Презентация на тему "Биоиндикация" - скачать презентации по Биологии

областью экологии является некоторая совокупность методов,
называемая “биоиндикацией” (Шитиков с соавт., 2003).

Биоиндикация – совокупность методов и критериев оценки качества среды обитания на основе реакций живых организмов и их сообществ в естественных условиях.
Биоиндикация – определение и обнаружение биологически значимых антропогенных нагрузок на основании реакции на них живых организмов непосредственно в среде их обитания.
Биоиндикация – метод обнаружения и оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем.
Биоиндикация - оценка качества среды обитания и ее отдельных характеристик по состоянию ее биоты в природных условиях.
Биоиндикация – метод определения качества среды обитания организмов по видовому составу и показателям количественного развития видов биоиндикаторов и структуре образуемых ими сообществ.
Биоиндикация – это оценка качества среды по состоянию тех или иных представителей ее населения – биоты, осуществляемая путем наблюдения
за ними, без активного (экспериментального) вмешательства в природные
процессы.

обитания и Факторы среды обитания
В качестве оценочного параметра используется Реакция живых организмов
Оценка реальной ситуации, а не эксперимент*

* - активная биоиндикация

среда

Биоиндикатор - особь-группа особей одного вида или сообщества, по наличию или по состоянию которых, а также по их поведению судят о естественных и антропогенных изменениях в среде

Информация об объекте системы
Информация о системе

Экология
Общая теория систем,
Системная экология/биология

естественных факторов

Многообразие анторопогенных факторов

Разнообразие критериев качества среды

Проблемы биоиндикации

измеренных переменных, не позволяющей выделить в чистом виде функциональную связь двух индивидуальных показателей F(y,x);
нестационарностью большей части информации об объектах и среде;
трудоемкостью проведения всего комплекса измерений в единых координатах пространства и времени, в результате чего обрабатываемые данные имеют обширные пропуски.

Задача биоиндикации – плохо формализуемая, по причине

сформированы банки многолетних данных по наблюдениям за природными экосистемами;
разработан и апробирован ряд методов и математических моделей интегральной оценки состояния сложных систем различного типа, позволяющих, по терминологии А.П. Левича и А.Т.Терехина [1997], осуществлять “поиск детерминации и распознавание образов в многомерном пространстве экологических факторов для выделения границ между областями нормального и патологического функционирования экосистем”;
развиваются аппаратные и программные информационные компьютерные технологии, позволяющие анализировать необходимые массивы экологических данных;
существует огромный объем неформальных знаний высококвалифицированных специалистов, частично сконцентрированный в методических разработках [Экологический мониторинг.., 1995; Мокров, Гелашвили, 1999].

Пути решения

экологии. Биоиндикаторы как дешевый аналог аналитического прибора. Внимание на факторах антропогенной природы не акцентируется.

…Белка низко гнездо строит - быть морозной зиме, высоко -жди теплой погоды…
…Если рано утром пчелы дружно отправляются на медосбор - будет ясный день, сидят на прилетных досках - быть дождю…

с нечеткой привязкой к факторам антропогенной природы. В качестве меры сравнения часто используется фон.

Образцы отбирались в пределах г. Красноярска с четырёх пробных площадок (ПП), разных по уровню атмосферного загрязнения, три из которых являются территориями, подверженными группам загрязнителей достаточно специфичных, ввиду расположения на них промышленных предприятий: р-н. КрасТЭЦ (зона сильного промышленного загрязнения), Свердловский р-н, прилежащая территория завода медицинских препаратов «КрасФарма» (интенсивные выбросы биологических загрязнителей) и р-н Предмостной площади (интенсивные выбросы выхлопных газов автомобильного транспорта). В качестве чистого (контрольного) района взята территория парка «Роев ручей».

Таким образом, введение расчетного параметра А позволяет количественно
оценить сравнительный уровень загрязнения атмосферы в разных районах города,
что позволяет эффективно использовать метод регистрации термоиндуцированных
изменений нулевого уровня флуоресценции для биоиндикации.

переменной и фактором / факторами

Выделение одного или нескольких факторов среды
Сбор полевых данных биоты в широком диапазоне варьирования исследуемого фактора
Оценка индикаторной значимости вида или группы видов

оценки доза-эффект,
Полный экологический
реализм

ПДК

ЭДУ (экологически
допустимые уровни воздействия)

Биоиндикация НЕ является недорогой заменой физ.хим методам контроля!

основе априорных суждений или/и выявленной взаимосвязи между факторами и реакцией биоиндикаторов.

Пятое направление работ по биоиндикации – оценка качества среды по разработанным нормативам

"Правила контроля качества воды водосливов и водотоков" [ГОСТ 17.1.3.07–82]

постановки задачи и интерпретации результатов мониторинга
Получение результатов в четких количественных единицах
Высокая точность измерения показателей
Возможность автоматизации процесса получения данных

Возможность оценки воздействия неизученных, трудно-обнаружимых веществ или веществ, в данный момент не присутствующих в биоте.
Возможность оценки крайне малых доз веществ
Возможность оценки эффектов синергизма и антагонизма, комплекса факторов
Относительная дешевизна методов

по состоянию которых, а также по их поведению судят о естественных и антропогенных изменениях в среде (чувствительные и кумулятивные).
Биологические переменные – любой признак, свойство или функция организма (биоиндикатора), популяции, экосистемы

Чем ниже ранг биологической переменной, используемой в качестве биоиндикатора, тем более частными и специфичными могут быть выводы о воздействиях факторов среды, и наоборот.

функциональной активности ферментов;
 структурно-функциональные характеристики клеточных органоидов;
 размеры клеток, их морфологические характеристики, уровень
активности;
 гистологические показатели;
 концентрации поллютантов в тканях и органах
(кумулятивные биоиндикаторы);
 частота и характер мутаций, канцерогенеза, уродств;
 физиологические и анатомические показатели организма

мониторинг
Локальный мониторинг

Оценка стабильности морфологического развития
(наиболее простой и оперативный подход)

Определение частоты появления
фенодевиантов – отклонений в развитии

Определение величины флюктуирующей
асимметрии билатеральных морфологических
признаков (Захаров и др., 2000).

плотности

Скорость абсолютного изменения биомассы популяции

Скорость относительного изменения популяционной плотности rN = 

, где

Скорость относительного изменения популяционной биомассы rB = 

, где

Удельная рождаемость b = Nb

Удельная смертность d = Nd

Реализуемая доля «биотического потенциала» вида

Скорость продуцирования популяции

Статические характеристики (в момент времени t)

(численность и биомасса);
Соотношение суммарных показателей обилия:
 видов (видовое разнообразие) или более крупных таксонов;
 представителей разных стратегий питания (трофическая структура);
 особей с разными размерами, массой (размерно-весовая структура);
 видов с различными ценотическими стратегиями (например, r- и К-стратегов; виолентов, патиентов и эксплерентов);
 видов с разной чувствительностью к воздействиям (эври- и стенобионтов);
 видов с разным поведением.

Структурные и статические показатели сообщества