Ympäristötutkimuksen aikana käytetään erilaisia menetelmiä. Yksi niistä voi olla bioindikaatio. Tähän lähestymistapaan sisältyy tiettyjen elävien organismien tilan tutkiminen, jotta saadaan tietoa ympäristöstä. Ymmärtääksesi tällaisten tutkimusten suorittamisen piirteitä sinun tulee miettiä, mikä on bioindikaattori. Tämä antaa tarvittavat tiedot samanlaisesta tutkimusmenetelmästä.
Yleinen määritelmä
Bioindikaattori on elävä organismi ja mahdollisesti kokonainen laji tai yhteisö, joka asuu tietyssä ekologisessa järjestelmässä ja voi toimia sen tilan heijastuksena. Lisäksi tutkimuksessa arvioidaan yksilöiden määrää väestössä, heidän kuntoaan ja käyttäytymistään. Saatujen tietojen perusteella voidaan arvioida pilaavien aineiden, toksiinien, syöpää aiheuttavien aineiden esiintyminen luonnollisessa ympäristössä.
Bioindikaattorit ovat kasveja tai eläimiä, joiden tila riippuu suoraan heidän ympäristöstään. Tällaisen tekniikan soveltamisella tutkimuksen aikana on monia etuja. Joskus vain bioindikaattoreiden perusteella on mahdollista saada tarvittava tieto ympäristön tilasta. Rahan ja ajan säästö monimutkaisten fysikaalisten ja kemiallisten analyysien suorittamiseksi on kiistaton etu.
Bioindikaattorit ovat kasveja ja eläimiä, jotka tiivistävät tärkeät tiedot epäpuhtauksista ja muutosnopeudesta. Niiden avulla voit määrittää haitallisten aineiden kertymispaikan ja kulkeutumisreitin, toksiinien vaikutuksen asteen ja vakavuuden eläviin olentoihin, mukaan lukien ihmiset.
Tutkimuksen aikana arvioidaan tällaisten indikaattorien biokenoosia. Samaan aikaan tutkijat ovat kiinnostuneita sekä eläimistön että kasviston edustajista. Havaintojen aikana on mahdollista arvioida toksiinien kroonisen altistumisen aste jopa pieninä pitoisuuksina. Ne vaikuttavat eläinten sisäelinten, kehon symmetristen osien ja niiden suhteiden toimintaan ja yleiseen tilaan.
typologia
Bioindikaattorit - vedessä, ilmassa ja maaperässä elävät kasvit ja eläimet. Sellaiset organismit voivat olla bakteereja tai leviä, samoin kuin selkärangattomia, esimerkiksi äyriäisiä, silikaatteja, nilviäisiä. Voidaan käyttää kalojen, eläinten tutkimustietojen aikana.
Maaperän bioindikaattorit ovat useimmiten luonnossa kasvavia kasveja. Niiden tilan mukaan voit määrittää maaperän happamuuden, kosteuden, tiheyden ja lämpötilan. Tiettyjen kasvien ulkonäkö voi myös määrittää maaperän happipitoisuuden, ravinteiden määrän sekä suolat ja raskasmetallit.
Havupuut voivat tarjota maaperätietoja ympäri vuoden. Tässä tapauksessa ei käytetä vain morfologisia indikaattoreita, vaan myös joukko biokemiallisia muutoksia. Tämän avulla voit saada luotettavaa tietoa. Morfologiset merkit ovat joskus muuttuvia.
Joten esimerkiksi tavallinen nokkosenen voi osoittaa kuinka paljon kalsiumia on maassa. Jotkut kasvit ovat gallofiileja. He rakastavat suolaista maaperää. Jos ne kasvavat tietyllä alueella ja asuttavat aktiivisesti alueita, niin maa suolataan vähitellen.
Veden tilan arvioimiseksi tutkitaan bioindikaattoreita, kuten tiettyjen hyönteisten toukkia, tietyntyyppisiä leviä ja korkeampia äyriäisiä, valoisia bakteereja.
Ilman bioindikaattorit voivat olla sammalta ja jäkälää. Heidän fyysiset ominaisuutensa vaihtelevat suuresti kasvuolosuhteista riippuen.
Valittavat ominaisuudet
Kasvit ja eläinten bioindikaattorit valitaan tutkimukselle tietyn periaatteen mukaisesti. Sen on laatinut yksi kuuluisimmista amerikkalaisista ekologista, Yu. Odum. Hän ehdottaa, että seuraavat indikaattorit otetaan huomioon valittaessa bioindikaattoreita:
- Eläviä organismeja on stenotooppisia ja eurytopisia. Entiset pystyvät elämään vain tietyissä olosuhteissa, joten niiden jakelu on rajoitettua. Eurytopic-lajit ovat luonnossa laajalle levinneitä, kestävät ympäristöä. Siksi ne ovat vähemmän sopivia tutkimukselle kuin stenotooppiset lajit.
- Suurempia bioindikaattorityyppejä tutkitaan useammin kuin pieniä. Tämä selitetään biokenoosin vaihtuvuudella. Pienissä lajeissa se on korkeampi, joten tutkimuksen ajankohtana ne eivät ehkä kuulu näytteeseen, varsinkin pitkällä aikavälillä tapahtuvan analyysin aikana.
