Шпаргалка по "Биоиндикации экосистем"
Автор: Maksimova-da • Октябрь 3, 2019 • Шпаргалка • 9,875 Слов (40 Страниц) • 730 Просмотры
1. Основные понятия биоиндикации (индикаторы, индикаты, достоверность, распространенность, значимость индикаторов; панареальные, зональные, региональные, локальные, прямые и косвенные индикаторы). Биоиндикация - это использование хорошо заметных и доступных для наблюдения биологических объектов с целью определения компонентов менее легко наблюдаемых (например, различных воздействий или загрязнителей). Первые (биологические объекты животного или растительного происхождения) называются индикаторами, вторые (факторы воздействия или различные загрязнители) – индикатами. Слово биоиндикация образовано от греческого bios – жизнь и латинского indicare – указывать. Для выяснения тесноты связи биоиндикаторов с отдельными объектами индикации (индикатами) используют такие показатели, как достоверность, распространѐнность и значимость индикатора. Достоверность (Д) и распространѐнность (Р) индикатора представляет собой выраженные в долях от единицы или в процентах отношения числа случаев нахождения индикатора на объекте индикации (Т) к общему числу встреч индикатора (R) и индиката (S): Д = Т / R ; Р = Т / S. Значимость индикатора (Z) устанавливают путѐм сопоставления показателей его достоверности и распространѐнности. Количественно она может быть оценена в долях от единицы путѐм произведения достоверности на распространѐнность в том же измерении и при необходимости выражена в процентах: Z = Д·Р, или Z = T 2 /(R·S). У хороших индикаторов эти показатели составляют соответственно 80- 95%, 75-90% и 0,6-0,8; у удовлетворительных - 60-80%, 50-75% и 0,3-0,6%; у сомнительных - 50-60%, 20-50% и 0,1-0,3. По степени устойчивости связи с индикатом они делятся на панареальные (сохраняют связь с индикатом на всей территории ареала), зональные (имеют индикационное значение в пределах географических зон и подзон), региональные (сохраняют своѐ значение в пределах одной или нескольких областей со сходными физико-географическими условиями), локальные (обнаруживают связь с индикатом в одном физико-географическом районе). По характеру связи с индикатом индикаторы делятся на прямые - имеющие непосредственную связь с индикатами, и косвенные - связанные с индикатом через промежуточное звено (н-р, косвенными индикаторами дизъюнктивных тектонических нарушений земной коры являются приуроченные к ним полосы влаголюбивой растительности, связанные с восходящим движением грунтовых вод по разрывам).
- Цели и задачи биоиндикации, ее связь с другими дисциплинами. Цель - индикация экологических условий. Решаемые задачи: замена дорогостоящих и трудоѐмких методов измерения параметров; оценка степени вредности тех или иных веществ для живой природы и человека; помощь в нормировании допустимой нагрузки на экосистемы, изучение сельскохозяйственных угодий (в т.ч. оценка богатства, засоления, увлажнения, механического состава почв, стадий пастбищной дигрессии) и т.д Связь с дисциплинами: 1. Микробиология. Микроорганизмы быстро обнаруживают загрязнения как воды, так и почвы. 2. Ботаника. Для обнаружения специфических загрязнителей воздушного бассейна, для определения концентрации тяжёлых металлов в почве применяют чувствительные растения. 3. Зоология. Изучение накопления химических веществ в телах животных и использования результатов для коррекции продуктов питания людей. 4. Клеточная биология и генетика. 5. Сравнительная физиология. Функциональные приспособления животных к изменениям окружающей среды могут быть исследованы на экологическом, биохимическом физиологическом и морфологическом уровнях и могут указывать на присутствие в ней загрязняющих веществ. 6. Гидробиология. Фауна и в особенности распределение видов, чувствительных к качеству воды, могут указывать на состояние водного бассейна.
- Основные методы биоиндикации. Роль пассивного и активного мониторинга в биоиндикации. Индикационные признаки выявляют методами пассивного и активного мониторинга. При пассивном в сообществах организмов (вирусов, бактерий, грибов, лишайников, растений, животных) исследуют их состав, количественные показатели, структуру, видимые или незаметные отклонения от нормы, повреждения, являющиеся следствием прямого или косвенного влияния индикатов. Его методы: картографический, дистанционный (по аэрофото- и космическим снимкам), биохимический, генетический, метод экспериментальных вегетационных опытов. При активном мониторинге пытаются обнаружить антропогенные стрессовые воздействия на тест-организмы или тест-объекты, находящиеся в стандартизированных условиях. При этом рекомендуется подвергать действию изучаемых факторов одновременно несколько видов растений или других организмов (видовой подход), различающихся по устойчивости к стрессорам, устанавливать особенности воздействия стрессоров в зависимости от их дозы. В качестве биотестов используются бактерии (особенно кишечная палочка), водоросли (в частности, хлорелла), низшие грибы, инфузории, низшие ракообразные, беззубки, личинки хирономид, рыб, земноводных, семена редиса, табака.
- Биоиндикационные исследования и развитие биоиндикационных служб в России. В России в рукописях XV и XVI вв. уже упоминались такие понятия, как «лес пашенный» и «лес непашенный», т. е. участки леса, пригодные для его сведения под пашню и непригодные. В трудах М. В. Ломоносова и А. Н. Радищева есть упоминания о растениях указателях особенностей почв, горных пород, подземных вод. В XIX в. с развитием экологии растений была показана связь растений с факторами ок окружающей среды. О возможности растительной биоиндикации писал геолог А. М. Карпинский. Другой геолог - П. А. Ососков – использовал характер распределения растительных сообществ для составления геологических карт. После столыпинской реформы 1906 г было начато освоение новых земель в окраинных районах России, большое развитие получило исследование растительных индикаторов качества почвы (Чаянов, 1906). Новый подъѐм биоиндикационных исследований наблюдался в 1950-1960 гг., он был вызван необходимостью поиска и освоения природных ресурсов (Викторов, 1955 , Виноградов, 1964). Большой вклад в развитие биоиндикации внес русский ученый-почвовед В. В. Докучаев. В связи с возросщим антропогенным воздействием в последние десятилетия существенно изменился состав биоиндикационных исследований: своевременное обнаружение нарушений и загрязнений природной среды приобрело большее значение, чем открытие новых природных ресурсов. Биоиндикация была вовлечена в теорию распознавания, дистанционную индикацию, математическое моделирование и т.п., в том числе сформировалось второе актуальное направление современной биоиндикации – аэрокосмический биомониторинг (Виноградов, 1984). В настоящее время для целого класса индикаторных видов растений и животных целесообразно говорить не только о наличии или отсутствии фактора, но и о степени его влияния на природный комплекс. Разные степени влияния на окружающую природную среду, регистрируемые с помощью биоиндикаторов, позволяют ввести шкалу воздействий (например, нет воздействия - слабое - среднее - сильное).
- Беспозвоночные - гумусообразователи, прогумусообразователи, минерализаторы и их биоиндикационное значение. Участие беспозвоночных в гумусообразовании определяется их симбиотическими отношениями с микроорганизмами. По этому признаку беспозвоночные делятся на две большие группы. 1) Нитролиберанты строят симбиотические отношения с микроорганизмами, участвующими в круговороте азота, освобождают азот из более сложных соединений вплоть до образования его подвижных форм. В их кишечнике число бактерий аммонификаторов, олиготрофилов значительно выше, чем в почве. Нитролиберанты делятся на две подгруппы: гумусообразователей (дождевые черви, энхитреиды, ногохвостки и тд), в экскриментах которых наблюдается увеличение содержания гуминовых кислот, вызванное активизацией жизнедеятельности организмов, и прогумусообразователей (личинки двукрылых). Содержание гумусовых веществ в их экскриментах незначительное, среди них преобладают фульвокислоты, названные Кононовой прогумусовыми. 2) Карболиберанты (двупарноногие многоножки - кивсяки, мокрицы, тараканы, термиты, личинки, имаго многих жуков, хищные членистоногие) участвут в разложении безазотистых органических веществ, освобождая углерод из более сложных соединений (крахмал, пектин, гемицеллюлоза растительных остатков). В пищеварительном тракте карболиберантов высока активность карбогидраз, а в кишечнике большое число крахмало-, пектино- и целлюлозоразрушающих микроорганизмов,, с помощью которых разлагается даже лигнин. Карболиберанты, в кишечнике которых разлагается 30-80% клетчатки, содержащейся в пище, получили название минерализаторов. При разрушении клетчатки, составляющей основу стенок растительных клеток, их содержимое быстро разлагается до легкоминерализуемых соединений.
- Беспозвоночные животные – карболиберанты как минерализаторы. Их состав и роль в почвообразовании. Карболиберанты участвут в разложении безазотистых органических веществ, освобождая углерод из более сложных соединений. Основу их пищи составляют углероды - крахмал, пектин, гемицеллюлоза, содержащиеся в растительных остатках. В пищеварительном тракте карболиберантов высока активность карбогидраз. В их кишечнике и экскрементах большое число крах- 98 мало-, пектино- и целлюлозоразрушающих микроорганизмов, незначительно представлены олигонитрофилы и аммонификаторы. У термитов с помощью симбиотических микроорганизмов разлагается даже лигнин. Карболиберанты, в кишечнике которых разлагается 30-80% клетчатки, содержащейся в пище, получили название минерализаторов. При разрушении клетчатки, составляющей основу стенок растительных клеток, их содержимое быстро разлагается до легкоминерализуемых соединений. Большинство минерализаторов – первичные разрушители растительных остатков. К ним относятся двупарноногие многоножки, в частности, кивсяки, мокрицы, тараканы, термиты, личинки и имаго многих жуков, хищные членистоногие.
