Under miljöforskningen används olika metoder. En av dem kan vara bioindikation. Denna strategi innebär att man studerar tillståndet för vissa levande organismer för att få information om deras miljö. För att förstå funktionerna i att utföra sådana studier bör du överväga vad en bioindikator är. Detta kommer att ge nödvändig information om en liknande forskningsmetodik.
Allmän definition
En bioindikator är en levande organisme, och möjligen en hel art eller samhälle som lever i ett visst ekologiskt system och kan tjäna som en återspegling av dess tillstånd. Studien bedömer dessutom antalet individer i befolkningen, deras tillstånd och beteende. Baserat på den mottagna informationen kan man bedöma närvaron i den naturliga miljön av föroreningar, toxiner, cancerframkallande medel etc.
Bioindikatorer är växter eller djur vars tillstånd är direkt beroende av deras miljö. Tillämpningen av en sådan teknik under studien har många fördelar. Ibland är det bara på grundval av bioindikatorer som det är möjligt att få nödvändig information om miljön. Att spara pengar och tid för att genomföra komplexa fysiska och kemiska analyser är utan tvekan fördel.
Bioindikatorer är växter och djur som sammanfattar viktig information om föroreningar och förändringsgraden. De låter dig bestämma platsen för ansamling och väg för inträde av skadliga ämnen, graden och svårighetsgraden av effekten av gifter på levande saker, inklusive människor.
Under forskningen utvärderas biocenos av sådana indikatorer. Samtidigt är forskare intresserade av både representanter för fauna och flora. Under observationerna är det möjligt att bedöma graden av kronisk exponering för gifter även i låga koncentrationer. De påverkar funktionerna och allmänna tillståndet hos de inre organen hos djur, symmetriska delar av kroppen och deras förhållanden.
typologi
Bioindikatorer - växter och djur som lever i vatten, luft, jord. Sådana organismer kan vara bakterier eller alger såväl som ryggradslösa djur, till exempel kräftdjur, ciliater, blötdjur. Kan användas under studiedata om fisk, djur.
Jordbioindikatorer är oftast växter som växer i naturen. Enligt deras tillstånd kan du bestämma jordens surhet, fuktkapacitet, densitet och temperatur. Dessutom kan utseendet på vissa växter bestämma syreinnehållet i jorden, mängden näringsämnen samt salter och tungmetaller.
Barrträd kan ge markinformation under hela året. I detta fall tillämpas inte bara morfologiska indikatorer utan också ett antal biokemiska förändringar. Detta gör att du kan få tillförlitlig information. Morfologiska tecken är ibland variabla.
Så till exempel kan vanliga nässlor visa hur mycket kalcium som finns i marken. Vissa växter är gallofiler. De älskar saltlösning. Om de växer i ett visst område, aktivt koloniserande territorier, saltas landet gradvis.
För att bedöma vattentillståndet studeras bioindikatorer som larver hos vissa insekter, vissa typer av alger och högre kräftdjur, lysande bakterier.
Bioindikatorer för luft kan vara mossor och lavar. Deras fysiska egenskaper varierar mycket beroende på odlingsförhållandena.
Val av funktioner
Växter och djurbioindikatorer väljs ut för forskning enligt en viss princip. Det formulerades av en av de mest kända amerikanska ekologerna Yu Odum. Han föreslår att man tar hänsyn till följande uttalanden när han väljer bioindikatorer:
- Det finns stenotopiska och eurytopiska arter av levande organismer. De förstnämnda kan leva endast under vissa förhållanden, så omfattningen av deras distribution är begränsad. Eurytopiska arter är utbredda i naturen, har miljöhållfasthet. Därför är de mindre lämpliga för forskning än stenotopiska arter.
- Större typer av bioindikatorer undersöks oftare än små. Detta förklaras av omsättningsgraden i biocenos. Hos små arter är den högre, därför kan de vid undersökningstillfället inte falla in i provet, särskilt under analysen med en lång periodicitet.
