Студопедия — БИОДИАГНОСТИКА И ИНДИКАЦИЯ АНТРОПОГЕННО-НАРУШЕННЫХ ПОЧВ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

БИОДИАГНОСТИКА И ИНДИКАЦИЯ АНТРОПОГЕННО-НАРУШЕННЫХ ПОЧВ






Основные положения биодиагностики антропогенных нарушений.

Антропогенные воздействия, с одной стороны, представляют собой новые параметры среды, с другой - обусловливают антропогенную модификацию уже имевшихся природных факторов и тем самым изменяют свойства биологических систем. Биоиндикация возможна в том случае, когда новые параметры значительно отклоняются от соответствующих исходных величин. Для количественной оценки значимости отклонений от естественного состояния используются абсолютные и относительные колибровочные стандарты сравнения антропогенных или испытывающих антропогенное воздействие факторов среды:

А. Абсолютные стандарты сравнения:

а) Сравнение с показателями биологической системы, свободной от воздействий;

б) Экспериментальное исключение антропогенных или антропогенно модифицированных факторов;

в) Сравнение с биологическими системами прошлого, слабо или вовсе не подверженными воздействию антропогенных факторов;

г) Построение градиента изменений одного и того же объекта до времени малого антропогенного воздействия, которым можно пренебречь.

Б. Относительные стандарты сравнения:

а) Корреляция с пространственно-временными изменениями антропогенных или испытывающих антропогенное воздействие факторов среды;

б) Установление эталонных объектов, испытывающих незначительное или известное антропогенное воздействие.

При проведении биоиндикационных работ необходимо учитывать, что организмы всегда зависят как от антропогенных, так и от природных факторов и реакция в всегда зависит от предрасположенности биологического объекта к условиям питания, возрасту и т.п.

Среди биоиндикаторов антропогенных воздействий выделяют:

чувствительные - реагирующие значительными отклонениями жизненных проявлений от нормы (изменение анатомических и морфологических параметров, нарушение численности и качественного состава сообществ, изменение биомассы и т.п.);

аккумулятивные - накапливающие антропогенные воздействия большей частью без быстрого проявления нарушений (аккумуляция токсических веществ, радионуклидов и т.п.).

Часто желательно заблаговременно обнаружить антропогенно обусловленные нарушения в экосистеме, для того чтобы вмешаться и остановить или ослабить антропогенез. Наличие чувствительных индикаторов дает возможность проводить раннюю или предваряющую индикацию.

Биоиндикация антропогенных нарушений может осуществляться на различных уровнях организации биологических систем: от макромолекул до биоценоза. С повышением уровня организации усложняются их взаимосвязи с факторами среды. При этом биоиндикация на низших уровнях включается в биоиндикацию на высших. На низших уровнях организации преобладают прямы и чаще специфические биоиндикаторы, связанные с воздействием одного определенного фактора. На высших - доминируют косвенные биоиндикаторы, связанные с целым комплексом факторов.

При поисках путей ранней биоиндикации необходимо учитывать следующее:

- биоиндикационные признаки, обнаруживаемые на высшем организационном уровне, связаны с соответствующим изменением на предыдущих уровнях;

- экосистемы, по сравнению с отдельными организмами, реагируют на нарушение с запаздыванием и в сильно измененной форме;

- изменение функций отдельных компонентов, обусловленные негативным воздействием, иногда полностью или частично сглаживаются за счет других.

В соответствии с организационными уровнями биологических систем выделяют следующие уровни биоиндикации:

1. Биохимический и физиологический. Удобен при ранней индикации. Клеточные органеллы (хлоропласты, митохондрии и др.), биохимические и физиологические процессы очень чувствительны к различным отклонениям от нормы. Такие индикационные признаки, как изменение пигментации, способность образовывать АТР, активность ферментов аминокислотного обмена, белки и аминокислоты, гормоны и др. могут быть использованы для выявления начальных этапов трансформации окружающей среды. Это возможно тогда, когда соответствующий параметр Х быстро и чувствительно реагирует на изменение какого-либо параметра среды Р:

/ dX / >> 0

/ dP /

Физиологические, биохимические и особенно ферментативные анализы, как правило, сложны и связаны с определенным оборудованием. Кроме того, далеко не в каждом случае наблюдаемая реакция может быть однозначно сопоставима с диагностируемым воздействием. Например, признаки загрязнения четко обнаруживаются тогда, когда его воздействие явно превосходит влияние всех других факторов. Однако, биоиндикация на первом уровне в целях ранней диагностики необходима тогда, когда наблюдать видимые нарушения, например, у тест-организмов еще невозможно.