- Беспозвоночные животные – нитролиберанты как гумусообразователи и прогумусообразователи. Их состав и роль в почвообразовании. Нитролиберанты выстраивают симбиотические отношения с микроорганизмами, участвующими в круговороте азота (аммонификаторами, фиксаторами азота, частично нитрификаторами). Они освобождают азот из более сложных соединений вплоть до образования его подвижных форм. В кишечнике многих беспозвоночных число бактерий аммонификаторов, олиготрофилов значительно выше, чем в почве. Все животные этой группы – сапрофаги, утилизирующие лишь клеточное содержимое из растительных клеток, при этом клеточные стенки не перевариваются. В их кишечнике растительные остатки сильно измельчаются. Нитролиберанты делятся на две подгруппы: гумусообразователей и прогумусообразователей. Гумусообразователи включают: дождевых червей, энхитреид, ногохвосток, некоторых панцирных клещейсапрафагов. В их экскриментах наблюдается увеличение содержания гуминовых кислот, вызванное активизацией жизнедеятельности организмов. Образование гумусовых веществ в кишечнике сапрофагов происходит, по-видимому, в результате взаимодействия продуктов распада лигнина и азотосодержащих соединений. К прогумусообразователям относятся личинки двукрылых-сапрофагов. Содержание гумусовых веществ в их экскриментах незначительное, среди них преобладают фульвокислоты, названные М.Н. Кононовой прогумусовыми. Одним из продуктов обмена гумификаторов является аммиак, который соединяется с лигнином.
- Беспозвоночные как показатели мощности почвенного профиля, особенностей горизонтальной структуры почвенного покрова. Почвенные беспозвоночные обнаруживают тесные связи с вертикальным распределением в почве гумуса, корневых систем и составом доминирующих жизненных форм растений. Наиболее устойчивые и богатые комплексы обитателей почвы формируются под естественной древеснокустарниковой растительностью. Менее устойчивы и разнообразны они под многолетними травами и особенно однолетниками. Нижняя граница гумусового горизонта совпадает с границей ухода вглубь большинства беспозвоночных, особенно сапрофагов, а у фитофагов она чаще совпадает с границей распространения корней. Хорошими индикаторами содержания и распределения в почве гумуса являются состав, численность и вертикальное распределение мелких почвенных членистоногих, в частности клещей и ногохвосток. Почвообитающие беспозвоночные отчетливо реагируют также на горизонтальную структуру почв и являются лучшими индикаторами почвенных разностей. В качестве индикаторных признаков используют различия комплексов педобионтов по численности, биомассе, составу доминирующих групп, соотношению трофических групп, их вертикальному распределению. По характеру горизонтального распределения почвенных микро- и мезоартропод можно судить о степени однородности почвенного покрова в различных экологических условиях.
- Беспозвоночные как показатели реакции почвенных растворов и солевого режима почв, богатства почв кальцием, их гидротермического режима. Степень кислотности почвы обратно пропорциональна содержанию в ней кальция, а поэтому связь встречаемости и численности почвенных животных с величиной pH чаще бывает не прямой, а косвенной. В частности в лесной зоне дождевые черви встречаются в почве при значениях pH от 3 до 8 и их численность нарастает от кислых почв к щелочным. При pH, равном 3, она в среднем составляет 1,2; 4-6,2; 5-15,0; 6-25,0; 7-40,0; 8-55,0 экз/м2. При pH, равном 3-4, содержание кальция в теле червей в 7-8 раз ниже, чем при pH, равном 7-8. Личинки щелкунов полосатого и темного выбирают слабокислые почвы (pH – 4-5,5), а хруща мраморного – щелочные (pH - 7-8). К засоленным почвам приурочены ногохвостки анурида Туллберга равноразрезанная спереди Скотта. Солончаки явно избегают дождевые черви, панцирные клещи. К кальцефильным почвенным и подстилочным животным относятся диплоподы, мокрицы, дождевые черви, моллюски. По обитанию в почве с различным увлажнением они делятся на гигрофилов, мезофилов, мезоксерофилов и ксерофилов. У почвенных мезоартропод – гигрофилов и мезофилов — тонкие покровы тела, в сухом субстрате они быстро теряют влагу и погибают. У мезоксерофилов (личинки хрущей, жужелиц) и особенно ксерофилов (личинки муравьиных львов, чернотелок) много приспособлений, предотвращающих быструю потерю влаги и выражающихся в уменьшении проницаемости эпикутикулы, повышении концентрации гемолимфы, строении органов дыхания, снижающих испарение. В Европейской части России личинки майского жука отсутствуют на участках с высоким стоянием грунтовых вод. В Восточной Сибири встречаемость в почве личинок хруща майского западного свидетельствует о том, что вечная мерзлота залегает не ближе 2,2 – 3,0 м от поверхности почвы и зимой в почве не происходит смыкания промерзающего слоя с вечной мерзлотой. Мокрицы филосция обросшая – мокрица мальнекая – мокрица шероховатая – армадиллидиум обыкновенный образуют индикационный ряд от показателй высокой влажности до сухого местообитания.
- Биоиндикация массового появления грибных заболеваний растений. Причины эпидемий: благоприятные погодные условия, высокая скорость размножения патогенов, высокая плотность популяции растений, высокая патогенность микроорганизмов, недостаточная устойчивость растений. Изменение популяций патогенов чаще связано с заносом патогена из других природных зон и районов, переходом местного патогена на новое интродуцированное растение, мутациями патогена в сторону повышенной патогенности. Главной причиной массового появления фитопатогенных грибов на зерновых культурах и картофеле является образование вирулентных рас (патотипов) в результате мутационной и комбинативной изменчивости. Возбудители мучнистой росы и ржавчины характеризуются высокой интенсивностью размножения и быстрой сменой поколений. Отбор новых патотипов и распространение патогенов происходят тем быстрее, чем более однородна популяция растений. Расоспецифичная устойчивость сорта называется вертикальной. При горизонтальной устойчивости (значительно ослабляет эпидемию) возможно поражение всеми патотипами, но в ослабленной форме. Хороший эффект против болезней дает использование сортосмесей, особенно у самоопыляемых растений (ярового ячменя, гороха).
- Биотестирование загрязнений воздуха, используемые биоиндикаторы и методика проведения исследований. Для этой цели в тест-камеры помещаются особо чувствительные к загрязнениям воздуха растения или животные. В контрольную камеру поступает чистый отфильтрованный, а в экспериментальную камеру – неотфильтрованный воздух. Фтористый водород: Гладиолус Snow Princess, Тюльпан Blue Parrot, Ирис германский, Петрушка кудрявая - некрозы верхушек и краев листьев. Озон (О3) - Табак Bel W3, Шпинат Dynamo, Соя - Некротические пятна серебристого цвета на верхней стороне листа. Кресс-салат, отличающийся быстрым и почти стопроцентным прорастанием применяют для исследования почв, загрязненных солями тяжелых металлов, воздуха – выхлопными газами. Семена кресс-салата проращивают в чашках Петри по 50 семян на фильтрованной бумаге или на исследуемой почве в течение 10 дней. Контролем служат семена, проращиваемые в чистом воздухе и на незагрязненной почве. Растения можно высаживать и в открытый грунт. При наличии загрязняющих веществ снижается всхожесть и рост зародышевых корешков. В открытом грунте под влиянием газообразных выбросов снижается общая длина проростков.
- Биотестирование загрязнений почвы, используемые биоиндикаторы и методика проведения исследований. Классическим тест-объектом на загрязнения почв является одноклеточная зеленая водоросль хлорелла обыкновенная, её продолжительность жизни, численность живых клеток и динамика ее фитомассы в загрязненной почве. Имеющие зеленый цвет зеленые и диатомовые водоросли под действием токсикантов в загрязненной почве меняют окраску на густо-коричневую, обесцвечиваются или теряют тургор и легко повреждаются. Для тестирования почвы, загрязненной тяжелыми металлами, проводят учет биологического разнообразия водорослей на единице площади. Исчезновение зеленых и особенно желтозеленых водорослей происходит уже при незначительном загрязнении почвы. Одним из перспективных методов определения токсичности почвы и получаемой продукции считается метод биотеста. В России в качестве биотеста используют семена редиса, мака, пшеницы, вики, салата, горчицы, причём предпочтительнее мелкие семена с небольшим запасом питательных веществ. Хорошие результаты даѐт определение энергии прорастания и лабораторной всхожести семян, замоченных на одни сутки в воде (контроль) и в 221 водной вытяжке из загрязнѐнной почвы. Наиболее отзывчивы на гербицид 2,4-Д (диметиламиновая соль), семена редиса красного и озимой ржи, а на фунгицид Тилт - семена редиса. На огурце и гречихе тестируют гербициды - производные мочевины и фенилкарбаматы. При этом у огурца учитывают рост первичного корня, у гречихи - утолщение стебля, деформацию зародышевых листьев, а также торможение роста. Овѐс и рис используют как индикаторы почвенных противозлаковых гербицридов, при этом основным тестом является ингибирование роста зародышевого корня и листа.
