БИОИНДИКАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, История биоиндикации - Виды и значимость биоиндикаторов
История биоиндикации
Становление биоиндикации шло параллельно с развитием биологической науки. В сохранившихся до наших времен работах античных философов, писателей, агрономов содержатся различные сведения о возможности использования состояния растительного покрова в практических целях. Так, в трудах Катона Старшего (234-149 гг. до н. э.) есть указания на то, что густота травостоя до перепашки помогает выбирать участки, пригодные для посева культур бобовых.
В I в. до н. э. римский писатель и агроном Ю. Колумелла писал, что по листве деревьев, по травам или по уже поспевшим плодам можно судить о свойствах почвы и знать, что может хорошо на ней расти. Описывая выбор места для посадок винограда, он предлагал выбирать участки по тем диким растениям, которые на ней растут.
У Вергилия в "Георгиках" (36-29 гг. до н. э.) подчеркивал, что различные растения требуют различных местообитаний: каштан почву любит легкую, но не песчаную. Ивы сажают во влажном месте, а тростник любит еще более водянистую почву, чем ива.
В высказываниях римского ученого и писателя Плиния Старшего (23 или 24-79 гг.) содержатся предостережения о слишком упрощенном представлении о связи почв и растительности. Он пишет, что не всегда высокие деревья или пышные луга и высокие травы служат признаком плодородия почвы. Среди нескольких признаков плодородия почвы он указывает, в частности, на увеличение толщины стеблей злаков [4].
В ХVII-ХVШ вв. - большое значение имели работы А. Гумбольдта, обосновавшего зонально-климатическое распределение растительности. Ботанико-географические данные послужили А. Гризебаху основой для первой классификации и составления на ее основе карт климатов, опубликованных в 1872 г.
В XIX в. изучение географии растений стало приобретать индикационный характер. Так, в Северном Тироле Ф. Унгер (1838) разделил растения на кальцефилы и силицифилы. По степени приуроченности растений к почвам он выделил три группы: почвобезразличные, почвопредпочитающие, почвопостоянные. Две последние группы растений он назвал "почвенными показателями".
Первые схемы растений-индикаторов горных пород были составлены А. П. Карпинским в 1841 году.
Индикационные основы геоботаники наиболее полно выразили в своих работах А. Н. Краснов (1888) и Р. И. Аболин (1910). А. Н. Краснов развивал учение о формациях как организованных группах растений, приуроченных к определенным, им свойственным, почвам и климату. Растительные формации, согласно А. Н. Краснову, характеризуются свойственными им факторами среды: рельефом, почвами, их водным режимом, уровнем грунтовых вод; экологическим типом основных компонентов и т. д.
Первые десятилетия XX в. ознаменовались широким использованием биоиндикаторов при изучении сельскохозяйственных угодий, климата, микроклимата, палеоклимата, гидрогеологических условий, горных пород и поиске полезных ископаемых. Основополагающими работами следует считать труды Ф. Клементса, Л. Г. Раменского, В. Н. Сукачева, Б. В. Виноградова, Н. А. Отоцкого. Особое значение имели работы по составлению шкал для оценки почв лугов, лесов, залежей Л. Г. Раменского, X. Элленберга, А. Крюденера, Н. Тюксена. Продуктивным оказалось применение биоиндикации при исследовании ареалов грунтовых вод. Основоположниками этого метода с использованием аэроснимков стали С. В. Викторов и Е. А. Востокова.
Учение о тяжелых металлах, возникшее более ста лет тому назад, явилось основой при биоиндикационных исследований загрязнений. Одним из основателей его является К. Я. Тимирязев, который в 1872 г., первым из исследователей установил положительное действие цинка на рост и развитие растений.
Учение В. И. Вернадского о биосфере, ноосфере, явилось основой биогеохимического направления в геологии. Изучение химического состава живого вещества и связь его с химизмом окружающей среды положили начало биогеохимическому методу поисков полезных ископаемых и геохимической экологии. Им было четко сформулировано несколько обобщений о роли организмов в химических процессах Земли, что положило начало новому научному направлению, лежащему на стыке биологии, геологии и химии, биогеохимии.
До последнего времени основное практическое применение биогеохимии было связано с биогеохимическим методом поисков месторождений полезных ископаемых. Суть этого метода заключается в выявлении участков повышенных концентраций рудообразующих элементов в почвах и растениях. В биогеохимии они рассматриваются как вторичные ореолы рассеяния рудной минерализации. Участки повышенных концентраций металлов в растениях и верхнем горизонте почвы - биогеохимические аномалии - дают основание предполагать присутствие на глубине залежей руд [5].