Морфологический и анатомический. Наиболее часто применяемые на практике методы биоиндикации учитывают морфологические изменения прежде всего у высших растений. Изменение окраски (хлороз, побурение и т.п.), некрозы, дефолиация, изменение формы, количества и положения органов, направления, формы роста и ветвления и др. морфологические и анатомические нарушения можно использовать в качестве индикационных признаков. Для многих стрессовых факторов подобраны морфологические индикаторы. Например, таким тест-организмом для оценки различных загрязнений почвы является кресс-салат.

Воздействие антропогенных факторов на анатомо-морфологические структуры у животных можно оценивать по изменению размеров тела, а также отдельных его частей (длины, ширины, массы и др.); микроструктуры поверхности тела или отдельных его областей; по изменению окраски тела или отдельных его частей. Однако, различные факторы среды могут быть причиной как модификаций, так и отбора особей с определенными морфологическими признаками при генетически обусловленном полиморфизме. Об этом свидетельствуют многочисленные примеры экоморфоза, сезонного диморфизма, цикломорфоза и экотопических модификаций.

При оценке морфолого-анатомических нарушений необходимо правильно определить степень воздействия климато-эдафического фактора, а так же стадий развития и времени года. Некоторые естественные факторы могут вызывать симптомы, сходные с антропогенно-обусловленными и лишь в немногих случаях можно доказать, что они таковыми являются. Данный уровень организации биологических систем не совсем удобен для почвенной биодиагностики и чаще всего используется в случаях, когда оценивается влияние одного определенного фактора.

Флористический, фаунистический, хорологический и популяционно-динамический. Популяции, а также их структурно-функциональные особенности могут быть использованы как биоиндикаторы, если непосредственно коррелируют с определенными факторами. Такие параметры, как изменение флористического и фаунистического состава сообществ, продуктивность популяций, их возрастная структура, плотность, расширение или сокращение ареала широко используются при широкомасштабном мониторинге состояния природных и антропогенно-нарушенных ландшафтов. Трудности при проведении сопутствующей индикации такого типа связаны с тем, что в природных условиях на популяции воздействует целый комплекс антропогенных и природных факторов. Поэтому изменения на данном уровне организации необходимо рассматривать как ответ на комплексное воздействие.

Чаще всего качестве так называемых индикаторных популяций используют популяции высших растений с небольшим хорошо изученным ареалом и с ярко выраженной реакцией на любые отклонения от нормального состояния в среде обитания.

Ценотический и биогеоценотический. Антропогенное вмешательство в экосистемы приводит к уменьшению или увеличению числа видов или частоты их встречаемости, следовательно, к изменениям системы взаимоотношений в биогеоценозе. Биоиндикацию антропогенно обусловленных нарушений можно проводить отдельно на уровне фито-, зоо-, реже микробоценозов.

Параметры ценоза как индикационные признаки:

- материальный баланс (например, изменение газообмена);

- пространственно-структурные параметры (общее число видов, численность особей, доминирование, биомасса, ритм продуктивности).

При использовании животных в качестве индикаторов имеет значение оценка трофической структуры зооценозов, соотношение консументов и деструкторов.

Наряду с методами количественной оценки особый интерес представляют методы причинной интерпретации и оценки:

- установление количественного соотношения между степенью изменения ценоза в результате нарушения и источника этого нарушения;

- стабильность ценоза или масштабы и тенденции их изменений при длительном воздействии.

Антропогенные нарушения как правило затрагивают все компоненты биогеоценоза, имеющие различную устойчивость к ним и реакцию. Это обусловливает проведение биодиагностики на уровне биогеоценоза. Такой тип оценки приемлем для проведения локальной и региональной индикации.