- Биотестирование загрязнений пресных водоемов и сточных вод, используемые биоиндикаторы и методика проведения исследований. Тест с помощью кишечной палочки: рН среды устанавливают 7,4-7,6, при этом она имеет зелѐный цвет. В результате сбраживания лактозы кишечной палочкой и кислотообразования рН среды понижается до 4,0-5,0 и еѐ цвет из зелѐного переходит в жѐлтый. При наличии токсического действия и угнетения сбраживания лактозы рН и цвет среды не изменяются или остаются близкими к исходной. Тест на бактериях рода псевдомонас (бактериопланктон, группа планктон). В среду для культивирования добавляют реактив Андраде, стерилизуют еѐ, вносят раствор исследуемого вещества и суспензию культуры псевдомонас флюоресцирующий. При отсутствии токсического влияния глюкоза ассимилируется бактериями псевдомонас флюоресцирующий, а выделенная кислота вызывает понижение рН среды и изменяет еѐ цвет из соломенно-жѐлтого в красный. При наличии токсического действия рН и цвет среды почти не изменяются. Teсты токсичности на водорослях (фитопланктон. Группа планктон). Вода из водоема, отобранная в бетамезосапробной зоне, фильтруется и разливается в колбочки, добавляются N, P, К и т.д, в часть колбочек вводится сточная вода и их помещают на свет. Через 4-5 дней проводят подсчет водорослей. Тест токсичности на семенах горчицы и других культурных растений основан на большой чувствительности прорастающих семян к ядовитому веществу. Хорошим показателем развития культуры является общая длина растений по сравнению с контрольными и отношение длины подсемядольного колена двудольных (гипокотиля) к длине корня. Тест токсичности на инфузориях рода парамециум (зоопланктон, группа планктон). Исследуемым объектом служит рестнитчатая инфузория (туфелька). Критериями токсичности являются изменения нормальной формы, движения, взмаха ресничек, частоты пульсирующих вакуолей, а также количество погибших инфузорий. В отвар сена высевают кормовые бактерии и добавляют токсичный раствор, а через один-три дня вносят организмы инфузории туфельки. Тест токсичности на кольчатых червях рода тубифекс (зообентос, группа бентос). Их в течение двух дней промывают питьевой водой, затем кладут в чашку с токсичным раствором и фиксируют изменения. Тест токсичности на ветвистоусых рачках рода дафния (группа нектон). Их помещают в смесь питьевой воды и токсичного раствора в разных соотношениях и отмечают смертность: мгновенную и через 1, 4, 8, 24 и 48 ч. В качестве тест-организмов токсичности используют также веслоногих ракообразных циклопа и водяного ослика (равноногие ракообразные). Циклоп более чувствителен в отношении содержащихся в воде химических органических веществ, в то время как дафния более чувствительна к минеральному загрязнению. Водяной ослик является индикатором альфа-мезосапробных вод, легко культивируется в лабораторных условиях, чувствителен к различным видам сточных вод, содержащих токсические вещества, особенно к инсектицидам.
- Виды дистанционных фотосъемок и их назначение. Ландшафтно-индикационное дешифрирование снимков. Аэрофотосъемка проводится чаще на высоте 800-1000 м и с перекрытием изображений до 2/3 для получения стереоскопического эффекта при дешифрировании фотоснимков. Космическую съемку проводят на высоте 10 - 100 тыс км с межпланетных автоматических станций типа «Зонд», 500 - 1500 км – природных и метеорологических спутников; 200 - 400 км – с пилотируемых космических кораблей, долговременных орбитальных станций, спутников; менее 200 км – с экспериментальных спутников. При изучении природной среды используются черно-белые аэрофото- и космоснимки; зональные черно-белые аэрофото- и космофотоснимки с использованием фильтров; цветные составные изображения, полученные путем синтеза изображений нескольких одинаковых черно-белых многозональных негативов с использованием цветных светофильтров. Сравнительно широко применяются также снимки, полученные в условных цветах с использованием пленок, имеющих три разных светочувствительных слоя. Цветные снимки с натуральной цветопередачей, получаемые с помощью многослойных светочувствительных пленок, находят ограниченное применение, так как с больших высот полета они не обеспечивают хорошей цветопередачи в связи с влиянием атмосферной дымки. Снимки разных спектров дешифрируют (уточняют) на интерпретоскопе. В сельском хозяйстве аэрофото- и космоснимки применяются при составлении земельных кадастров, землеустроительных, почвенных, геоботанических планов и карт; проектировании мелиоративных систем и противоэрозионных мероприятий; наблюдениях за состоянием, развитием и засоренностью посевов сельскохозяйственных культур, пастбищ и сенокосов; их влагообеспеченностью и продуктивностью; и др. Агроном может получить с этих снимков динамику снежного покрова, оцену готовности угодий к сезону, температуру почвы, состояние всходов, засорённость, урожайность.
- Влияние газообразных неорганических соединений на хвойные растения. Определение загрязненности воздуха диоксидом серы с использованием хвойных растений. Закисление осадков происходит чаще чсего вследствие попадания в атмосферу оксидов серы и азота. Источники сернистого газа (двуокиси серы) – дымовые газы котлов тепловых электростанций и выхлопы двигателей внутреннего сгорания. У растений диоксид серы нарушает процессы фотосинтеза, дыхания и транспорта органических веществ. Замедляется их рост, повреждаются листья, снижается продуктивность. При весеннем таянии снега серная кислота вызывает кислотный шок у корней растений. Корни частично усыхают, начало вегетации растений запаздывает на несколько недель, деревья поражаются болезнями и вредителями. В зоне 0,5 км от предприятия по производству минеральных удобрений средней мощности в зоне 0,5 км полностью исчезают хвойные породы, лишайники, редкие эпифитные мхи, деревья имеют вытянутые побеги, буйное развитие получают нитрофилы (крапива, недотрога, иван-чай), видовое разнообразие растений низкое. В зоне 0,5-2 км от предприятия сухостой лиственных пород составляет около 20 %, хвойных – 100%. На расстоянии 2-5 км сухостоя хвойных до 70%, среди живых деревьев до 50% древостоя имеет сухие вершины. Появляются лишайники, травы не имеют поражений. Хорошими индикаторами загрязнения воздуха являются состояние и продолжительность жизни хвои. Ель и сосна нормально развиваются при среднегодовом содержании SО2 в воздухе около 7-9 мкг/м 3 . В чистом воздухе хвоя, особенно на молодых елях, держится 14-16 лет. Возраст хвои ели 6-10 лет свидетельствует об ухудшении качества воздуха в последние 3-5 лет до уровня предельно допустимых концентраций SО2. У сосны хвоя живет до 5-6 лет. При средних концентрациях SО2 в воздухе около 50 мкг/м3 продолжительность ее жизни сокращается до 2-3 лет.
- Влияние газообразных выбросов на популяции растений и растительные сообщества. Приведите примеры антропогенного землепользования и его воздействия на популяции растений. В присутствии уф лучей окислы азота и углеводороды выхлопных газов реагируют между собой с образованием более ядовитых веществ, известных как фотохимический слич, которые крайне ядовиты для растений. Озон усиливает дыхание листьев, в процессе которого расходуются запасные питательные вещества и оно гибнет. Пероксиацетилнитрат блокирует реакцию Хилла в фотосинтезе, что приводит к снижению образования питательных и также гибели растений. Замедляется их рост, повреждаются листья, снижается продуктивность. При весеннем таянии снега серная кислота вызывает кислотный шок у корней растений. Корни частично усыхают, начало вегетации растений запаздывает на несколько недель, деревья поражаются болезнями и вредителями.Антропогенное землепользование: е вырубка лесов, воздействия огня, осушение, орошение, создание водохранилищ, применение удобрений, выпас скота и др. На вырубках в хвойных лесах восстановление коренной растительности протекает в течение 150-200. Неправильное орошение сопровождается заболачиванием или засолением в связи с подъемом уровня грунтовых вод. В степных, полупустнных и пустынных фитоценозах улучшение обеспечения растений водой приводит к мезофитизации растительности, еѐ олуговению. При внесении удобрений на луга и в лесные угодья повышается их продуктивность и изменяется структура травостоя. Под влиянием фосфора и калия увеличивается участие в травостое бобовых.
- Зональные особенности использования растительности в целях биоиндикации. Растительный покров в пустынной зоне обладает самой высокой индикационной способностью. Границы растительных сообществ здесь совпадают с границами почвенных разностей, материнских почвообразующих пород, гидрогеологических условий, выступают их надѐжными индикаторами. В степной зоне условия существования более благоприятные, почвенный покров хорошо развитый и мощный, корневая система растений сосредоточена преимущественно в почвенном слое до глубины 1,5-2,0 м. Луговые и дерновинно-злаковые степи являются непосредственными индикаторами почвенных разностей, а также самого верхнего горизонта почвообразующих пород. Границы этих растительных сообществ совпадают с границами почв, но не всегда имеют точное совпадение с границами почвообразующих пород. Кустарниковые, каменистые и песчаные степи вследствие более глубокого проникновения корней непосредственно индицируют почвы и толщу почвообразующих пород до глубины 5-10 м, их границы совпадают. Индикаторная возможность растительности в степях осложняется практически полной их распаханностью. В лесной зоне мощность почвенного профиля меньше, чем в степи, а корневая система растений сосредоточена в почве и почвообразующей породе. Мощность индицируемой толщи до 10 м. Однако индикационные связи здесь сложнее и менее чѐтко выраженные вследствие вырубок, пожаров, развития производных типов леса. В тундре в крайне неблагоприятных климатических условиях почвенный покров развит слабо и растительность имеет непосредственную связь с почвообразующими породами. Индикационная роль растительности велика. Однако глубина проникновения корней в тундре ограничена слоем многолетней мерзлоты и мощность индицируемой толщи составляет 1-2 м от поверхности. Индикационные связи растительности хорошо выражены и легко распознаются
- Индикация многолетней динамики климатических условий с использованием многолетних древесных растений. В основе индикации природных процессов лежит изучение смен растительных сообществ, под которыми понимают происходящее во времени на конкретной территории замещение одних растительных сообществ другими. Хорошим индикатором изменений климата в последние 200-500 лет является изучение годичных колец на спилах долгоживущих древесных растений. В благоприятные по гидротермическим условиям годы ширина годичных колец увеличивается, а в годы засух - резко уменьшается. По дендрометрическим изменениям годичного прироста древесины у большого числа хвойных деревьев, главным образом секвойи, были получены кривые изменения осадков в США за последние 2000 лет. К ценным индикаторным признакам изменений климата в последние десятилетия относится также анализ многолетних фенологических наблюдений. В частности, смещение фенологических дат большого числа растений с каждым новым десятилетием ближе к началу года свидетельствует о потеплении климата в северном полушарии, начавшемся с середины прошлого века.
