Биоиндикация. Учебное пособие санкт Петербург 2012
 Скачать 128.12 Kb.
|
БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ВОЗДУШНОЙСРЕДЫ Одним из наиболее распространенных видов загрязнений природной среды являются выбросы в атмосферу токсичных газообразных соединений. Основными из них считаются: двуокись серы, окись углерода, фтористый водород, сероводород, окислы азота, хлористый водород и др. Поступление их в атмосферу связано с деятельностью различных предприятий, сжиганием мусора и выбросами автотранспорта. Экологические последствия загрязнения атмосферного воздуха обусловлены воздействием газообразных соединений, проникающих в организм, и выпадением кислотных осадков, образующихся при со- единении токсикантов с водой. Хорошими индикаторами загрязнения воздушной среды являются растения, поскольку они в большей степени поражаются загрязненным воздухом и сильнее реагируют на те концентрации большинства вредных примесей, которые у людей и животных не оставляют видимых явлений отравления. Действие газовых поллютантов на растения зависит от вида вредных веществ, концентрации загрязняющих веществ, длительности воздействия, относительной восприимчивости видов растений к действию газов и стадии физиологического развития, в которой находится растение в момент воздействия вредных веществ. Первые нарушения в анатомическом строении прослеживаются в строении хлоропластов. В дальнейшем отмечаются разрушение 28 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ цитоплазмы и сжимание клетки. Выделяют три стадии повреждений хвои ели и сосны: повреждаются только хлоропласты, повреждаются и другие органеллы, органеллы исчезают или превращаются в бесструктурную массу. Интенсивность воздействия кислотных осадков зависит от смачиваемости поверхности растений. Степень повреждения фитомассы изменяется в зависимости от видовой принадлежности. При биоиндикационных исследованиях и анализе реакции организма на воздействие загрязнения воздуха следует различать газоустойчивость и газочувствительностъ растений. Газоустойчивостъ способность сохранять свойственные организму процессы жизнедеятельности и семенного воспроизводства в условиях загрязнения газами и парами атмосферного воздуха. Уровень газоустойчивости вида или особи оценивается по предельным концентрациям токсичного вещества, которые не вызывают функциональных и структурных нарушений в организме в период наивысшей физиологической активности и чувствительности к действующим атмосферным примесям. Газочувствителъность - реакция организма на воздействие загрязняющего вещества в определённый период его развития. В биоиндикационных исследованиях необходимо учитывать систематическую принадлежность видов и изменение степени их газоустойчивости. В качестве биоиндикационных признаков можно использовать различные специфические и неспецифические признаки. Неспецифическая индикация аэротехногенного загрязнения может проводиться по различным биохимическим и физиологическим реакциям. Основными индикаторными признаками, отражающими стрессовую нагрузку, являются: изменение активности ферментов; 29 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ разрушение пигментов в листьях растений под действием аэротехногенного загрязнения. Хорошо изучено снижение количества хлорофилла, прежде всего хлорофилла «а». В качестве индикатора используется изменение соотношения хлорофилл «а»/хлорофилл «b»; изменение количества и соотношения каротиноидов. При воздействии SО2 увеличивается содержание лютеина и уменьшается количество р-каротина; преждевременное появление гормонов старения - этилена и абсцизовой кислоты; изменение минерального обмена. Индикаторными признаками являются изменение содержания жирных кислот, увеличение содержания сахарозы и глюкозы. К числу наиболее показательных признаков специфической индикации относится изменение химического состава биомассы и накопление поллютантов. Наблюдается зависимость содержания поллютантов от возраста листьев. Неспецифическая индикация проводится по различным морфологическим, анатомическим и поведенческим параметрам. Широко распространенными индикаторными признаками является наличие хлорозов и некрозов, в результате поражения ими надземной массы растений происходит преждевременное опадение листвы - дефолиация. Биоиндикационными признаками служат: изменение размеров клеток тканей, смоляных ходов, листьев, трансформация размеров стеблей и в целом организмов. Нарушение процессов жизнедеятельности под влиянием токсичных газов может приводить к изменению строения тканей, отдельных органов и в целом формы роста растений. Крайним случаем проявления воздействия токсикантов является образование тератов. Часто 30 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ происходит деформация листовых пластинок древесных пород и кустарников - возникают уродливые перетягивания, вздутия или искривления листовых пластин, изменяется форма слоевища лишайников. У насекомых могут возникать изменения структуры поверхности тела. Индикатором загрязнения воздуха является высокий уровень смертности пчелы медоносной и других насекомых. Интегральным признаком токсического воздействия является снижение биопродуктивности и запасов биомассы. Хорошим индикатором загрязнения атмосферного воздуха является снижение проективного покрытия или полное исчезновение эпифитных лишайников. В качестве индикатора может быть использовано изменение плодовитости организмов. При загрязнении воздуха происходит уменьшение образования плодовых тел у лишайников, увеличение количества стерильных цветков в соцветиях растений. При хроническом загрязнении воздуха происходят изменения в составе, структуре и строении фито- и зооценозов. При сильном загрязнении отмечается деградация лесных сообществ. |