Біоіндикація на організмовому рівні.

Морфологічні зміни рослин, які використовуються в біоіндикації:

- Зміни фарбування листя (неспецифічна, рідше специфічна, реакція на різні полютантів):

- Хлороз – бліде забарвлення листя між жилками. Відзначали при надлишку в грунті важких металів і при газодимовому забрудненні повітря.

- Пожовтіння ділянок листя. Характерно для листяних дерев при засоленні грунту хлоридами.

- Почервоніння, пов'язане з накопиченням антоціану. Виникає під дією сірчистого газу.

- Побуріння або побронзовіння. Часто означає початкову стадію некротичних ушкоджень.

- Листя немов просякнуті водою (як при морозних пошкодженнях). Виникає під дією ряду окислювачів, наприклад, пероксиацетилнітрату.

- Срібляста забарвлення листя. Виникає під дією озону на листі тютюну.

- Некрози - відмирання ділянок тканини аркуша, їх форма іноді специфічна. - - -- Міжжилковий некроз – це некроз тканин між бічними жилками 1 порядку. Часто відзначаються при впливі сірчистого газну.

- Передчасне в'янення. Під дією етилену в теплицях не розкриваються квітки у гвоздики, в'януть пелюстки орхідей. Сірчистий газ викликає оборотне в'янення листя малини.

- Дефоліація - опадання листя. Зазвичай спостерігається після некрозів і хлорозів. Наприклад, осипання хвої у ялини і сосни при газодимових забрудненні повітря, листя лип та кінських каштанів - від солі для танення льоду, аґрусу та смородини - під дією сірчистого газу.

- Зміни розмірів органів зазвичай неспецифічні. Наприклад, хвоя сосни поблизу заводів добрив подовжується від нітратів і коротшає від сірчистого газу. У ягідних кущів дим викликає зменшення розмірів листків.

- Зміни форми, кількості та положення органів. Аномальну форму листя відзначали після радіоактивного опромінення. В результаті локальних некрозів виникає роздування або викривлення листя, зрощення або розщеплення окремих органів, збільшення або зменшення частин квітки.

- Зміна життєвої форми рослини. Кущувата або для подушки форма зростання властива деревам, особливо липі, при сильному стійкому забрудненні повітря (HCl, SO2).

- Зміна життєвості. У присутності багатьох полютантів бонітет дерев знижується від 1-2 класу до 4-5. Зазвичай це супроводжується «ржавінням» крони і зменшенням приросту. Зміни приросту неспецифічні, але широко застосовуються. Вимірюють радіальний приріст стовбурів, приріст у довжину пагонів і листя, коріння, діаметр таллома лишайника.

- Зміна плодючості. Виявлено у багатьох рослин. Наприклад, при дії полютантів зменшується утворення плодових тіл у грибів, знижується продуктивність у чорниці та ялина. Деякі види лишайників не утворюють плодових тіл в сильно забрудненому повітрі, але здатні розмножуватися вегетативно.

16. Біоіндикація на популяційному,

Рослини

1. Щільність - кількість особин виду на одиницю площі чи обсягу (величини яких вибираються залежно від розміру організмів та середовища існування: 1м2, 1 км2, 1 га, 1 см3 і т.д.).

В цілому, під впливом антропогенного втручання у більшості видів, особливо чутливих, щільність популяцій падає. Биоиндикация заснована на обліку щільності популяції чутливих до порушень видів, наприклад, площі, покритої лишайником леканора (Lecanora conizaeoides).. Площа покриття лишайника добре корелює з концентрацією сірчистого газу в повітрі, причому в безлісих ландшафтах вплив останнього набагато сильніше, ніж у лісових.

Збільшувати щільність можуть популяції бур'янів, галофили та інших стійких до антропогенного пресу видів, що також може служити цілям біоіндикації.

2. Вікова структура популяцій. При антропогенному втручанні порушується співвідношення між молодими, що розмножуються і старими особинами в популяції:

а) популяція омолоджується, якщо смертність зростає, а стадії розвитку коротшають. Це зазначено на сінокісних лугах, в порівнянні з некосімимі, на міських газонах, в напочвенной рослинності після проріджування лісів;

б) популяція старіє, якщо порушується відновлення. Наприклад, забруднення сірчистим газом порушує поновлення в букняках.