- Индикация природных процессов, ее виды. Поступательные изменения в сообществе приводят в конечном счете к смене этого сообщества другим, с иным набором господствующих видов Причиной подобных смен могут быть внешние по отношению к ценозу факторы, длительное время действующие в одном направлении, например возрастающее в результате мелиорации иссушение болотных почв, увеличивающееся загрязнение водоемов, усиленный выпас скота, вытаптывание лесопарков населением городов и т. п. Возникающие при этом смены одного биоценоза другим называют экзогенетическими. Если при этом усиливающееся влияние фактора приводит к постепенному упрощению структуры сообществ, обеднению их состава, снижению продуктивности, то подобные смены называют дигрессионными или дигрессиями. Эндогенетические смены возникают в результате процессов, происходящих внутри самого сообщества. Закономерный направленный процесс изменения сообществ в результате взаимодействия живых организмов между собой и окружающей их абиотической средой называют сукцессией. Первичные сукцессии начинаются на лишенных жизни местах – на скалах, обрывах, наносах рек, сыпучих песках и т. п. П Вторичные сукцессии представляют собой восстановительные смены. Они начинаются в том случае, если в уже сложившихся сообществах частично нарушены установившиеся взаимосвязи организмов, например удалена растительность одного или нескольких ярусов (в результате вырубки, пожара, вспашки и т. д.).
- Индикация экологических условий в агроценозах. Растения -индикаторы залежей и почвенных разностей. Растительность залежей служит индикатором расположения пахотных земель в прошлом и относительного возраста залежей. В степной зоне на первой наиболее короткой (до 3 – 5 лет) бурьянной стадии зарастания залежей вначале господствуют сорные однолетние и многолетние растения (марь белая, лактук или молокан дикий или компасный, осот, мордовник, икотник и др.) Затем 2-3 года в бурьянной залежи преобладают многолетники (бодяк полевой или розовый осот, осот полевой или желтый, донник лекарственный, чертополох поникший, полынь австрийская). На 3 – 5 й год сорные малолетники сменяются корневищными многолетниками (пыреем ползучим, кострецом безостным, мятликом луговым). Вторая корневищная стадия длится 7-10 лет и характеризуется преобладанием корневищных злаков и полыней. К ее концу корневищные злаки и полыни начинают изреживаются, появляются дерновинные злаки. Третья стадия характеризуется поселением сначала рыхлокустовых (тонконог гребенчатый или келерия, кострец береговой), а затем плотнокустовых злаков (овсяница овечья, овсяница валлийская или типчак). В конце этой стадии (на 14 – 15й год) появляются плотнокустовые ковыли (ковыль волосовидный, ковыль К.Лессинга). Восстановление естественной растительности на залежах затягивается при чрезмерном выпасе домашних животных.
- Инфузории как индикаторы сапробного состояния воды. Методика проведения исследования. 1. По методике Вудивисса (методика пригодна только для проточных пресных вод). Проводят учёт обитателей донного грунта, выявляя в них беспозвоночных. Составляют список этих форм и на основании показательных организмов определяют биотический индекс по шкале Вудивисса. Показательные организмы: личинки веснянок, личинки поденок, личинки ручейника, гаммарусы, водяной ослик, тупифициды (кольчатые черви), личинки хиромицид. 2) методика по показателям макрозообентоса по индексу Майера. Пригодна для любых пресноводных водоёмов. Берут пробу донного грунта водоёма. Найденные организмы делят на три группы. Количество организмов — обитателей чистых вод умножают на 3, обитателей средней чувствительность — на два, а обитателей загрязнённых водоёмов — на 1. Получившиеся цифры складывают и на основании полученной суммы судят о классе качества воды. Обитатели чистых вод: личинки веснянок, личинки поденок, личинки ручейников, личинки вислокрылок, двустворчатые моллюски. Организмы средней степени чувствительности: бокоплав, речной рак, личинки стрекоз, личинки комаров-долгоножек, моллюски-катушки, моллюски-живородки. Обитатели загрязнённых водоёмов: личинки комаров-звонцов, пиявки, водяной ослик, прудовики, личинки мошки, малощет черви.
- Использование грибов для биологической очистки почв и сточных вод. В настоящее время грибы-микромицеты эффективно используются для очистки земель от нефтепродуктов при авариях. Например, 1 апреля 1990 г. в Сызранском районе Самарской области в результате аварии на нефтепроводе «Дружба» было загрязнено нефтью около 20 га пахотных земель. В июне 1990 г. было проведено рыхление загрязнѐнной почвы рыхлителем, и на ее поверхность с помощью опрыскивателя была нанесена суспензия спор микромицета, размножающегося в слое нефтепродуктов и усваивающего парафиновую фракцию. Интенсивное потребление нефти грибом началось через 3-5 суток после его внесения. В течение месяца грибы обеспечили утилизацию до 98% нефти на глубину до 10-15 см при температуре 27оС. Через два, года в апреле 1992 г. общее содержание нефти в почве загрязненного участка составило около 7%. Несовершенные грибы-гифомицеты родов пенициллиум, альтернария, аспергиллус, кладоспориум, триходерма используются для очистки сточных вод от тяжелых металлов, включая радионуклиды. Они способны извлекать и растворять до 45% ионов хрома, 23-99% - стронция90 и цезия137. Под действием гриба альтернария противостоящая в сточных водах г. Тольятти концентрация цинка, меди, никеля, марганца, свинца, алюминия снизилась на 35-95%. Штаммы грибов, устойчивые к тяжѐлым металлам, первоначально выделяют из внешней среды. Затем с помощью селекции получают наиболее эффективные клоны грибов, и используют для очистки сточных вод. В частности, полученные клоны грибов рода пенициллиум обладают способностью сорбировать кадмий из растворов при pH 4,5-8,5. Сорбция кадмия осуществляется наружной клеточной стенкой гриба. При этом 10-40% кадмия связываются необратимо. При дополнительном ацетонировании растворов стенки гриба связывают 60-70% кадмия. Другой штамм гриба рода пенициллиум переводил до 95% кадмия из раствора в нерастворимую форму в виде игольчатых кристаллов.
- История развития биоиндикации, основные этапы и учёные-основоположники. Биоиндикация прошла немалый путь развития. Первые наблюдения в этой области сделали ещѐ античные учѐные — Теофраст и другие. В нашей стране основоположником биоиндикационного использования растений, оценки свойств почв и подстилающих горных пород по особенностям развития растений и составу растительного покрова считают А.П.Карпинского. Его работу, посвящѐнную приуроченности растений к различным горным породам и опубликованную в 1841 г., до сих пор нередко используют. В.В.Докучаевым (1898) был сформулирован "закон постоянства взаимоотношений между почвой и обитающими на ней растительными организмами как во времени, так и в пространстве". Глубокие связи между почвой, породой и растительностью изложены в трудах П.А.Костычева (1890). В связи с этим одним из первых направлений в биоиндикации была индикационная геоботаника. Развитие биоиндикации всегда определялось той или иной практической необходимостью. Так, в начале ХХ в., когда переселенческим управлением, в особенности после столыпинской реформы 1906 г., было начато освоение новых земель в окраинных районах России, большое развитие получило исследование растительных индикаторов качества почвы (Чаянов, 1906). Новый подъѐм биоиндикационных исследований наблюдался в 1950-1960 гг., он был вызван необходимостью поиска и освоения природных ресурсов (Викторов, 1955 , Виноградов, 1964 ). Существенно изменился состав биоиндикационных исследований за последние десятилетия, что связано со сменой приоритетов. В это время сильно возросло антропогенное воздействие на экосистемы и своевременное обнаружение нарушений и загрязнений природной среды приобрело большее значение, чем открытие новых природных ресурсов. Поэтому первое актуальное направление современной биоиндикации – это контроль антропогенных нарушений и загрязнений природной среды (Вильямс, 1987). Кроме того, в это же время биоиндикация была вовлечена в теорию распознавания, дистанционную индикацию, математическое моделирование и т.п., и в их числе сформировалось второе актуальное направление современной биоиндикации – аэрокосмический биомониторинг (Виноградов, 1984).
- Критерии зон экологического бедствия (тематические, ботанические, зоологические, почвенные, пространственные, динамические, интегральные). К первым предвестникам экологического кризиса относятся уменьшение продуктивности и устойчивости экосистем, нарастание их нестабильности. В частности, районы экологического бедствия занимают в настоящее время около 12-16% территории России. В Европейской части России и Западной Сибири это проявляется в увеличении числа засух, суховеев, пыльных бурь, лесных пожаров, самовозгорании торфяников. 1) Тематические критерии включают специфические индикаторы характеризующие свойства экосистем (ботанические, зоологические, почвенные — наиболее стабильные, микробиологические, гидрохимические, гидрологические, геофизические и др.). Ботанические критерии имеют наибольшее значение, так как они не только чувствительны к нарушениям окружающей среды, но и наиболее физиономичны так как по ним лучше всего прослеживаются зоны экологического бедствия. Это ухудшение видового состава и ассоцированности естественной растительности; уменьшение видового разнообразия, лесистости, площади коренных ассоциаций; слабое возобновление, повреждение растительности газообразными соединениями, болезнями, вредителями и др. 2) Пространственные критерии. Если площадь нарушения более предельно допустимых размеров, то разрушение среды практически необратимо и относится к уровню катастрофы. По размерам зоны экологического бедствия делятся на локальные (на площади более 10 тыс. га), районные (более 100 тыс. га), областные (более 1 млн. га), региональные более 10 млн. га). 3) Динамические критерии — более достоверны. По этому показателю выделяют 3 класса экосистем. Стабильные со скоростью изменений менее 0,5 % площади в год, умеренно динамичные - до 1-2 % площади в год - зоны риска, средне динамичные - свыше 4 % площади в год - зоны бедствия. 4) Интегральные критерии - в виде матрицы, на которой для каждого уровня нарушенности экосистем показана встречаемость тех или иных тематических, пространственных и динамических индикационных показателей, и как они взаимно коррелируют.