- Lajin tai niiden ryhmän valitsemiseksi tutkimukseksi vaaditaan kokeellisia ja kenttätietoja tietyn tekijän raja-arvoista. Samanaikaisesti otetaan huomioon bioindikaattorin mahdolliset kompensoivat reaktiot ja lajien toleranssi.
- Eri populaatioiden, lajien tai yhteisöjen määrällinen suhde on suuntaa-antavampi, joten sitä käytetään luotettavana indikaattorina. Vain yksi laji ei voi täysin ilmaista ympäristömuutosten laajuutta. Tällaisia muutoksia on tarkasteltava kokonaisuutena, ei vain yhteen suuntaan.
On myös syytä huomata, että parhaat bioindikaattorit ovat lajeja, jotka antavat välittömän vastauksen, ja eroavat toimitettujen tietojen luotettavuudesta. Virheen ei tulisi ylittää 20%. Lisäksi tällaisten bioindikaattorien avulla pitäisi olla helppo hankkia tarvittavat tiedot. Lajien on oltava jatkuvasti läsnä luonnossa, jotta tutkija voi arvioida sen tilan milloin tahansa.
laji
Bioindikaattoreita on erityyppisiä ja erilaisia. Kaikki sellaisiin tutkimuksiin soveltuvat elävät organismit voidaan jakaa kahteen ryhmään:
- Tallennus.
- Kertyvät.
Ensimmäisessä tapauksessa elävät organismit reagoivat ympäristön muutoksiin muuttamalla populaation kokoa. Ne voivat myös muuttaa fenotyypin ulkonäköä, somaattisia häiriöitä tai kudosvaurioita. Eri epämuodostumia saattaa esiintyä, kasvuvauhti vaihtelee. Muita selvästi näkyviä merkkejä voi olla läsnä.
Esimerkiksi jäkälät, puiden neulat, ovat rekisteröinnin bioindikaattoreita. Ne näyttävät nekroosilta, kloroosilta, kuivumiselta. Bioindikaattorien tallentaminen ei aina mahdollista määrittää muutosten syitä. Tässä tapauksessa tarvitaan lisätutkimuksia sen selvittämiseksi, miksi populaatio, lopullinen ulkonäkö, jakautuminen luonnossa jne. Tällaiset muutokset voivat olla seurausta erilaisista prosesseista.
Bioindikaattoriorganismit voivat olla kertyvää tyyppiä. Ne keskittävät toksiineja, pilaantumista kehonsa sisälle, eri kudoksiin, kehon osiin tai elimiin. Tutkimuksen aikana ympäristösaasteiden määrä määritetään kemiallisen analyysin jälkeen. Kerääntyvä bioindikaattori voi olla esimerkiksi äyriäisten kuoret, hyönteisten toukat, samoin kuin jotkut nisäkkään elimet (aivot, munuaiset, perna, maksa jne.), Sammalit.
Elävät organismit reagoivat välittömästi ympäristöön joutuvien haitallisten aineiden kokonaisuuteen. Siksi tämän toksiinin tarkan pitoisuuden määrittämiseksi tämä tekniikka ei salli. Mutta samaan aikaan bioindikaation käytön etu antaa sinun määrittää, kuinka paljon pilaantuminen vaikuttaa väestöön.
Testaa organismeja
Testi-organismi voi olla ympäristön bioindikaattori. Nämä ovat kasviston tai eläimistön edustajia, joita käytetään laboratorio-olosuhteiden laadunvalvonnassa. He tekevät aiheellisia kokeita. Se voi olla esimerkiksi yksisoluisia, alkueläimiä, niveljalkaisia. Testi-organismi voi olla myös kasveja, esimerkiksi sammalta tai kukkivaa kasvia.
Tällaisten organismien pääpiirteenä on kyky saada kasveja geneettisesti homogeenisistä kasveista tai eläimistä. Tässä tapauksessa prototyyppiä verrataan ohjaukseen. Tämän avulla voit saada luotettavaa tietoa loukkaavasta tekijästä. Muuten yksilöiden normaalien yksilöllisten erojen vuoksi ei ole mahdollista saada luotettavaa tulosta.
Analyysimenetelmät
Bioindikaattoreita ja niiden ympäristön pilaantumista tutkitaan vertailevalla analyysillä kontrolliesimerkillä. Tässä tapauksessa voidaan käyttää erilaisia lähestymistapoja.
Ensimmäisessä menetelmässä verrataan merkityksellisiä ominaisuuksia vaikutusalueen ulkopuolella. Esimerkiksi teollisuuden pilaantumisalueella kasvatettuja kasveja verrataan viljelykasveihin, jotka kasvoivat ihmisen toiminnan vaikutuksen ulkopuolella.
Toinen menetelmä käsittää näytteen vertaamisen kokeellisiin tuloksiin. Yksi osa koekasveista saatetaan kosketuksiin laboratorio-olosuhteissa saastuneen ilman, maaperän, veden kanssa ja toinen puhtaalla alustalla.
