Takve promjene mogu biti rezultat različitih procesa.
Bioindikatorski organizmi mogu biti akumulirajućeg tipa. Oni koncentriraju toksine, zagađenje unutar svog tijela, u različitim tkivima, dijelovima tijela ili organa. Tijekom studije određuje se stupanj onečišćenja okoliša nakon kemijske analize. Na primjer, bioindikator koji se nakuplja može biti ljuske rakova, ličinke insekata, kao i neki organi sisavaca (mozak, bubrezi, slezina, jetra itd.), Mahovine.
Živi organizmi reagiraju odmah na cijeli kompleks štetnih tvari koje ulaze u okoliš. Stoga, da se utvrdi točna koncentracija pojedinačnog toksina, ova tehnika ne dopušta. Ali istodobno, prednost korištenja bioindikacije omogućuje vam da odredite koliko točno zagađenje utječe na stanovništvo.
Ispitni organizmi
Ispitni organizam može biti bioindikator okoliša. To su predstavnici flore ili faune, koji se koriste u kontroli kvalitete okolišnih uvjeta u laboratoriju. Oni provode relevantne eksperimente. To mogu biti, na primjer, jednoćelijski, protozoi, artropodi. Ispitni organizam mogu biti i biljke, na primjer, mahovine ili cvjetnice.
Glavna značajka takvih organizama je sposobnost dobivanja usjeva od genetski homogenih biljaka ili životinja. U ovom se slučaju prototip uspoređuje s upravljačkim. To vam omogućuje da dobijete pouzdane informacije o prekršljivom čimbeniku. Inače, zbog normalnih individualnih razlika među pojedincima, neće biti moguće dobiti pouzdan rezultat.
Metode analize
Bioindikatori i njihovo onečišćenje iz okoliša istražuju se usporednom analizom s kontrolnim primjerkom. U ovom slučaju mogu se koristiti različiti pristupi.
Prva metoda uključuje usporedbu relevantnih karakteristika izvan područja utjecaja. Na primjer, biljke uzgajane u zoni industrijskog onečišćenja uspoređuju se s kulturama koje su rasle izvan područja antropogenog utjecaja.
Druga metoda uključuje usporedbu uzorka s eksperimentalnim rezultatima. Jedan dio ispitivanih biljaka vrši se u laboratorijskim uvjetima kontaminiranim zrakom, zemljom, vodom, a drugi čistim medijem.
Kada se koristi treća tehnika, za usporedbu se koriste povijesni standardi. To će, na primjer, biti prikladno za istraživanje europskih stepa. Danas je ovaj ekosustav gotovo izgubio izvorni izgled. Uspoređuje se u sadašnjosti kako je stepa izgledala u prošlosti.
Četvrta tehnika koristi kontrolu. To je određena vrsta ovisnosti, odstupanje od koje se smatra kršenjem. Na primjer, za zajednice nesmetanih vrsta sastavlja se odgovarajući raspored. Ako se primijete odstupanja, to će se odmah primijetiti ako se uspoređuju dvije krivulje.
Metode bioindikacije
Pomoću odgovarajućeg nadzora okoliša istražuju se bioindikatori u prirodi. Provodi se i na mikro i na makro razini. Studije bioindikacije mogu biti biocenotske i vrste. U drugom slučaju istražuje se prisutnost organizma u okolini, učestalost njegove pojave. Fiziološka, biokemijska, anatomska i morfološka svojstva bioindikatora također se mogu istražiti.
Tijekom biocenotske studije uzima se u obzir raznolikost vrsta koristeći sustav relevantnih pokazatelja, kao i produktivnost u zajednici.
Prema utjecaju različitih čimbenika na sustav, praćenje bioindikacije može biti specifično i nespecifično. Proučavaju reakcije vrste na pojavu zagađenja, toksina u svom staništu. Uz nespecifičnu bioindikaciju, istu reakciju mogu izazvati različiti čimbenici. Ako se promjene koje nastanu objasne utjecajem samo jednog faktora, govorimo o konkretnoj indikaciji.
Na primjer, četinjači i lišajevi mogu pružiti informacije o čistoći zraka u regiji, o prisutnosti industrijskog onečišćenja u njihovim staništima. Popis biljnih vrsta, životinja koje žive u tlu, specifičan je za različite vrste tla. Ako se u tim skupinama dogode promjene, možemo govoriti o onečišćenju tla kemikalijama ili promjeni njegove strukture uslijed ljudskih aktivnosti.
Danas se vjeruje da je najučinkovitija uporaba instrumentalnih istraživanja u kombinaciji s bio-pokazateljima. Takva simbioza pruža najcjelovitije, najpouzdanije podatke o stanju stanovništva, utjecaju nepovoljnih čimbenika na njega.
Bioindikacija tla
Pomoću studije bio-pokazatelja onečišćenja tla mogu se dobiti pouzdani rezultati. Biljke daju podatke o plodnosti tla. Potpuna analiza sastava tla zahtijeva mnogo vremena i truda. Tlo se smatra plodnim ako na njemu rastu kopriva, maline, celandin, valerijana i dr. Ove biljke ne opstaju na siromašnom tlu.
Umjereno plodno tlo daje angelika, lunatik, livada, itd. Na slabo plodnom tlu rastu tresetni mahovi, lišajevi, brusnice i lingonije.
Osim pokazatelja plodnosti, sastav tla mogu odrediti biljke. Prisutnost velike količine dušika ukazuje na takve biljke poput pšenične trave, maline, gusjenice, knotweed itd. Boja takvih biljaka bit će svijetlo zelena. Ako je blijeda, to znači da ima malo dušika u tlu. U biljkama se smanjuje grananje i broj lišća.
U tlu se mogu odrediti brojni drugi minerali, kiselost i druge karakteristike tla pomoću bioindikatora.
Bioindikacija zraka
Bio-pokazatelj je živi organizam koji značajno mijenja svoje kvalitete kada se u okolini pojave nepravilnosti. Pomoću njih se može utvrditi je li zagađen zrak. Takvi zagađivači poput dušičnog oksida, sumpor-dioksida, ugljikovodika itd. Imaju ogroman utjecaj na fitocenozu.
Otpornost biljaka na slične toksine je različita. Čak i mala količina sumpornog dioksida u zraku može se lako odrediti lišajevima. Povećani sadržaj ove vrste zagađivača može se utvrditi među četinarskim stablima.
Osjetljiva pšenica, jela, kukuruz, smreka, jagoda itd. Osjetljivi su na sadržaj fluorida, klorovodika u zraku.