- Ландшафтно-индикационное прогнозирование экологических условий, виды прогнозов. При прогнозировании экологических условий различают пространственный и пространственно-временной географические прогнозы. К первому можно отнести прогноз нахождения того или иного объекта на территории, не обследованной конкретно, а лишь на основе построений. Ко второму - прогноз пока ещѐ не существующих изменений экологических условий, но возможных при естественном ходе развития природной среды или осуществления тех или иных мероприятий (Востокова, Сущеня, Шевченко, 1988). В соответствии с двумя указанными видами прогнозов динамики природной среды составляют два типа прогнозных карт: 1) карты, отражающие распределение в пространстве какого-либо индикатора природных процессов, на основании чего можно прогнозировать наличие этих процессов, стадии и скорости их развития на всей площади исследования; 2) карты, отражающие возможное состояние природной среды в будущем при тех или иных условиях антропогенного воздействия или естественного развития ландшафтов. В настоящее время наибольшее распространение получили пространственно-временные прогнозы динамики природной среды под воздействием антропогенных факторов. Они начали особенно широко разрабатываться в связи с планированием строительства крупных гидротехнических сооружений, мелиорацией земель, перераспределением стока крупных рек. В большинстве случаев основой прогнозных карт являются ландшафтно-индикационные карты, на которых объектами индикации являются литология и засоление поверхностных отложений, гидрогеологические условия (глубина залегания и степень минерализации грунтовых вод), почвы, тектонические движения и др.
- Лишайники - индикаторы загрязнений воздуха газообразными выбросами. Методы их использования в целях биоиндикации. Лишайники получают питание из почвы, воздуха, атмосферных осадков, влаги росы и туманов, частиц пыли, оседающей на слоевищах, поэтому они крайне чувствительны к любым изменениям среды обитания. Эпифитные (растущие на деревьях) лишайники широко используются в качестве индикаторов загрязнений воздуха. Основные причины низкой устойчивости лишайников к атмосферному загрязнению следующие: высокая чувствительность водорослевого компонента лишайников, пигменты которого под действием загрязнителей быстро разрушаются; отсутствие защитных покровов и связанное с этим беспрепятственное поглощение газов слоевищами лишайников; повышенная требовательность к кислотности субстрата, изменение которой сверх определенного предела приводит к гибели лишайников; небольшие размеры их тела и значительная продолжительность жизни. Аккумулируя загрязняющие вещества из атмосферы, лишайники гибнут при хроническом воздействии даже их низких концентраций. В конце 60-х гг. ХХ в. в Эстонии и Канаде были разработаны методы картографирования загрязненности атмосферного воздуха на основе изучения эпифитных лишайниковых группировок. С этой целью на стволе одного дерева у его основания и на высоте 1,4-1,6 м в двух экспозициях (в направлении источника загрязнения и с противоположной стороны) проводится учет лишайников на небольших 166 площадках (40х40 см). В одном местообитании берется не менее 20 деревьев одного вида. В зависимости от точности работ на индикационных картах можно выделить несколько зон, различных по уровню загрязнения. Лишайники аккумулируют также значительное количество тяжѐлых металлов. Содержание многих тяжѐлых металлов в лишайниках сравнительно адекватно отражает их распределение приземном слое атмосферы, (кроме марганца).
- Микроскопические и макроскопические изменения семенных растений под влиянием загрязнения воздуха. Понятие стрессов и стрессоров. При сильных воздействиях природных или антропогенных факторов, получивших название стрессоров, у живых организмов, включая семенные растения, возникают нарушения физиологических процессов и состояния напряжений (стрессы). Уменьшение содержания растворимых белков в результате их расщепления до аминокислот и накопление пролина под влиянием какого-либо стрессора, н-р SO2 – общий индикаторный признак, проявляющийся до появления видимых повреждений. В качестве биоиндикаторных признаков субклеточного уровня у лишайников и растений используют: уменьшение содержания хлорофилла, грануляцию цитоплазмы, разрушение хлоропластов, образование в них кристаллических включений и т.д. При газообразном загрязнении SO2: происходят уменьшение размеров клеток, эпидермиса листьев, толщины годичных колец и их выпадение; увеличение клеток смоляных ходов у сосны, числа устьиц, толщины кутикулы; густоты опушения; отслаивания протоплазмы от клеточной стенки. Макроскопические реакции проявляются в изменении окраски листьев, к которым относятся хлорозы, пожелтения, побурение, побронзовение, посеребрение листьев; впечатление листьев пропитанных водой и т.д. В целях биоиндикации используются также изменения размеров и формы органов. Например, в окрестностях предприятий, производящих удобрения, хвоя сосны удлиняется под действием нитратов и укорачивается под влиянием сернистого газа. У лип в условиях устойчивого сильного загрязнения атмосферы получает распространение кустовидная форма растений, у лишайников уменьшается образование плодных тел.
- Население пресных водоемов и особенности его использования в целях биоиндикации. Население водной среды по характеру поведения и распределения можно разделить на ряд биологических групп: планктон, бентос, нектон и перифитон. Планктоном называют совокупность мелких обитателей водной толщи, лишѐнных активных органов передвижения на значительные расстояния и пассивно переносимых водными массами. Планктон, включающий растительные организмы называют фитопланктоном, животных - зоопланктоном, бактерий - бактериопланктоном. К бентосу относятся организмы, живущие на дне водоѐмов и в донном иле. В составе бентоса различают фито-, зоо- и бактериобентос. Нектон включает наиболее крупных водных животных, имеющих приспособления для активного передвижения в воде на значительные расстояния. Представлен в основном рыбами, среди которых различают жилых, обитающих в реках постоянно, а также проходных и полупроходных, проводящих часть жизни в море. Сообщества водных организмов, которые поселяются на различных предметах и на живых телах в воде, получили название перифитона. Для их изучения используют искусственные субстраты-обрастатели (дерево, стекло). В состав перифитона входят водоросли, инфузории, кишечнополостные, губки, мшанки, коловратки, ракообазные, моллюски, личинки насекомых. Оценка качества или степени загрязнения вод по биологическим показателям проводится путѐм сравнения населения обитателей водоѐмов на загрязнѐнных и незагрязнѐнных участках или по индикаторным организмам.
- Органические вещества почвы неспецифической и специфической природы. Участие бактерий и водорослей, грибов, животных в их трансформации. По современным представлениям все органические вещества, находящиеся в почвенной массе генетических горизонтов, делятся на две группы. 1) Неспецифические, т. е. вещества не почвенного происхождения, а имеющие фито-, зоо-, микробоценотическую природу и поступающие в процесс почвообразования как отмирающая био масса (органические остатки) и как продукты жизнедеятельности живых организмов. 2) Почвенный гумус или специфические органические вещества почвенно-генетической природы, присущие только почвам. Растения преимущественно синтезируют органическое вещество, животные выполняют первичное механическое и биохимическое разрушение органики, подготовку ее для гумусообразования, микроорганизмы завершают разложение органического вещества, синтезируют гумус и разрушают его. Разлагающиеся растительные остатки, поступающие на поверхность почвы, со временем образуют подстилку, состоящую из трех слоев: верхнего – с преобладанием свежеопавшего опада и остатков, сохранивших структуру; среднего – ферментативного, переплетенного гифами грибов, с преобладанием уплотненного измельченного опада и нижнего – гумусового, с преобладанием детрита, перемешанного с минеральными частицами. Среди беспозвоночных основу населения верхнего слоя подстилки в лесных экосистемах составляют первичные разрушители опада (мокрицы, дождевые черви рода лумбрикус, клещи семейства фтиракарида) и др. В ферментативном слое наблюдается наибольшая численность членистоногих, обычны дождевые черви родов лумбрикус, нематоды, мелкие личинки насекомых, ногохвостки типа исотомы замечательной, панцирные клещи родов фтиракарус. В гумусовом слое численность членистоногих несколько снижается, среди них преобладают ногохвостки родов мезафорура, панцирные клещи родов оппи, обычные дождевые черви рода никодрилус.
- Основные группы беспозвоночных животных-сапрофагов и их роль в деструкции растительных остатков. Животных сапрофагов, потребляющих отмершее органическое вещество и развивающиеся на нѐм микроорганизмы разделяют на три группы. К первой из них относят первичных разрушителей, питающихся отмершими и сохранившими структуру частями растений, к второй – детритофагов, потребляющих сильно разрушенные остатки растений и животных, утративших структуру, а также связанных с ними отмерших и живых микроорганизмов (Стриганова, 1980). В третью группу включают микрофитофагов – специализированных потребителей почвенных микроорганизмов. Первичные разрушители осуществляют разложение растительных тканей и частично разложение клеточных стенок, которое продолжается детритофагами. Микрофитофаги регулируют групповой состав сапротрофной микрофлоры. В целом животные ускоряют разрушение растительных остатков посредством механического воздействия, подготавливают их для гумусообразования, регулируют численность и состав микроорганизмов.