Ландшафтный. Основной задачей ландшафтной биоиндикации является прогнозирование развития природных и антропогенно преобразованных ландшафтов при тех или иных планируемых воздействиях и управление им. Чтобы оценитьстепень антропогенного преобразования ландшафта, необходим эталон для сравнения. Учитывая средообразующую роль высшей растительности, таким эталоном можно считать потенциальную естественную растительность, которая поддается реконструкции путем сравнения местообитаний и анализа еще сохранившихся естественных фитоценозов, а также синантропных растительных сообществ.

Экологическая оценка ландшафта проводится с т.з. утилитарных требований и ориентирована на специфику его использования. Если рассмотреть экологическую значимость ландшафтов по критериям естественности, биологического разнообразия, редкости определенных видов и ценозов, то экологическая оценка будет более объективной. Например, для этой цели используется индекс экологической ценности:

ИЭЦ= å(Е R S V),

где n - число биоценозов, E - доля биоценозов в общей площади, R - относительная редкость биоценозов, S - богатство видов растений,V - богатство видов животных.

ИЭЦ может выступать в качестве индикатора при проведение биоиндикации ландшафтов.

Существует множество подходов классификации ландшафтов на основе степени их антропогенных изменений. Оценку преобразований и нарушений можно проводить по следующим направлениям:

- вынос органического материала и минеральных веществ, важных для бюджета экосистемы;

- поступление минеральных веществ или оганического материала, в том числе и живых организмов;

- отравление, т.е. поступление веществ, нетипичных для экосистемы и сразу же или с течением времени наносящих вред важным организмам или группам организмов;

- изменения спектра видов, т.е. оттеснение или подавление одних имеющихся видов другими или ранее присутствовавших видов интродуцированными в экосистему.

Степень гемеробности ландшафтов также используется для классификации естественных и преобразованных ландшафтов. Для расположения единиц растительности по шкале гемеробности используются следующие критерии: 1) доля терофитов; 2) доля неофитов; 3) утрата видов естественной флоры (табл.7). Помимо этого учитываются общие признаки изменения почвы и экосистемы. Зная степень гемеробности отдельных растительных сообществ, а также взаимосвязь между направлением и интенсивностью использования местности и соответствующей структурой растительности, можно прогнозировать и направлять ее развитие, планируя в результате экологическую ценность ландшафта в будущем. Исследования степени гемеробности ландшафтов дают ценные данные с природоохранной точки зрения. Например, агемеробные и олигогемеробные территории представляют собой земли, максимально заслуживающие охраны. Создание карт гемеробности городов позволит выделить нуждающиеся в охране биотопы, а также районы. нуждающиеся в более интенсивном озеленении. Определение степени гемеробности экосистем основано на точном знании природы и динамики систем на ценотическом и ландшафтно-экологическом уровне и имеет большую практическую ценность при планировании ландшафта, его преобразования и охраны.

Биодиагностика антропогенных воздействий на почву.

Воздействие на почву осуществляется различными по масштабу и по территориальному размаху явлениями:

1) Широкомасштабное территориальное (глобальное) воздействие на почву, вызываемое совокупностью большого числа отдельных факторов и источников, не поддающихся более детальной идентификации.

Таблица 7. Характеристика степеней гемеробности (по Э.Вайнерт, Р. Вальтер и

др., 1988)