3. Екологічна структура популяцій. Природні популяції зазвичай складаються з декількох екотіпов - груп особин, пристосованих до різних умов середовища. Екотипів сприяють виживанню популяції при зміні умов місцеперебування. Популяції багатьох видів включають екотипів з високою стійкістю до певних антропогенних впливів. Поширення стійких, витіснення ними чутливих екотіпов відбувається іноді дуже швидко

Відомо багато випадків відбору екотіпов в природі, що сприяють виживанню видів в порушеній середовищі. Злак польовиця побегоносная зростає по морських узбережжях і виносить засолення грунту, а мітлиця тонка, у якої такі екотипів не виявлені, уникає засолених ділянок.

Сірчистого газу в природі багато поблизу вулканів, що ростуть тут рослини відносно стійкі до цього газу. Наприклад, японська модрина, в порівнянні з європейською, краще переносить високу концентрацію SO2в повітрі.

Популяції багатьох видів (їжака збірна, костриця червона) з областей з сильним забрудненням SO2устойчівее до нього і до кислотних дощів, ніж ростуть у чистих районах. У подорожника ланцетолистного виявлені екотипів, стійкі до миш'яку, у мітлиці тонкої - до міді.

4. Зміна ареалів видів рослин під впливом антропогенного втручання

У глобальному масштабі відбувається:

• скорочення ареалу лісових видів, особливо в тропіках;

• поширення бур'янів рудеральних видів і галофітов. Засолення грунту відбувається при зрошенні ґрунту у відсутності достатньої дренажу. Наприклад, Месопотамська низовина зараз являє собою величезні солончаки. Замість природних лісів тут галофітна рослинність, а також верби і тополі.

Тварини

1. Щільність популяцій.Для біоіндикації важливий вихід цього показника за межі норми:

а) скорочення популяцій:

• численні приклади рідкісних і вимираючих видів

• ртутьсодержащие сполуки, якими протруювали посівний матеріал, викликали масові отруєння зерноїдних птахів і, відповідно, скорочення щільності їх популяцій в Швеції на початку 50-х років XX століття;

• хлорорганічні сполуки (ДДТ) призвели до скорочення популяцій денних хижих птахів;

• важкі метали у поєднанні з 80г призводять до різкого скорочення чисельності дощових черв'яків - початок зменшення чисельності спостерігається, коли фонове забруднення перевищено в 2,0-2,3 рази, при 4,0-4,5-кратному перевищенні черв'яки зникають [7]

Активний моніторинг: почвообітающіх кліщів-орибатид (Humerobates rostrolamellatus) витримують у спеціальних камерах протягом тижня у різних районах міста. Існує кореляція між смертністю кліщів і концентрацією в повітрі сірчистого газу;

б) зростання популяції:

• озерних чайок в Середній Європі обумовлений евтрофізація культурних ландшафтів;

• короїд-тіпофафа при дії газодимових викидів;

• сисних рослиноїдних комах (в основному попелиць) при дії вихлопних газів (причини - зменшення ворогів, а також фізіологічні та біохімічні зміни рослин-господарів під дією полютантів).

2. Динаміка популяцій. Зазвичай зростає амплітуда коливань щільності популяцій:

• рудеральних, гнойові і компостні види коллембол в місті;

• сезонні піки чисельності можуть зміщуватися на інші строки (у місті, де середньорічна температура вища, ніж у природі, на кілька градусів, коллемболи мають ранньовесняний пік, як у більш півенних зонах).

3. Просторова структура. Розподіл особин у просторі зазвичай стає більш мозаїчним, оскільки тварини концентруються на менш порушених ділянках. З іншого боку, порушується розміщення особин, властиве природним популяціям.

4. Зміна ареалу. За антропогенним територіям (полях, містах) південні види поширюються далеко на північ, за межі своєї зони

Дата добавления: 2015-07-17