- Основные методы ландшафтоведения. Цели, задачи и принципы индикационного ландшафтоведения. ландшафтоведения, При ландшафтно-индикационных исследованиях используют внешние черты ландшафтов, доступные визуальному наблюдению, аэро- и космофотографированию, в качестве ориентировочных показателей различных явлений и процессов, непосредственное наблюдение которых затруднено. В качестве индикаторов используются ландшафты, урочища, фации, их наиболее физиономичные компоненты (рельеф, растительность, почвы, водоемы и т. д.).Одна из важных задач ландшафтоведения – изучение пространственно-динамической структуры ландшафтов с помощью наземных и дистанционных методов. К наземным (=визуальным) методам относятся описания и исследования фаций, урочищ, ландшафтов и их компонентов на ландшафтных профилях. Среди дистанционных методов преобладают аэрофотосъемка и космическая съемка поверхности Земли. Территории во время этой съёмки по их физиономичности делят на орофизиономичные (ведущий компонент – рельеф, растительный покров разреженный и на снимках малозаметный), фитофизионимичные (наиболее заметна растительность, рельеф выровненный), педофизиономичные (хорошо видны пятна обнаженной почвы, солончаки), аквафизиономичные (хорошо видны водоемы, болота) и антропофизиономичные (легко обнаруживаются пашни, лесополосы, вырубки и т.д.). На основе ландшафтных карт, космо- и аэрофотоснимков, выявленных индикационных связей и индикаторов составляются различные ландшафтно-индикационные карты (засоления, гидрогеологических условий, эрозионной сети, пастбищной нагрузки и т.д.).
- Особенности древесной растительности и растительных сообществ Самарской области в качестве индикации механического состава, типов и подтипов почв. Хорошим индикатором разновидностей почв в хвойных лесах служит травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый напочвенный ярус. Дерновые почвы встречаются под луговой травянистой растительностью. Примесь гидрофильных трав и мхов свидетельствует о степени заболоченности дерновых почв, а древесно-кустарниковой растительности – об их оподзоленности. Под участками лиственных лесов развиваются серые лесные почвы; сосняков – серые лесные оподзоленные; лугово-степной растительности – тучные выщелоченные, типичные чернозѐмы. Для зоны степей характерно преобладание чернозѐмов и каштановых почв. В зоне широколиственных лесов почвы светлых лесов с преобладанием дубрав – легкосуглинистые, а тенистых (клѐн, липа, осина) – тяжѐло-суглинистые и глинистые. Экологический ряд древесных пород от песчаных почво-грунтов к глинистым образуют: сосна – дуб – липа – берѐза – осина.
- Особенности ландшафтно-индикационного дешифрирования и составления ландшафтно-индикационных карт. Для эффективного применения ландшафтно-индикационного метода дешифрирования, правильной и достоверной интерпретации снимков необходимо установление фотофизиономичных индикаторов изучаемых объектов на основе знания внутриландшафтных взаимосвязей. Внутриландшафтные связи выделяют на основе анализа полевых исследований на эталонных участках. Затем устанавливают достоверные фотофизиономичные индикаторы изучаемых объектов и прямые дешифровочные признаки выявленных индикаторов. Дешифрирование аэрокосмической информации идет по схеме: фотоизображение – опознаваемый индикатор – индицируемый объект (индикат). Среди индикаторов выделяют частные, представленные отдельными элементами компонентов ландшафтов, и комплексные, образованные устойчивыми сочетаниями частных индикаторов. Ландшафтно-индикационные карты составляются на основе ландшафтных карт. и ландшафтноиндикационных таблиц. В таких таблицах прослеживается взаимосвязь между отдельными компонентами ландшафта и приводится описание индикаторов, их основных дешифровочных признаков, объектов индикаций (индикатов).
- Особенности ландшафтно-индикационного дешифрирования. Понятие фитоценотических рисунков. Особенности дешифрирования сельскохозяйственных объектов на аэро- и космических снимках. Для эффективного применения ландшафтно-индикационного метода дешифрирования, правильной и достоверной интерпретации снимков необходимо установление фотофизиономичных индикаторов изучаемых объектов на основе знания внутриландшафтных взаимосвязей. Внутриландшафтные связи выделяют на основе анализа полевых исследований на эталонных участках. Затем устанавливают достоверные фотофизиономичные индикаторы изучаемых объектов и прямые дешифровочные признаки выявленных индикаторов. Дешифрирование аэрокосмической информации идет по схеме: фотоизображение – опознаваемый индикатор – индицируемый объект (индикат). Большое индикационное значение имеет анализ рисунков фотоизображений на снимках, образованных различными компонентами ландшафта, особенно растительными сообществами. Фитоценотические рисунки – это мозаики, образованные на земной поверхности растительными сообществами. При анализе рисунков учитывают следующие их особенности: 1) состав рисунка; 2) форма контуров; 3) ориентировка контуров; 4) метрические особенности взаиморасположения; 5) пространственные взаиморасположения контуров. Факторами формирования рисунка выступают геологические условия, климатические особенности, рельеф поверхности, почвенные условия, деятельность животных и человека, воздействие самого растительного покрова. Элементы нано- и микроструктуры ландшафта являются хорошими индикаторами ранних стадий развития различных процессов. С помощью ландшафтной индикации могут быть изучены и отражены на картах по аэрофото- и космическим снимкам основные природные экзогенные процессы; заболачивание, подтопление, засоление, опустынивание, овражную эрозию; ветровую эрозию, антропогенные воздействия (отличаются от природных процессов большей интенсивностью, быстротой развития, более разнообразным характером и ограниченной площадью своего проявления).
- Оценка степени загрязнения вод по показателям макрозообентоса. Методы Вудивисса и Майера. Большинство донных беспозвоночных сравнительно крупны, видны невооруженным взглядом, малоподвижны, и поэтому их легко собирать сачком. Из-за малоподвижного образа жизни они не могут избежать влияния попавших в воду загрязняющих веществ. Это позволяет говорить о том, что состояние бентосных организмов лучше отражает качество воды в исследуемой речке. К тому же многие виды донных животных проводят в воде большую часть своего жизненного цикла, таким образом, на состояние сообществ бентоса влияет не только качество воды в данный момент, но и в прошлом. По методу Вудивиса (только для проточных вод) качество воды оценивается по биотическому индексу, обозначаемому цифрами от 0 до 10, и классификатору чистоты воды, включающему 6 классов макрозообентоса. Показательные организмы: личинки веснянок, личинки поденок, личинки ручейника, гаммарусы, водяной ослик, тупифициды (кольчатые черви), личинки хиромицид. Методика по показателям макрозообентоса по индексу Майера пригодна для любых пресноводных водоёмов. Берут пробу донного грунта водоёма. Найденные организмы делят на три группы. Количество организмов — обитателей чистых вод умножают на 3, обитателей средней чувствительность — на два, а обитателей загрязнённых водоёмов — на 1. Получившиеся цифры складывают и на основании полученной суммы судят о классе качества воды. Обитатели чистых вод: личинки веснянок, двустворчатые моллюски и др. Организмы средней степени чувствительности: речной рак, личинки стрекоз и др. Обитатели загрязнённых водоёмов: пиявки, водяной ослик, прудовики и др.
- Понятие тест-организмов и типы их чувствительности. Для оценки степени загрязнения окружающей следы широко применяется биологическое тестирование, получившее название активного мониторинга, при котором выявляют различные стрессовые воздействия с помощью тест-организмов. В зависимости от скорости проявления биоиндикаторных реакций выделяют несколько различных типов чувствительности тест-организмов: 1 тип - биоиндикатор проявляет внезапную и сильную реакцию, продолжающуюся некоторое время, после чего перестаѐт реагировать на загрязнитель; 2 тип - биоиндикатор в течение длительного времени линейно реагирует на воздействие возрастающей концентрации загрязнителя; 3 тип - после немедленной сильной реакции биоиндикатора на загрязнитель наблюдается еѐ затухание, сначала резкое, затем постепенное; 4 тип - под влиянием загрязнителя реакция биоиндикатора постепенно становится всѐ более интенсивной, однако, достигнув максимума постепенно затухает; 5 тип - реакция и типы чувствительности неоднократно повторяются, возникает колебание биоиндикаторных параметров. Для объективной оценки состояния экосистем интерес представляют тест-организмы, реагирующие на комплекс загрязнителей. С целью получения боле полной информации об изменениях всех компонентов экосистемы используют систему взаимоперекрывающих тестов. С этой целью она должна включать организмы на разных уровнях их организации и эволюции (вирусы, бактерии, грибы, растения, позвоночные животные и др.)
- Понятие экологического индикатора и требования предъявляемые к нему. Типы индикаторов-критериев – показателей качества окружающей среды. Экологический индикатор - это признак, свойственный системе или процессу, на основании которого производится качественная или количественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация состояния экологических систем, процессов и явлений. Важно, чтобы значения индикатора описывали процесс или явление, выходящие за рамки его собственных свойств. Экологические индикаторы-критерии могут быть нескольких типов. Природоохранные индикаторы ориентированы на сохранение компонентной целостности экосистем, биоразнообразия, его местопребывания и т.п.; Антропоэкологические - на воздействие на человека, его популяции; Ресурсно-хозяйственные - на воздействие на всю систему общество-природа. Социо-экономические - на результирующие оценки благополучия экономической системы и качества жизни. Кроме того, "качественный" индикатор (критерий, параметр и т.п.) должен иметь достаточно высокую чувствительность (но не выше требований отслеживания процесса) к изменениям, которые он индицирует надежно поддерживаться (обеспечивать регулярность получения данных) содержать легко доступные данные, быть понятным и принимаемым как юридическая норма управления предполагаемыми пользователями.