степень гемеробности антропогенные воздействия доля неофитов,% доля терофитов, % изменения почвы и местообитания в целом
Агемеробная Олигогемеробная   Мезогемеробная   b-Эвгемеробная   a-Эвгемеробный   Полигемеробный     Метагемеробный Отсутствуют. Незначительное изъятие древеси-ны, выпас, воз-действие загряз-нений воздуха и воды (затопле-ние поймы эв-трофной водой). Раскорчевка, распашка, сплошные руб-ки, использова-ние подстилки, снятие дернины, слабое удобре-ние. Удобрение, из-весткование, применение био-цидов, неболь-шой дренаж.   Выравнивание почвы, регуляр-ная вспашка, умеренное вне-сение минераль-ных удобрений.   Интенсивное орошение сточ-ными водами.     Глубокая или плантажная вспашка, посто-янное и глубо-кое осушение и (или) интенсив-ное орошение, интенсивное удобрение и использование биоцидов, пол-ное уничтожение биоценоза с одновременным занятием экото-па чужеродным материалом.     Биоценозы силь-но обеднены, биотоп постоян-но подвержен сильному изме-нению.   Биоценозы уничтожены. < 5   5-12   13-17   13-17     18-22     18-22     > 23     -   < 20 < 20   < 20   21-30   30-40     30-40     > 40     > 40     - Без изменения. Незначительное изменение поступ-ления питатель-ных веществ.     Незначительное изменение поступ-ления питатель-ных веществ, во-ды или кислоро-да, эвтрофизация.     Повышенное пос-тупление пита-тельных веществ при изменении под влиянием рН их доступности, изменение поступ-ления воды или кислорода, отсут-ствие подстилки. См. выше, кроме того нарушение пахотного слоя, изменение прони-занности корнями верхних горизон-тов. Сильно возрос-шее поступление и вынос воды и питательных ве-ществ при пони-женной венти-ляции. Сильно возрос-шее поступление и вынос питатель-ных веществ при зависящем от окислительно-восстановительного потенциала уменьшении их доступности, вы-сокая пронизан-ность подпочвы корнями, повы-шенное поступ-ление кислорода и воды, изменение свойств местоо-битаний, переме-шивание почвы с антропогенным материалом. Уменьшение про-низанности почвы корнями и венти-ляции, отсутствие подстилки и аккумулятивного горизонта. Преобладание вредных веществ, отсутствие корне-обитаемой толщи.

 

2) Территориально ограниченное воздействие, причиной которого является более или менее известное число факторов и источников.

3) Локальное узкоограниченное воздействие, с кратко- или долговременным воздействие на отдельные организмы и экосистемы.

Формы воздействия на почву:

1. Физическое воздействие (рекреация, выпас скота, тяжелая с/х техника, орошение, водная эрозия, открыта добыча полезных ископаемых, строительство, военные действия и т.п.).

2. Химическое загрязнение (промышленные выбросы, агрохимикаты, радиоактивные осадки, органические газы и жидкости и т.п.).

3. Биологическое загрязнение (объекты микробиологического производства белка и белково-витаминных концентратов, энтомоппатогенные бактерии, используемые в биологической борьбе с разного рода вредителями и т.п.).

По причине различной буферности и устойчивости при одинаковой интенсивности и продолжительности действия антропогенного фактора(ов) степень и форма возникающих изменений в разных почв различна. При биоиндикации необходимо учитывать, что между химической обстановкой и ее влиянием на экосистему не обязательно существует линейная зависимость. Решающее значение для действия на биологическом уровне имеет соотношение интенсивности фактора и специфичной реакции буферной системы почвы.

Ниже приводятся отдельные примеры почвенной биодиагностики различных антропогенных нарушений.

Физические воздействия на почвы. Изменение почвенных параметров касается прежде всего сложения и структуры почвы снижения порозности, ухудшения аэрации, дренажа. На уровне фитоценозов это сказывается в затруднении проростания семян, замедлением роста корней и побегов, на уровне зооценозов - уменьшение жизненного пространства, особенно для мелких беспозвоночных. Следует различать воздействия, проявляющиеся первично только в почве, и те. которые затрагивают одновременно напочвенный ярус. Оценку физической деградации почв целесообразно проводить, используя методы сопутствующей индикации, анализируя описание растительности и прослеживая динамику ее состояния.

Одним из примеров физического воздействия на почвенный покров являются рекреационные нагрузки. На основе комплексных исследований по влиянию рекреации на лесные экосистемы зоны КАТЭКа было выделено четыре стадии рекреационной дигрессии лесных сообществ. Основными индикационными параметрами являются: посещаемость, площадь тропиночной сети, проективное покрытие травянистого покрова, фаунистический состав и соотношение лесных и сорных видов, запасы подстилки и ее фракционный состав (Практические рекомендации..., 1987). Высокие рекреационные нагрузки приводят к снижению видового разнообразия микроартропод и исчезновению подстилочных форм педобионтов, подавляют общую биологическую активность.

Фитоиндикаторы рекреационных нагрузок лесной зоны Средней Сибири: виды, устойчивые к нагрузкам (осока большехвостая, герань лесная

и ложносибирская, чина весенняя и Гмелина, подмаренник северный, скерда сибирская, клевер люпиновый, колокольчик сборный), луговые и сорные

виды (тысячелистник обыкновенный, клевер луговой, чина луговая, подорожник большой).

