Екологічні основи біоіндикації
Людина, як і будь-який живий організм, нерозривно пов'язаний з біосферою. Але його вплив на біосферу принципово відрізняється від впливу інших організмів. Науково-технічний процес неминуче призводить до збільшення дії антропогенного чинника на навколишнє середовище.
При обґрунтуванні вимог до параметрів біосфери необхідно знати оцінку різних факторів і стан складових навколишнього середовища до і після шкідливого впливу. При цьому велике значення мають методи та організаційні форми проведення екологічного контролю.
Біологічний контроль (біоіндикація) робить можливою пряму оцінку якості середовища.
А) Об'єктом екологічних досліджень в широкому сенсі є навколишнє середовище, тобто сукупність компонентів природного середовища, природних і природно-антропогенних об'єктів, а також антропогенних об'єктів.
Б) Об'єктом екологічних досліджень є екосистеми різних рівнів ієрархії. Вони можуть бути природними, антропогенно-порушеними і штучними.
Екологічна оцінка – це визначення параметрів природного середовища, що забезпечують існування співтовариств живих організмів в умовах природного та антропогенного режимів їх розвитку. Вона нерозривно пов'язана з якістю об'єкта - сукупністю характеристик, що описують даний об'єкт.
Якість навколишнього середовища визначається як стан навколишнього середовища, який характеризується фізичними, хімічними, біологічними та іншими показниками і (або) їх сукупністю.
|
|
|
В даний час при оцінці стану навколишнього середовища провідна роль відводиться фізичним та хімічним методам екологічного контролю. Їх суть зводиться до порівняння забруднення окремих компонентів природних комплексів з ГДК. Однак існуючі системи нормативів не забезпечують екологічну безпеку екосистем - стан захищеності природного середовища і життєво важливих інтересів людини від можливого негативного впливу господарської та іншої діяльності, надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру, їх наслідків - і частіше носять антропоцентричний характер. Тому діюча сьогодні в практиці природокористування регламентація антропогенного впливу на природне середовище призводить до того, що екосистема навіть в ідеальних випадках контролю часто піддається надмірним навантаженням. Хоча при виявленні забруднених зон аналітична концепція може розглядатися як високоінформативна, в практиці більш широкомасштабних досліджень - оцінки екологічного стану середовища - вона має ряд недоліків. Крім зазначеного вище, а також високої вартості отримання репрезентативних даних до недоліків відносяться:
|
|
|
1. неможливість обліку в практичній діяльності синергічних і антагоністичних ефектів полютантів;
2. невирішеність проблем оцінки впливу на токсичність чи інші лімітуючі властивості полютантів різноманітних природних факторів;
3. неможливість отримання інформації про вторинні ефекти дії полютантів, які викликаються їх накопиченням і трансформацією в різних ланках екосистем
Вивчення наслідків антропогенного впливу на навколишнє середовище неможливо без застосування прийомів біологічної індикації, яка дає пряму інформацію про реакції організмів на стресорні фактори.
Теоретичні основи біоіндикації стану довкілля розроблені досить детально. Всі організми, популяції чи біоценози в ході свого еволюційного розвитку пристосувалися до найрізноманітніших факторів навколишнього середовища. Екологічні фактори розділяються на абіотичні (фізико-географічні: фактори екотопів - кліматичні, едафічні, орографічні, хімічні і т. д.) і біотичні (фітогенні, зоогенні, антропогенні і т.д.). За способом впливу їх підрозділяють на прямі і опосередковані. Слід враховувати, що один і той же фактор може бути як прямим, так і опосередкованим.
Всі екологічні фактори тісно пов'язані між собою. Зазвичай зміна одного з них провокує зміну інших. Тому, вивчаючи реакцію організмів на той чи інший фактор, завжди треба мати на увазі їх взаємодію.
|
|
|
Якщо фактор виділяється надто високою чи надто низькою інтенсивністю, але ще не летальністю, то організм знаходиться у фізіологічному песимумі. За межами деякого мінімального і максимального значення фактору подальше життя неможливе. В обмеженій області інтенсивності фактору, сприятливій для даної особини, організм існує в умовах фізіологічного оптимуму (рис.1.1.1).
Рисунок 1.1.1 - Вплив інтенсивності фактору на життєдіяльність організму
При широкій амплітуді толерантності організми називають еврибіонтами, а при вузькій – стенобіонтами.
Діапазон значень оптимуму й песимуму є критерієм для визначення екологічної валентності — здатності організму пристосовуватися до змін умов середовища. Кількісно вона охоплює діапазон від нижнього песимуму (екологічний мінімум на шкалі фактора) до верхнього песимуму (екологічний максимум).
У цьому полягає суть закону екологічної валентності сформульованого В.Шелфордом: діапазон значень зміни фактору верхнього й нижнього песимумів, за яких організми здатні пристосуватися до змін умов середовища, визначають межу витривалості. Екологічна валентність різних видів може значно різнитися.
|
|
|
Серед сукупності різних факторів виділяють лімітуючі, тобто такі, значення (рівень, доза) яких наближається до межі витривалості організму (значення фактору менше або більше від оптимуму). Найчастіше лімітуючими факторами є температура, світло, тиск, біогенні речовини тощо.
Правило Лібіха, або інакше, закон обмежувального фактору (правило мінімуму), має таке тлумачення: в комплексі факторів сильніше діє той, який ближче до межі витривалості.
Умови середовища, що виходять за межі оптимальної зони, називаються екстремальними і складають зону пригноблення.
Розглянуті вище закономірності впливу екологічних факторів на живі організми та характер їх відповідних реакцій відомі як "правило оптимуму".
Фізіологічна толерантність організму визначає його індикаторну цінність.
На несприятливі умови середовища живі організми реагують певними діями або зміною стану, які визначають виживання виду. Існують два основних способи подолання несприятливих впливів: їх уникнення (ухилення) і адаптація.
Перший переважно використовується тваринами, що володіють рухливістю. Він являє собою різного роду пересування з несприятливих умов в сприятливі і включає різні міграції, таксиси і т. д. Більшість рослин позбавлене такої можливості. Свого роду «пасивне» їх пересування пов'язано з поширенням насіння та заселенням місцеперебувань, придатних для проростання. Тому основною стратегією життя рослин є адаптація до несприятливих умов за рахунок вироблення різних пристосувань (за рахунок зміни будови, процесів життєдіяльності і т.д.), що забезпечують нормальне функціонування організмів.
Особливий інтерес у зв'язку з оцінкою впливу на живі організми антропогенних факторів представляють динамічні зміни біоценозів в часі.
Виділяють дві категорії динаміки фітоценозів: екзо-і ендодинамічні (в сучасній літературі прийняті терміни «екзоекогенетичні» і «ендоекогенетичні»).
Екзоекогенетичні (екзогенні, аллогенні) зміни - виникають і протікають в результаті впливу зовнішніх факторів. Вони можуть бути безперервними, виникаючими внаслідок постійного тривалого впливу, або посткатастрофічними, зумовленими різкою зміною умов середовища.
Ендоекогенетичні (ендогенні, автогенні) зміни - виникають і протікають в результаті зміни середовища самими рослинами, що створює умови для впровадження і розростання інших видів.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 359; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!