Применение биогеохимического метода поисков полезных ископаемых в сложных климатических и геологических условиях в труднопроходимых районах или территориях, перекрытых рыхлыми аллохтонными отложениями, облегчает обнаружение месторождений. Биогеохимические исследования сыграли важную роль в открытии многих месторождений руд цветных и редких металлов, а также других полезных ископаемых. Известны биогеохимические аномалии тяжелых металлов, возникшие благодаря выходу на поверхность горных пород с повышенной концентрацией металлов, а также подземных вод с высоким содержанием микроэлементов.
Новым направлением биогеохимии в 1950-1970 гг. стала геохимическая экология, получившая широкое развитие в работах В. В. Ковальского и его учеников. Эта наука изучает особенности химического состава живых организмах и влияние естественных и техногенных процессов на изменение их содержаний.
Развитие природоохранной индикации началось сравнительно недавно. Важным этапом в становлении природоохранной направленности биоиндикации стали работы С. В. Викторова по дешифрированию снимков в аридных районах, составление карты охраны окружающей среды под руководством Е. А. Востоковой.
Влиянию выпаса на травостои посвящены многочисленные работы, середине 70-х годов XX в. стало изучение изменения морфологических параметров травостоя и биопродуктивности пастбищ.
В начале 60-х годов сформировалось понятие рекреационной дигрессии. - изменения природной среды в местах массового отдыха - основное внимание уделено физическим, физико-химическим, а также микробиологическим и биохимическим параметрам почв, смене доминантов, изменению видового разнообразия и морфологических характеристик древесного, травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов [6].
Конец XX в. ознаменовался резким усилением внимания к решению экологических вопросов и своего рода "экологизацией" всех наук. В настоящее время установлены и широко используются группы видов индикаторов различных антропогенных воздействий эвтрофирования водных объектов химическому загрязнению почв влияние на биоту рекреационной нагрузки особенности послепожарных сукцессии воздействию на живые организмы радионуклидов приоритетных поллютантов, в том числе ксенобиотиков хлорорганические соединения (полихлорированные бифенилы, диоксины, фураны и т. д.), полициклические ароматические углеводороды, синтетические поверхностно-активные вещества, фенолы и другие.
К настоящему времени в биоиндикационных исследованиях наметились направления, основывающиеся на приоритетном использовании различных групп живых организмов: микроорганизмов, водорослей, растений, животных фитоиндикация загрязнений - применение растений - одно из ведущих мест занимает изучение древесных растений - дендроиндикация, изменению морфологических параметров растений в условиях естественных геохимических аномалий, особенности строения, структуры и динамики древесных.
С конца 60-х годов XX в. в Скандинавских странах начали широко использовать мхи и лишайники при оценке загрязнения атмосферного воздуха. Так, Гриндон в своей работе "Флора Манчестера", опубликованной в 1859 г., отмечал значительное сокращение числа лишайников из-за вырубки старых лесов и притока фабричного дыма. Лихеноиндикационная съемка проведена на территории многих крупных городов: в Казани, Харькове, Лондоне, Львове, Париже, Нью-Йорке, Москве, Санкт-Петербурге. Основными индикаторными показателями признаны общая микробная биомасса, видовое разнообразие, соотношение основных групп микроорганизмов, состав и структура микробных сообществ, интенсивность почвенного дыхания, активность разложения целлюлозы, нитратонакопление, активность почвенных ферментов [7].
Похожие статьи
-
Мониторинг растительного и животного мира. - Мониторинг окружающей среды
Мониторинг растительного и животного мира предусматривает наблюдения за содержанием тяжелых металлов, радионуклидов и пестицидов в биоте. В данном случае...
-
ВВЕДЕНИЕ - Виды и значимость биоиндикаторов
Актуальность темы исследования. В последнее время весьма актуальными являются наблюдения за изменениями состояния окружающей среды, вызванными...
-
Мониторинг и анализ загрязнения окружающей среды экспресс-методами
Растения и действующие на них факторы среды могут быть использованы для мониторинга и экспресс - оценки загрязнения окружающей среды. Все живые организмы...
-
Охрана атмосферного воздуха от загрязнения Участок проектируемого персикового сада расположен восточнее с. Любимовка на расстоянии 5,2 км. В проекте...
-
Введение - Источники поступления таллия в объекты окружающей среды
Элемент III группы периодической системы. Атомный номер 81. Природные изотопы: стабильные -- 203Т 929,50 %), 205Т (70,50 %); радиоактивные -- 206Т (Т1/2...
-
Пестициды - химические препараты, используемые для борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, сорняками, вредителями древесины и другого...
-
Вода - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода. в...
-
Исчезнувшие виды-это навсегда утраченные возможности. Дикие животные и растения служат источником лекарственных средств, пищи и Серьевых материалов,...
-
Мониторинг почвенного покрова. - Мониторинг окружающей среды
Почва - самостоятельное естественно-историческое органоминеральное природное тело, возникающее на поверхности земной суши в результате длительного...
-
В настоящее время в РФ создана специальная система стандартов по охране природы, которой присвоен номер ГОСТ 17. Эта система охватывает исключительно...