При длительном сельскохозяйственном использовании почв наблюдается глубокая деградация почвенного биоценоза. Индикационными признаками являются: снижение общей биомассы и видового разнообразия, упрощение педокомплекса, снижение обилия и видового разнообразия сапрофагов, доминирование фитофагов, смена детритной пищевой цепи на пастбищную, увеличение патогенных форм микроорганизмов, частые вспышка массового размножения вредителей. Основными индикаторами нарушении такого типа являются комплексы почвенных беспозвоночных - структурные перестройки переходят в функциональные и приводят к локальным изменениям характеристик зонального типа биологического круговорота.

Открытая добыча полезных ископаемых требует мероприятий, связанных с возобновлением сельскохозяйственного и лесохозяйственного фондов земель (Биологическая рекультивация..., 1996). Биоиндикаторами процессов восстановления отвалов вскрышых пород являются: при естественном восстановлении - азотфиксирующие бактерии и сине-зеленые водоросли, с постепенным вытеснением зелеными и желто-зелеными, сорные травы с постепенным появлением луговых однолетних и затем многолетних, доминирование летающих членистоногих - хищников, с появлением кормовой базы - фитофаги, с накоплением органического вещества - мелкие поверхностно-обитающие сапрофаги, наблюдается становление всех компонентов, соответствующих формирующемуся типу фитоценоза; при лесной рекультивации - на первых этапах членистоногие, гл.об. насекомые, низкое видовое разнообразие с ярко выраженным доминированием отдельных видов, на последующих - формирование и увеличение запасов подстилки и травянистого яруса и увеличение доли сапрофагов сначало подстилочных, затем почвенно-подстилочные формы, в травянистом ярусе сорные и луговые виды вытесняются лесными, увеличение активности целлюлозоразлагающей активности и ферментов азотного метаболизма, интенсификация процессов почвенного “дыхания”.

Химическое загрязнение почв по своему воздействию значительно превосходит все виды физических воздействий. Изменение химических параметров почвы отражается прежде всего на росте и продуктивности отдельных видов, их популяций или приводит к более или менее сильным нарушениям структуры фитоценозов и даже к развитию сукцессий (прямая

индикация). Консументы и редуценты чаще всего испытывают косвенное влияние в результате изменения структуры фитоценозов, количественных и

качественных перемен в доступности пищи (косвенная индикация). Это отражается на их активности, обилии разнообразии и возрастной структуре популяций. Химические изменения в силу своей сложности часто приводят к структурным изменениям на нескольких трофических уровнях.

Ниже приводят примеры биоиндикации некоторых типов химического загрязнения почв.

Загрязнение почв тяжелыми металлами. Значение биодиагностики в данном случае обусловлено высокой чувствительностью биологических систем к повышенному содержанию тяжелых металлов. Особенно это относится к организмам, потребляющим тяжелые металлы вместе с пищей непосредственно из почвы и включающим их в свой обмен веществ.

1) Ранняя индикация на уровне биохимических и физиологических реакций. основана на изменении активности ферментов при загрязнении субстратов тяжелыми металлами. Например, свинец оказывает сильное воздействие на активность таких ферментов как пероксидаза, кислая фосфотаза. малатдегидрогеназа.

2) Косвенная индикация - оценка влияния тяжелых металлов на рост и продуктивность растений, в качестве индикационных признаков используются анатомические и морфологические отклонения. При использовании тест-организмов и проведении опытов на экспериментальных субстратах со ступенчато изменяющей концентрацией загрязнителя оцениваются следующие параметры: выживаемость, рост корней и побегов, некроз листьев (хвои).

3) Биоиндикация устойчивости растений к тяжелым металлам. Используется для растениводческих и лесоводческих целей, для сохранения близкой к природной растительности. Для выявления устойчивости проводят сравнительное измерение роста корней и побегов, используют метод сравнительной протоплазматики.

Потенциально токсичные элементы можно подразделить на две группы:

1. Цинк, медь, никель и бор могут непосредственно воздействовать на рост сельскохозяйственных культур, если их концентрация превышает ПДК.