- För att välja en art eller deras grupp för studien krävs experimentell och fältinformation om begränsningsvärdena för en viss faktor. Samtidigt beaktas möjliga kompensationsreaktioner från bioindikatorn och artens tolerans.
- det kvantitativa förhållandet mellan olika populationer, arter eller samhällen är mer vägledande, och därför används det som en pålitlig indikator. Endast en art kan inte till fullo förmedla omfattningen av miljöförändringar. Sådana förändringar måste betraktas som en helhet än bara i en riktning.
Det är också värt att notera att de bästa bioindikatorerna är arter som ger ett omedelbart svar, såväl som som skiljer sig i tillförlitligheten för den information som tillhandahålls. Felet bör inte överstiga 20%. Med hjälp av sådana bioindikatorer bör det också vara lätt att få nödvändig information. Arten måste vara ständigt närvarande i naturen så att forskaren kan utvärdera dess tillstånd när som helst.
arter
Det finns olika typer och typer av bioindikatorer. Alla levande organismer som är lämpliga för sådana studier kan delas in i två grupper:
- Inspelning.
- Ackumuleras.
I det första fallet svarar levande organismer på förändringar i miljön genom att ändra befolkningens storlek. De kan också ändra fenotypen, somatiska störningar eller vävnadsskador. Olika deformiteter kan förekomma, tillväxttakten varierar. Andra tydligt synliga tecken kan vara närvarande.
Till exempel är lavar, nålar av träd, bioindikatorer för registrering. De förekommer nekros, kloros, torrhet. Inspelning av bioindikatorer gör det inte alltid möjligt att avgöra orsakerna till förändringarna. I det här fallet kommer ytterligare forskning att krävas för att bestämma varför befolkningen, det slutliga utseendet, fördelningen i naturen etc. har förändrats. Sådana förändringar kan vara resultatet av olika processer.
Bioindikatororganismer kan vara av en ackumulerande typ. De koncentrerar gifter, föroreningar i kroppen, i olika vävnader, delar av kroppen eller organ. Under studien bestäms graden av miljöföroreningar efter kemisk analys. Till exempel kan den ackumulerade bioindikatorn vara skal av kräftdjur, insektslarver samt vissa däggdjursorgan (hjärna, njurar, mjälte, lever etc.), mossor.
Levande organismer svarar omedelbart på hela komplexet av skadliga ämnen som kommer in i miljön. För att fastställa den exakta koncentrationen av ett enda toxin tillåter denna teknik inte. Men på samma gång kan fördelen med att använda bioindikation bestämma hur exakt hur mycket föroreningar påverkar befolkningen.
Testorganismer
Testorganism kan vara en bioindikator för miljön. Dessa är representanter för flora eller fauna, som används i kvalitetskontroll av miljöförhållanden i laboratoriet. De genomför relevanta experiment. Det kan till exempel vara enhjuliga, protosoa, leddjur. Testorganism kan också vara växter, till exempel mossor eller blommande växter.
Huvuddraget hos sådana organismer är förmågan att erhålla grödor från genetiskt homogena växter eller djur. I detta fall jämförs prototypen med kontrollen. Detta gör att du kan få tillförlitlig information om den kränkande faktorn. Annars, på grund av normala individuella skillnader mellan individer, är det inte möjligt att få ett tillförlitligt resultat.
Analysmetoder
Bioindikatorer och deras miljöföroreningar undersöks med jämförande analys med en kontrollinstans. I detta fall kan olika metoder användas.
Den första metoden innebär att jämföra relevanta egenskaper utanför påverkansområdet. Till exempel jämförs växter som odlas i den industriella föroreningszonen med grödor som växte utanför antropogent inflytande.
Den andra metoden innefattar att jämföra provet med de experimentella resultaten. En del av testanläggningarna bringas i kontakt med laboratorieförhållanden med förorenad luft, jord, vatten och den andra med rent medium.