Kun käytetään kolmatta tekniikkaa, vertailuun käytetään historiallisia standardeja. Tämä on suositeltavaa esimerkiksi tutkittaessa eurooppalaista steppiä. Nykyään tämä ekosysteemi on melkein menettänyt alkuperäisen ulkonäkönsä. Se, kuinka steppää näytti menneisyydessä, sitä verrataan nykyhetkeen.
Neljäs tekniikka käyttää ohjausta. Tämä on tietyntyyppinen riippuvuus, josta poikkeamista pidetään rikkomuksena. Esimerkiksi häiritsemättömille lajiyhteisöille laaditaan sopiva aikataulu. Jos havaitaan poikkeamia, tämä on heti havaittavissa, kun kahta käyrää verrataan.
Bioindikaatiomenetelmät
Luonnossa olevia bioindikaattoreita tutkitaan asianmukaisella ympäristöseurannalla. Se suoritetaan sekä mikro- että makrotasolla. Bioindikaatiotutkimukset voivat olla biokenoottisia ja lajeja. Toisessa tapauksessa tutkitaan organismin läsnäoloa ympäristössä, sen esiintymistiheyttä. Bioindikaattorin fysiologiset, biokemialliset, anatomiset ja morfologiset ominaisuudet voidaan myös tutkia.
Biokenoottisen tutkimuksen aikana lajien monimuotoisuus otetaan huomioon käyttämällä asiaankuuluvien indikaattorien järjestelmää sekä yhteisön tuottavuutta.
Eri tekijöiden vaikutuksen mukaan järjestelmään bioindikaation seuranta voi olla spesifistä ja epäspesifistä. He tutkivat lajien reaktioita pilaantumisen ja toksiinien esiintymisessä elinympäristössään. Epäspesifisellä bioindikaatiolla sama reaktio voi johtua eri tekijöistä. Jos tapahtuvat muutokset selittyvät vain yhden tekijän vaikutuksella, puhutaan tietystä indikaatiosta.
Esimerkiksi havupuut ja jäkälät voivat tarjota tietoa alueen ilman puhtaudesta, teollisuuden pilaantumisesta niiden elinympäristöissä. Luettelo kasvilajeista, maaperässä elävistä eläimistä, on erityinen erityyppisille maaperille. Jos näissä ryhmissä tapahtuu muutoksia, voidaan puhua maaperän saastumisesta kemikaaleilla tai sen rakenteen muutoksesta ihmisen toiminnan takia.
Nykyään uskotaan, että tehokkain on instrumentaalisen tutkimuksen käyttö yhdessä bioindikaattorien kanssa. Tällainen symbioosi tarjoaa kattavimman ja luotettavan tiedon väestön tilasta ja haitallisten tekijöiden vaikutuksesta siihen.
Maaperän bioindikaatiot
Käyttämällä maaperän pilaantumisen bioindikaattoreita on mahdollista saada luotettavia tuloksia. Kasvit antavat tietoa maaperän hedelmällisyydestä. Maaperän koostumuksen täydellinen analysointi vaatii paljon aikaa ja vaivaa. Maaperää pidetään hedelmällisenä, jos siinä kasvaa nokkosatoa, vadelmia, vereroonia, valeriaania jne. Nämä kasvit eivät selviä heikossa maaperässä.
Kohtalaisen hedelmällistä maaperää angelica, hullu, niittyherkku jne. Turve sammalta, jäkälät, karpalot ja puolukka kasvaa hedelmällisessä maaperässä.
Hedelmällisyysindikaattorin lisäksi kasvit voivat määrittää maaperän koostumuksen. Suuren määrän typpeä osoittavat sellaiset kasvit, kuten vehnän ruoho, vadelmat, hanhen sikarokko, knotweed jne. Tällaisten kasvien väri on kirkkaanvihreä. Jos se on vaalea, se tarkoittaa, että maaperässä on vähän typpeä. Kasveissa oksat ja lehtien lukumäärä vähenevät.
Maaperään voidaan määrittää joukko muita mineraaleja, happamuus ja muut maaperän ominaisuudet bioindikaattoreilla.
Ilman bioindikaatio
Bioindikaattori on elävä organismi, joka muuttaa merkittävästi ominaisuuksiaan, kun ympäristössä ilmenee poikkeavuuksia. Niiden avulla voidaan määrittää, onko ilma saastunut. Tällaisilla epäpuhtauksilla, kuten typpioksidilla, rikkidioksidilla, hiilivedyllä jne., On valtava vaikutus fytokenoosiin.
Kasvien vastustuskyky samanlaisiin myrkkyihin on erilainen. Jopa pieni määrä rikkidioksidia ilmassa voidaan määrittää helposti jäkälien avulla. Kasveista havupuut voivat määrittää tämän tyyppisen pilaavan aineen lisääntyneen pitoisuuden.
Herkät vehnät, kuusat, maissit, kuuset, mansikat jne. Ovat herkkiä fluoridi-, vetykloridipitoisuudelle ilmassa.
