Биоиндикация. Учебное пособие санкт Петербург 2012
 Скачать 128.12 Kb.
|
БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ПОЧВПочва - это единственный компонент ландшафта, который возникает в результате взаимодействия всех других его компонентов: горных пород, климата, природных вод, растительности, микроорганизмов и животных. Являясь основной депонирующей средой, почвы сами могут рассматриваться как интегральный индикатор загрязнения природно-территориального комплекса. Загрязненные почвы являются источниками вторичного загрязнения приземного слоя воздуха, поверхностных и грунтовых вод; из почв растения поглощают минеральные вещества, вовлекая их в биологический круговорот. Таким образом, почвенный покров определяет миграцию химических элементов по цепи питания, поэтому 31 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ изучение его состояния представляет собой существенную часть работ по оценке влияния антропогенных факторов на природную среду. Основные характеристики почв, которые являются объектом биоиндикации, – кислотность, механический состав, влажность, содержание питательных веществ. По степени накопления некоторых токсичных веществ в растениях (аккумулятивная биоиндикация) судят о степени загрязнения ими почвы. Биоиндикация процессов закисления, нейтрализации или подщелачивания почвенных растворов проводится с использованием фитоиндикаторов кислотности почв, а также изменения видового состава биоценоза и его динамики во времени. По отношению к рН окружающей среды выделяют ацидофилы- растения, произрастающие на кислых почвах; базифилы — растения, произрастающие на щелочных почвах; нейтрофилы — растения почв с нейтральной реакцией. В зависимости от отношения к обилию питательных веществ в почвах растения подразделяются на: олиготрофы- растения, произрастающие на бедных почвах; мезотрофы – растения, произрастающие на почвах со средним уровнем содержания биогенных веществ; мегатрофы – растения, произрастающие на богатых почвах. В зависимости от отношения к засоленности почв у растений выделяются галофиты- растения засоленных местообитаний и галофобы (гликофиты) - виды растений, избегающие засоленных почв. Выделяют факультативные и облигатные галофиты, эвригалинные и стеногалинные виды, способные произрастать в условиях широкой или узкой амплитуды концентрации солей и переносить различное по составу засоление или адаптированные к определённому виду засоления. Растения могут служить индикаторами повышенного содержания в почве различных элементов. Выделяют растения кальцефилы и силицифилы. В районах с природным повышенным содержанием 32 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ тяжёлых металлов возникают металлофитные флоры (медная, кобальтовая и т.д.), состоящие из специфических видов. БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫГидросфера служит естественным аккумулятором большинства загрязняющих веществ, поступающих непосредственно в атмосферу и литосферу. Можно выделить наиболее существенные проблемы, связанные с антропогенным воздействием на водные объекты: эвтрофирование, избыточное поступление органических вешеств, закисление, загрязнение токсичными химическими веществами, воздействие гидротехнических работ. Показателями эвтрофирования являются: последовательная смена популяций водорослей и преобладание в эвтрофных экосистемах синезеленых и зеленых водорослей; значительное увеличение биомассы фитопланктона; снижение видового разнообразия; увеличение количества нитчатых водорослей в прибрежной зоне; увеличение численности, биомассы и изменение состава зоопланктона и бентоса; увеличение ихтиомассы; повышение заражённости паразитами. Возрастает первичная продукция фитопланктона (оцениваемая по интенсивности фотосинтеза). Отмечается тенденция к уменьшению средних размеров организмов всех экологических групп. Загрязнение органическими веществами выражается в изменении видового состава биоценоза. Количество видов уменьшается, у животных преобладают виды, устойчивые к дефициту кислорода, повышается численность сапрофитной микрофлоры. Для оценки уровня загрязнения водных объектов органическим веществом создана система сапробности,позволяющая разделить водные объекты и их отдельные участки на зоны (ксено-, олиго-, мезо- или полисапробную). Составлены списки организмов - индикаторов сапробности – растений и 33 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ животных, показательных для того или иного уровня загрязнения акватории органическим веществом. Закисление (ацидификация) водоемов сопровождается глубокими перестройками водных биоценозов на всех трофических уровнях. Водоемы с различной естественной кислотностью водной среды населяют гидробионты, адаптированные к определенным интервалам концентраций водородных ионов (эвриионные организмы приспособле- ны к наиболее значительным колебаниям рН водной среды, стеноионные, наоборот, жизнеспособны при незначительных колебаниях рН). По отношению к рН водные организмы подразделяются на ацидофилы (предпочитающие кислую среду), индифференты и алкалифилы (предпочитающие щелочную среду). По мере повышения кислотности водной среды уменьшается видовое разнообразие водных организмов, происходит смена доминант- ных видов, снижается интенсивность продукционных процессов. Химическое загрязнение водных объектов происходит в результате поступления токсичных веществ со сточными водами и атмосферными осадками, а также в результате техногенных аварий. Индикаторным показателем химического загрязнения является накопление устойчивых токсикантов в гидробионтах (преимущественно в рыбе и организмах бентоса). Под воздействием токсичных веществ отмечается уменьшение видового разнообразия, снижение численности и биомассы гидробионтов, изменение структуры сообществ фитопланктона, зоопланктона, зообентоса, преобладание токсикорезистентных видов. У водных организмов отмечается увеличение частоты появления тератов. У рыб наблюдаются признаки хронического токсикоза, выражающиеся в патологических изменениях органов и тканей. Выявляется увеличение частоты изменений генетического материала гидробионтов (генотоксичное воздействие). 34 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ Гидротехнические работы, вызывающие увеличение поступления взвешенных веществ в водную толщу, приводят к уменьшению численности организмов - фильтраторов. Отмечаются изменения состава фитопланктона, в частности, уменьшение численности нитчатых форм водорослей. |