2. Кадмий, свинец, ртуть, молибден, мышьяк, селен, хром и фтор обучно нетоксичны для сельскохозяйственных культур, но могут действовать на животных, питающихся растениями, живыми или мертвыми, выросшими на загрезненных почвах. Кадмий может быть токсичен и для сельскохозяйственных культур, но оказывает воздействие на животных при

более низких концентрациях, поэтому ПДК для элементов данной группы необходимо устанавливать по их воздействию на животных.

При биодиагностике загрязнений почв тяжелыми металлами чаще всего используют фитоиндикаторы, однако деление токсиканотов на группы по степени их воздействия обусловиливает использование других групп почвенных организмов. Кроме того, почвенные животные оказывают существенное влияние на миграцию и аккумуляцию микроэлементов и их биоиндикационное значение определяется способом поглощения, положением в пищевой цепи и продолжительностью пребывания элемента в организме. В лесных сообществах это, прежде всего, обитатели и потребители подстилки, в луговых и степных - потребители корнеотпада и обитатели минеральных горизонтов. Лучшими зооиндикаторами почвенного загрязнения являются дождевые черви - для них получены индексы загрязнения, характеризующие состояние среды и дающие оценку степени риска для жизни.

Хорошими и перспективными являются методы лихеноиндикации. Для лишайников определяют коэффициенты их биологического поглощения: отношение содержания элемента в лишайнике к его концентрации в корнеобитаемом слое почвы. Это дает возможность оценить относительную способность разных видов лишайников из одного местообитания концентрировать элементы и выявить виды-индикаторы. Напочвенные лишайники имеют более постоянный ряд поглощения, чем эпифитные.

Методы микробиологической и биохимической диагностики также применимы при оценке данного типа загрязнения. Например, хорошим индикатором является уровень азотфиксирующей активности. Продуктивность и микробная биомасса, таксономическая структура микробоценозов являются индикационными признаками длительного загрязнения почв.

При биодиагностике загрязнений почвы тяжелыми металлами необходимо учитывать, что решающим при токсичном действии тяжелых металлом является не их общее содержание в субстрате, а их концентрация в доступной форме.

Загрязнение агрохимикатами связано прежде всего с применением средств защиты растений (биоциды), удобрений и регуляторов роста. Среди биоцидов наиболее широкомасштабное воздействие на пространственные и функциональные отношения в экосистемах оказывают гербициды. С т.з. биодиагностики интерес представляют следующие вопросы:

- определение стойкости гербицидов в связи с отрицательным воздействием на культурные растения их остатков (например, триазинов)

методом ранней диагностики в опытах с высшими растениями и микроорганизмами (предварительная экстракция или внесение гербицидов или загрязненной гербицидами почвы к определенным стандартным субстратам);

- определение изменений на уровне популяции уничтожаемых организмов (сорняков). Это относится как к их ценозам, так и к консументам и деструкторам, взаимодействующим с ними в данной экосистеме (использование тест-организмов). Возможности биоиндикации на примере гербицидов применимы и для других групп биоцидов.

Значительное внесения в почву минеральных удобрений может вызвать существенное загрязнение почвенного биоценоза. Прежде всего это сказывается на чувствительных культурах, например, за счет накопления

токсичных концентраций нитратов, приводит к изменению структуры фитоценозов - развитие нитрофильных видов, которые вытесняют другие, менее конкурентноспособные растения. Накопление нитратов и миграция их по трофическим цепям приводит к накоплению канцерогенов. Минеральные формы (нитраты, фосфаты, сульфаты) вызывают отравление и гибель педобионтов. Методы почвеной биодиагностики данного типа загрязнения аналогичны методам, применяемым при других загрязнениях.