- Понятия ландшафта, агроландшафта, урочища, фации. Ландшафтные районы и ландшафты Самарской области и возможности их использования в целях биоиндикации. В качестве индикаторов используются ландшафты, урочища, фации, их наиболее физиономичные компоненты (рельеф, растительность, почвы, водоемы и т.д.), устойчивые сочетания компонентов, антропогенные элементы структуры местности. Ландшафт (вид местности) – это участок земной поверхности, характеризующийся сравнительно однородной литогенной основой, закономерным сочетанием мезоформ рельефа, преобладанием одного типа почв, растительности, животного населения. Элементарной самой мелкой единицей ландшафта является фация, соответствующая в естественных условиях по объему биогеоценозу или фитоценозу с однородным покровом определенной части ландшафта. Закономерные сочетания вполне определенных фаций образуют урочища, а закономерные сочетания урочищ – ландшафты. При выделении ландшафтов прежде всего учитывается рельеф, растительность, почвы, их закономерные сочетания, почвообразующие породы, глубина залегания грунтовых вод, динамические процессы, антропогенные элементы (пашни, хорошо развитая эрозионная сеть и т. д.). Сочетание ландшафтов образует ландшафтные районы, а сочетание районов — ландшафтные провинции. В Самарской области 115 ландшафтов, которые объединяются в 11 районов, а районы в 5 провинций. Площадь среднего ландшафта в области 440 км2.
- Почвенная фауна как показатель почвенных условий под лесопосадками. Почвенные беспозвоночные имеют большое индикационное значение при оценке изменений, происходящих в почве посадок лесных массивов и лесополос на водоразделах в степной и лесостепной зонах. Очевидно, что лесопосадки будут тем жизнеспособнее, чем ближе станут их почвенно-экологические условия к таковым в естественных лесных ассоциациях. С этой целью проводят сравнительные учѐты состава, численности и распределения почвенной мезофауны в лесопосадках и на прилежащих участках естественной степной и лесной растительности. Полученные данные сравнивают между собой. Чем больше под пологом лесопосадок сохраняется степных видов, чем выше их численность и участие в почвенном населении под лесопосадками, тем меньше изменяются под ними гидротермические условия по сравнению с безлесными участками, тем менее благоприятны условия для лесоразведения. Напротив, чем больше в почве под посадками видов, которые развиваются в почве под естественными лесами, чем выше их численность и участие в комплексах обитателей почвы, тем более изменились в благоприятном для лесопосадок направлении почвенные условия, тем устойчивее и жизнеспособнее будут лесонасаждения.
- Почвенные беспозвоночные животные как индикаторы плотности и механического состава почв. В почве и промежутках между твердыми частичками разных размеров и их агрегатами находятся полости, заполненные воздухом и водой. Это определяет биологические особенности и значительное разнообразие обитающих в почве беспозвоночных, которые делятся на три основные группы: физиологически водные животные ((голые и раковинные амѐбы, жгутиконосцы, инфузории, нематоды, коловратки и тихоходки), микрофауна (микроартроподы (клещи, ногохвостки, мелкие насекомые)) и мезофауна (дождевые черви, мокрицы, многоножки, личинки и имаго большинства насекомых). Хорошим индикатором плотности и механического состава почв являются роющие представители почвенной мезофауны. Личинки пластинчатоусых жуков, живущие в песчаных почвах, имеют на головной капсуле шипики, ямки, бороздки, облегчающие рытье, задний конец тела у них с множеством тонких щетинок. У личинок, живущих в плотных тяжелых почвах, головная капсула сравнительно гладкая, а опорные шипики сильнее развиты на брюшной стороне последнего сегмента. У живущих в почвах тяжелого механического состава личинок чернотелок наблюдается развитие опорных каудальных шипиков; личинки, живущие в песчаных почвах, отличаются волосистыми покровами. У обитателей песчаных почв, использующих естественную скважинность субстрата, тело длинное, часто с ложной сегментацией (личинки щелкунов рода кардиофорус, лжектырей). Легкие почвы лучше дренируются и прогреваются, в связи с этим по пескам и супесям на север проникают многие южные виды. В частности личинки ночного хруща на юге обитают на тяжелых почвах, а на севере – на песках. Однако мраморный и белый хрущи развиваются только на легких песчаных почвах. На песчаных почвах преобладают жужелицы, имеющие тело с металлическим отливом, на глинистых почвах – с матовыми покровами. В среднем легкие почвы беднее по числу видов, но имеют большую плотность населения, чем тяжелые.
- Почвенные беспозвоночные животные как индикаторы порозности и скважности почв. Лучшими индикаторами порозности почв являются мелкие членистоногие, в частности почвенные клещи и ногохвостки. Средняя длина их тела составляет около 0,8 диаметра пор заселяемых ими почвенных горизонтов. При размерах тела микроартропод 0,2-4 мм необходимый для их жизни размер почвенных пор должен быть не менее 0,25-5 мм. Проба почвы в процессе нагревания лампочкой начинает подсыхать сверху, и микроартроподы передвигаются вниз. Проваливаясь сквозь ячейки сита, они попадают в сосуд с водой. Через 1-3 суток содержимое переливают в чашки Петри и просматривают под бинокулярным микроскопом. Выявленных животных подсчитывают и измеряют по жизненным формам, систематическим группам и видам. Численность почвенных микроартропод положительно коррелирует с общей порозностью почв, при этом по мере увеличения глубины взятия почвенного образца индикационное значение микроартропод возрастает. В более глубокие и плотные слои с меньшими размерами полостей проникают более мелкие виды ногохвосток и клещей.
- Проблема и причины усыхания лесов. У растений диоксид серы нарушает процессы фотосинтеза, дыхания и транспорта органических веществ. В результате происходит усыхание лесов, прежде всего хвойных пород, затем дуба. Во второй половине XX в. явление постепенного усыхания лесов, главным образом под влиянием кислотных дождей, превратилось в глобальную экологическую проблему. В Северной Европе от них сильно пострадали примерно 50% деревьев, прежде всего хвойных пород. Вокруг промышленных центров наблюдаются повреждение и усыхание вершин, а затем и целых деревьев. Легкие хронические повреждения деревьев происходят при среднегодовой концентрации сернистого газа в воздухе 10-30, средние – 20-40, сильные – более 70 мкг/м3 . При весеннем таянии снега серная кислота вызывает кислотный шок у корней растений. Корни частично усыхают, начало вегетации растений запаздывает на несколько недель, деревья поражаются болезнями и вредителями. На расстоянии 0,5 км от предприятия по производству минеральных удобрений средней мощности в рез-те содержание в атмосферных осадках аммиака, окислов азота и др полностью исчезают хвойные породы, лишайники, редкие эпифитные мхи, деревья имеют вытянутые побеги, буйное развитие получают нитрофилы (крапива, недотрога, иван-чай), видовое разнообразие растений низкое. В зоне 0,5-2 км от предприятия сухостой лиственных пород составляет около 20 %, хвойных – 100%. На листьях кустарников наблюдаются некрозы, лишайников нет, эпифитные мхи единичны, нет буйного развития нитрофилов. На расстоянии 2-5 км сухостоя хвойных до 70%, среди живых деревьев до 50% древостоя имеет сухие вершины. Появляются лишайники, травы не имеют поражений. В зоне 5-10 км от предприятия участки с нормально развитым древостоем составляют более 60%. На расстоянии более 10 км от предприятия состояние лесов хорошее.
- Растительные индикаторы богатства, увлажнения, кислотности и засоления почв, пастбищной дигрессии растительного покрова. Индикаторы богатства почвы: эвтрофные растения - богатые почвы (осоки - мохнатая и двурядная, шалфей мутовчатый и др), мезотрофные растения - на почвах среднего богатства (вейник наземный, полевица тонкая и др, олиготрофы на бедных почвах (осока малоцветковая, багульник болотный и др). Гигрофиты - индикаторы избыточно увлажнѐнных почв (калужница болотная, рогоз узколистный, лютик ползучий), мезофиты - умеренного увлажнения (герань луговая, чина весенняя), ксерофиты -0 недостаточного увлажнения (очиток едкий, шалфей дубравный и др). Ксеромезофиты - индикаторы свежих и сухих почв (герань кровавокрасная и др.). Индикаторы сырых и влажных почв - мезогидрофиты (хвощ лесной, гравилат речной, кислица обыкновенная и др.). Индикаторы наиболее кислых почв - полевица тонкая, вереск обыкновенный и др.), среднекислых - осока пепельно-серая или сероватая, погремок малый, слабокислых - лютик едкий, гравилат речной), нейтральных – лисохвост луговой, овсянница луговая, сныть обыкновенная, умеренно щелочных – тимофеевка луговая, гвоздика пышная, щелочных – очиток едкий, горчица полевая, мать-и-мачеха обыкновенная. Индикаторы засолѐнных почв - облигатные галофиты (солерос травянистый, солянки, гребенщики), солонцовых с преобладанием натрия над кальцием - ксерогалофиты: полынь малоцветковая; солонцеватых – ксеромезофиты: лихнис сибирский. В степи по мере выпаса меняется травостой: разнотравье, ковыли узколистный, Лессинга,волосовидный → мелкодерновинные злаки (типчак, тонконог гребенчатый) → полукустарнички, полыни, тимьян → совсем непоедаемые (молочаи и др.); поедаемые хорошо, но быстро осеменяющиеся весной (мятлик луковичный); со стелющимися приземными листьями и побегами (одуванчики, подорожники, полынь австрийская).
- Состав, биологические особенности и биоиндикационное значение водорослей. Водоросли – сборная группа низших фотосинтезирующих одноклеточных, колониальных и многоклеточных водных и почвенных организмов, включающих 12 отделов: сине-зеленые, прохлорофитовые, красные, золотистые, диатомовые, криптофитовые, динофитовые, бурые, желто-зеленые,эвгленовые, зеленые и харовые. Клетки синезеленых и прохлорофитовых водорослей относятся к прокариотам. Остальные эукариотические водоросли относятся к подцарству низших растений, происходят, за исключением красных водорослей, от различно окрашенных жгутиковых. Тело водорослей не расчленено на вегетативные органы, у них отсутствуют истинные ткани, органы разножения, одноклеточные, ризоиды чаще служат для прикрепления к грунту. Почвенные водоросли без образования спор способны быстро переходить из состояния покоя к активной вегетации и наоборот. Засухоустойчивость почвенных водорослей связана также со значительной вязкостью протоплазмы, высокой концентрацией клеточного сока, большой сосущей силой, накоплением масел, снижением интенсивности дыхания при обезвоживании. К индикаторам сухих условий относятся спорообразующие сине-зелѐные и хлорококковые зелѐные водоросли. Показателем кислой почвы служит отсутствие сине-зелѐных и диатомовых, а показателем щелочной почвы - господство сине-зелѐных водорослей. Около 80 видов сине-зелѐных водорослей способны фиксировать атмосферный азот, переводить его в соединения, доступные для высших растений, и служат индикаторами улучшения азотного питания растений. Показателем детоксикации почв после загрязнения нефтью может служить восстановление состава желто-зелѐных и диатомовых водорослей.
- Состав, биологические особенности и биоиндикационное значение грибов. Вегетативное тело гриба – милеций – состоит из тонких бесцветных нитей (гиф) с верхушечным ростом и боковым ветвлением. Плотное сплетение гиф, на поверхности или внутри которых образуются споры, называется плодовым телом. По размерам плодового тела среди грибов различают макро- и микромицеты. У микромицетов размеры плодовых тел не превышают 1 мм, либо они вовсе отсутствуют. У макромицетов плодовые тела более крупные. Типичными макромицетами являются шляпочные грибы – трутовики. По способу питания грибы являются сапрофитами, питаясь разлагающимися растительными остатками, симбионтами, паразитами, реже хищниками. Главная функция грибов – разложение органических веществ. При этом грибы активно выделяют ферменты, расщепляют и активно всасывают органические вещества гифами. Факультативные паразиты способны паразитировать на ослабленных живых растениях, Облигатные развиваются на живых организмах, симбионты связаны преимущественно с высшими растениями, на корнях которых они образуют микоризу. У первично водных оомицетов с подвижными, лишенными клеточной стенки, зооспорами нарушения жизненного цикла происходят даже при небольших изменениях содержания калия и кальция в окружающей среде. Отклонения от нормального развития, различные нарушения в жизненном цикле, редукция отдельных стадий, выявленные при сопоставлении микромицетов в естественных и антропогенно нарушенных ценозах, представляют интерес для биоиндикации на организменном уровне. Важным индикационным признаком является внутрипопуляционное фенотипическое разнообразие их морфологических, физиологических, биохимических признаков под воздействием окружающей среды.
- Состав, теории образования и типы гумуса. Особенности трансформации растительных остатков в гумус. Главными продуцентами органического вещества на земле являются высшие растения. Большая часть отмершей биомассы растений накапливается на поверхности почвы и поступает в детритные пищевые цепи. Растения преимущественно синтезируют органическое вещество, животные выполняют первичное механическое и биохимическое разрушение органики, подготовку ее для гумусообразования, микроорганизмы завершают разложение органического вещества, синтезируют гумус и разрушают его. Гумус – органическое вещество почвы специфической природы, сложный продукт биохимических реакций, протекающих в почве. Его основу составляют гуминовые кислоты и фульвокислоты – ароматические соединения типа фенолов, аминокислот, пептидов, содержащие азот и образующиеся при микробном разложении растительных и животных остатков. Одна из гипотез предполагает образование гуминовых кислот и фульвокислот из лигнина, входящего в состав стенок клеток древесины, другая рассматривает фульвокислоты как начальную форму образования гуминовых кислот (как продукт их деструкции). Различают четыре типа гумуса: 1. Кальциевый мюль («сладкий» гумус) – гумус черноземов, каштановых и других почв, сформировавшихся под травянистой растительностью на породах, обогащенных известью, в условиях повышенной биологической активности. 2. Лесной мюль – гумус серых и бурых лесных почв под лиственными лесами и пашней 3. Модер – переходный от мюля в мору гумус дерново-подзолистых почв под смешанными лесами. 4. Мор – сырой или грубый гумус подзолистых почв под хвойными лесами, формируется в условиях низкой биологической активности.
- Специфика комплексов микроартропод пахотных почв и их биоиндикационное значение. Их роль в разложении послеуборочных растительных остатков и навоза. Беспозвоночные животные, в частности микроартроподы, являются одним из лучших индикаторов степени созревания компостов и навоза и оптимальных сроков их внесения в почву. С этой целью в компостах и разлагающемся навозе проводят наблюдения за динамикой численности и состава беспозвоночных. В процессе разложения свежего навоза и созревания компостов в почве и буртах постепенно сменяют друг друга «навозные», «компостные», и «почвенные» группы беспозвоночных и в частности микроартопод. «Навозная» группа отличается включает типичных обитателей поверхности и верхних слоев подстилки, имеющих длинные и хорошо развитые ноги, хорошо развитые органы зрения (ногохвостки). В составе «компостной» группы преобладают менее подвижные типичные подстилочные формы микроартопод с высокой долей панцирных клещей. Состав «почвенной» группы в значительной мере сходен для всех видов органических субстратов с преобладанием непигментированных, мелких, малоподвижных с укороченными конечностями, редуцированными органами зрения типично почвенных микроартопод. Метод скоростной естественной гумификации навоза: бурты закладываются на специальных площадках со старым, заселенным беспозвоночными навозом и наращиваются послойно с перерывами в несколько дней, за которые животные из низлежащего слоя успевают освоить и частично переработать верхние слои. Внесѐнный в почву навоз (40 т/га) с участием дождевых червей разлагается в 1,3-2,5 раза быстрее, чем без них
- Сравнительная характеристика лишайников и высших растений как индикаторов загрязнений воздуха. Среди растений самыми чувствительными индикаторами общего загрязнения воздуха являются лишайники. К следующей группе биоиндикаторов чистоты воздуха относятся мхи и голосеменные, в частности хвойные (ель, сосна), затем идут цветковые растения. Древесные цветковые менее устойчивы к загрязнению по сравнению с многолетними и особенно с однолетними травами. Это в значительной степени связано с размерами и продолжительностью жизни зеленых растений. При небольших размерах лишайники живут десятки лет, хвоя сосны – до 5-6, ели – 15-16 лет. Цветковые древесные растения ежегодно с наступлением неблагоприятного периода сбрасывают листья, а вместе с ними и значительное количество накопленных за сезон вегетации загрязняющих веществ. У многолетних трав ежегодно происходят возобновление и отмирание большей части надземных органов. Это повышает их устойчивость к токсикантам.
- Физиономичность ландшафтов, ее использование в целях биоиндикации. Индикационное значение фитоценотического рисунка. Космофото- и аэрофотоснимки фиксируют лишь внешний, доступный фотографированию ярус ландшафта, и в первую очередь распределение форм рельефа и сопряженной с ними растительности. Растительность в этой мозаике часто имеет доминирующее значение. В целом территории по их физиономичности делят на орофизиономичные (ведущий компонент – рельеф, растительный покров разреженный и на снимках малозаметный), фитофизионимичные (наиболее заметна растительность, рельеф выровненный), педофизиономичные (хорошо видны пятна обнаженной почвы, солончаки), аквафизиономичные (хорошо видны водоемы, болота) и антропофизиономичные (легко обнаруживаются пашни, лесополосы, вырубки и т.д.). Чаще ландшафты орофитофизионимичные (легко дешифрируются растительность и расчлененный рельеф). На основе ландшафтных карт, космо- и аэрофотоснимков, выявленных индикационных связей и индикаторов составляются различные ландшафтно-индикационные карты (засоления, гидрогеологических условий, эрозионной сети, пастбищной нагрузки и т.д.). Фитоценотические рисунки – это мозаики, образованные на земной поверхности растительными сообществами. Факторами формирования рисунка выступают геологические условия, климатические особенности, рельеф поверхности, почвенные условия, деятельность животных и человека, воздействие самого растительного покрова. Элементы нано- и микроструктуры ландшафта являются хорошими индикаторами ранних стадий развития различных процессов
- Экологическая оценка степени загрязненности водоемов. Группы сапробности воды. Основана главным образом на учѐте количества присутствующего в воде органического вещества в разных формах. Биологическое состояние водоѐма, определяемое концентрацией органических веществ и интенсивностью процессов их разложения, получило название сапробности. 4 группы по сапробности: 1.Катаробная группа. Включает источники, содержащие чистейшую воду. К ним относятся подземные родниковые воды, талые воды горных ледников, минеральные воды, вода, искусственно подготовленная для питья. Индекс сапробности – 0. 2. Лимносапробная группа а) ксеносапробная — чистая вода, индекс сапробности менее 1, есть кишечная палочка, используется для питья б) олигосапробная зона, Индекс сапробности 1,0, вода пригодная для питья с обработкой; в) бетамезосапробная — содержание О2 днём избыточно, ночью наоборот, неблюдается цветение ,много ракообразных, на быт и техн нужды г) альфамезосапробная. Идёт распад органики, образуется аммиак. Встречаются инфузории, личинки двукрылых, моллюски Индекс 2-3, на быт и техн нужды. д) полисапробная. Содержится много органики, сероводород и метан. Встречаются бактерии, инфузории, кольчатые черви. Индекс 3-4,5. Тех нужды. 3. Эусапробная группа. Относится к категории сточных вод, Непригодна. а) изосапробная зона характеризуется почти анаэробными условиями, встречаются инфузории, жгутиконосцы, бактерии, 4,5-5; б) метасапробная отсутствие O2, массовым развитием жгутиконосцев, зелѐных, пурпурных и других бактерий, 5,1-6; в) гиперсапробная зона, встречаются бактерии и реже низшие грибы, 6,1-7; г) ультрасапробная зона не содержит живых организмов, 7,1-8 4. Транссапробная группа характеризуется большим количеством токсичных и минеральных веществ, радиоактивных стоков и т.п.; биохимический распад органических веществ не происходит; включает антисапробную (высшее содержание токс веществ), радиосапробную (радиоактивные стоки) и криптосапробную (мёртвое море и тп) зоны.
...