-
Введение - Оценка воздействий проектируемых насаждений на окружающую среду
Крым характеризуется исключительно благоприятными условиями для успешного выращивания высокоценных плодов косточковых культур. На протяжении десятилетий...
-
ПОЧВА - ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ. - Состояние окружающей среды
Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он...
-
Соединения с канцерогенными свойствами, Тяжелые металлы - Химическое загрязнение окружающей среды
Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные...
-
Качество окружающей среды - степень соответствия состояния окружающей (человека) среды потребностям человека и других живых организмов; совокупность...
-
Состояние окружающей среды и здоровье человека - Проблемы экологии биосферы
В настоящее время значительная часть болезней человека связаны с ухудшением экологической обстановки в нашей среде обитания: загрязнениями атмосферы,...
-
ВВЕДЕНИЕ - Свинцовое загрязнение окружающей среды
Роль металлов в развитии и становлении технической культуры человечества исключительно велика. Твердость, пластичность, ковкость сделали их незаменимым...
-
Экологическая оценка природной среды г. Владикавказа Изучение техногенного загрязнения окружающей природной среды -- одно из основных направлений...
-
Воздействие ионизирующих излучений Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем (источник находится вне...
-
Основные источники загрязнения окружающей среды - Жизнедеятельность человека и окружающая среда
В условиях научно-технического прогресса значительно осложнилось взаимодействие общества с природой. Человек получил возможность влиять на ход...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Свинцовое загрязнение окружающей среды
Поставленные в начале работы задачи в ходе выполнения ее были полностью выполнены. Так, в результате проделанной работы, нам удалось: - систематизировать...
-
Группы повышенного риска воздействия свинца среди населения - Свинцовое загрязнение окружающей среды
Взрослое население В России постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского...
-
Определение содержания хлорид-ионов в почве - Мониторинг окружающей среды
Реактивы и оборудование Конические колбы на 200 мл; пипетки на 10 мл; цилинд-ры мерные на 100 мл; бюретки для титрования; дистиллиро-ванная вода; 0,01 н...
-
В зоне производственной деятельности нефтегазодобывающих управлений, использующих при разработке месторождений химические реагенты, достаточно широко...
-
Помимо прямого воздействия человека на экосистему, которое рассматривается в предыдущей главе, существует еще одна проблема, косвенная -- загрязнение...
-
Введение - Техника защиты окружающей среды
Различные производственные процессы могут загрязнять атмосферный воздух взвешенными твердыми или жидкими частицами, которые делятся на пыль, дым и туман....
-
Введение - Загрязнение окружающей среды. Атмосфера и ее загрязнение
В последние годы мы часто слышим и употребляем слово "экология", но вряд ли можно считать, что все понимают под ним одно и, то же. О том, какой смысл...
-
Применение и значение пестицидов - Инженерная экология и охрана окружающей среды
Пестициды -- это химические или биологические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями...
-
Проведенное специальное обследование показало, что, в целом на проектной территории, растительный покров трансформирован в различной степени. В...
-
Почва и земельные ресурсы - Оценка воздействия на окружающую среду горнолыжного курорта "Кокжайлау"
Источники и виды воздействия Основные виды возможного воздействия при строительстве и эксплуатации горнолыжного курорта на почвенный слой - механическое...
-
Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды. - Биосфера и человек
В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. Однако при современном уровне развития...
-
Загрязнение почвы, Пестициды как загрязняющий фактор - Химическое загрязнение окружающей среды
Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в...
-
ВВЕДЕНИЕ - Отходы пищевых производств и охрана окружающей среды
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное...
-
Содержание Таллия в земной коре (кларк) составляет 1,0-0,43-10-4 %, в гранитном слое 1,8-10-4 %. Распределение Таллия в земной коре показывает, что его...
-
Цель работы: освоить методы определения загруженности улиц автотранспортом. Разделились на 3 группы по 2 человека. Производили подсчет автотранспорта на...
-
История развития экологического нормирования - Нормирование в области охраны окружающей среды
История развития нормирования такова: первоначально были установлены нормативы качества окружающей среды, приемлемые для человека, чем было положено...
-
Экологические последствия техногенеза Влияние хозяйственной деятельности человека на геологическую среду усиливается с каждым годом и приобретает все...
-
АТМОСФЕРА - ВНЕШНЯЯ ОБОЛОЧКА БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ. - Состояние окружающей среды
Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг...
-
Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни -...
-
Охрана окружающей среды и мероприятия по охране окружающей среды - Биосфера и человек
В целом охрана окружающей среды и задачи восстановления природных ресурсов должны предусматривать: 1. локальный и глобальный логический мониторинг, т. е....
-
Существует несколько подходов к классификации спектроскопических методов анализа. Классификационным критерием может быть вид электромагнитного излучения,...
БИОИНДИКАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, История биоиндикации - Виды и значимость биоиндикаторов