Vid användning av den tredje tekniken används historiska standarder för jämförelse. Detta är till exempel lämpligt när man utforskar den europeiska stappen. Idag har detta ekosystem nästan förlorat sitt ursprungliga utseende. Det är med hur stappen såg ut i det förflutna att den jämförs i nuet.
Den fjärde tekniken använder kontroll. Detta är en viss typ av beroende, som avvikelse betraktas som en kränkning. Till exempel för ostörda artsamhällen byggs ett lämpligt schema. Om några avvikelser observeras kommer detta omedelbart att märkas om två kurvor jämförs.
Bioindikationsmetoder
Med lämplig miljöövervakning undersöks bioindikatorer i naturen. Det utförs både på mikro- och makronivå. Bioindikationsstudier kan vara biocenotiska och arter. I det andra fallet undersöks närvaron av organismen i miljön, frekvensen av dess förekomst. De fysiologiska, biokemiska, anatomiska och morfologiska egenskaperna hos bioindikatorn kan också undersökas.
Under den biocenotiska studien beaktas artens mångfald med hjälp av ett system med relevanta indikatorer, såväl som gemenskapens produktivitet.
Beroende på påverkan från olika faktorer på systemet kan övervakning av bioindikering vara specifik och ospecifik. De studerar artens reaktioner på utseendet på föroreningar, gifter i deras livsmiljö. Med icke-specifik bioindikation kan samma reaktion orsakas av olika faktorer. Om de förändringar som inträffar förklaras av påverkan av endast en faktor, talar vi om en specifik indikation.
Till exempel barrträd och lavar kan ge information om luftens renhet i regionen, om närvaron av industriell förorening i deras livsmiljöer. Listan över växtarter, djur som lever i jorden, är specifik för olika typer av jord. Om förändringar inträffar i dessa grupper kan vi prata om kontaminering av marken med kemikalier eller en förändring i dess struktur på grund av mänskliga aktiviteter.
I dag tros det att det mest effektiva är användningen av instrumentell forskning i kombination med bioindikatorer. Sådan symbios ger den mest fullständiga, tillförlitliga informationen om befolkningsstatus, påverkan av negativa faktorer.
Jordindikation
Med användning av bioindikatorer för markföroreningar är det möjligt att få tillförlitliga resultat. Växter ger information om markens fertilitet. En fullständig analys av jordens sammansättning kräver mycket tid och ansträngning. Jorden anses vara bördig om nässlor, hallon, celandine, valerian etc. växer på den. Dessa växter överlever inte på dålig jord.
Måttlig bördig jord ges ut av angelica, galning, ängsvingel, etc. Torvmossor, lavar, tranbär och lingon bär på låg fruktbar jord.
Förutom indikatorn för fertilitet kan jordens sammansättning bestämmas av växter. Närvaron av en stor mängd kväve indikeras av sådana växter som vete gräs, hallon, gås cinquefoil, knotweed, etc. Färgen på sådana växter kommer att vara ljusgrön. Om det är blekt betyder det att det finns lite kväve i jorden. I växter minskar grenarna och antalet löv.
Ett antal andra mineraler, surhet och andra markegenskaper kan bestämmas i jorden med hjälp av bioindikatorer.
Bioindikation av luft
En bioindikator är en levande organisme som väsentligt ändrar dess egenskaper när avvikelser uppstår i miljön. De kan användas för att bestämma om luft är förorenad. Sådana föroreningar som kväveoxid, svaveldioxid, kolväte etc. har en enorm inverkan på fytocenos.
Växtresistensen mot liknande toxiner är olika. Till och med en liten mängd svaveldioxid i luften kan lätt bestämmas med lavar. Bland växter kan det ökade innehållet i denna typ av föroreningar bestämmas av barrträd.
Känsligt vete, gran, majs, gran, jordgubbar etc. är känsliga för halten vätefluorid och väteklorid i luften.