Радиоактивное загрязнение. Почва является важным компонентом природных сообществ при миграции искусственных радионуклидов. Наибольший интерес вызывает вопрос аккумуляции этих загрязнителей разными группами почвенной биоты. Особое место занимает проблема накопления радионуклидов в травянистом ярусе (корм для животных). Например, изучено накопление стронция различными видами растений и среди них выделены аккумулирующие индикаторы: чина луговая, купальница европейская, вероника дубравная, земляника лесная, лютик едкий, клевер ползучий. Такие растения как вейник наземный, колокольчик сибирский, репешок обыкновенный являются слабыми аккумуляторами радионуклидов. Отдельные части растений так же по разному накапливают стронций - наибольшая концентрация его в листьях, наименьшая - в цветах. Плодовые тела различных видов грибов являются сильными аккумуляторами радионуклидов. Например, по накопление цезия были выделены: слабонакапливающие - опенок осенний, средненакапливающие - лисичка настоящая, подберезовик, рядовка, белый гриб, сильнонакапливающие - груздь черный, сыроежки всех видов, аккумуляторы - гриб польский, масленок. Среди беспозвоночных аккумулирующими индикаторами могут быть многоножки, моллюски, мокрицы, клещи, дождевые черви и только те, которые имеют высокую численность и разнообразие, продолжительный период развития и тесный контакт со средой. В качестве индикационных показателей могут быть репродуктивные функции, “биотический потенциал” педобионтов. Аккумуляция радионуклидов организмами разных трофических уровней оценивается коэффициентом биологического поглощения, а также поглотительной дозой:

D = 3,57.102. (Сf2 . Eэф/ m),

Сf2 - содержание радионуклида в организме, Еэф - эффективная энергия радионуклида, m - масса организма.

Биологическое загрязнение почв чужеродными микроорганизмами происходит в результате попадания в почву бытовых и сельскохозяйственных отходов и отбросов, а также за счет аэрозолей микробиологических производств. С бытовыми отбросами в почву могут попадать потенциально опасные микроорганизмы – патогенные и токсикогенные, способные вызывать кишечные инфекции и пищевые отравления у человека, эпидемические заболевания у животных, токсикозы растений.

В санитарно-эпидемиологических почвенных исследованиях определяют содержание в почвах бактерий группы кишечной палочки и патогенных клостридий и бацилл - возбудителей столбняка, сибирской язвы, газовой гангрены и др. Бактериальные энтомопатогенные препараты (энтомобактерин, дендробациллин, боверин, мускардин) содержат споры бацилл, которые в течение многих лет сохраняются и размножаются в почве. При применении этих препаратов методами аэрораспыления происходит массовое обсеменение растительности и почвы спорами этих бактерий, что приводит к нарушению природного равновесия в микробных сообществах.

Почва способна к самоочищению от несвойственных ей микроорганизмов. Механизмы, лежащие в основе самоочищения почв,пока остаются непознанными. Они могут быть разной природы. В первую очередь это связано с отсутствием в почвенной среде условий, необходимых для развития попадающих извне микроорганизмов, а также неблагоприятного действия физических и химических факторов (кислотности,высушивания, солнейчной радиации и т.д.).другой механизм элиминации микроорганизмов – взаимодействие с членами почвенной биоты – выедание, лизис и др. В некоторых случаях, при загрязнении небольших территорий,рекомендуется применять для очистки почв химические дезинфеканты (формалин, окись этилена, тиазол и др.) или специфические препараты пестицидов.

Нарушение экологической среды под влиянием разного рода загрязнителей – одна из важнейших проблем современности, поэтому разработка принципов и методов ранней диагностики повреждения почвенной биоты под их воздействием представляет собой одну из самых насущных задач биологии почв.

Основные принципы применения методов биоиндикации.

Для биоиндикации пригодны два подхода:

Пассивный мониторинг - у свободноживущих организмов исследуются видимые или незаметные повреждения или отклонения от нормы, являющиеся признаками антропогенного воздействия. Такой тип мониторинга не позволяет выделить качественные и количественные особенности отдельно взятых факторов - оценивается только суммарная нагрузка.

Активный мониторинг - оценка тех же воздействий на тест-организмах, находящихся в стандартизированных условиях. При проведение такого типа мониторинга рекомендуется одновременно подвергать воздействию несколько видов организмов, различающихся по их устойчивости.

При биоиндикации необходимо соблюдать следующие:

1. Относительная быстрота проведения.

2. Получение достаточно точных и воспроизводимых результатов.

3. Присутствие объектов, применяемых в целях биоиндикации, по

возможности в большом количестве и с однородными свойствами.

4. диапазон погрешностей по сравнению с другими методами

тестирования не более 20 %.

 







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 1607. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия