Методы биоиндикации - Виды и значимость биоиндикаторов

Методы биоиндикации основываются преимущественно на двух принципах: регистрации находок характерных (показательных, или репрезентативных) организмов и анализе видовой структуры биоценозов. Реже состояние среды обитания оценивается по функциональным характеристикам биоценозов (величине первичной продукции, интенсивности деструкции и некоторым другим показателям). В качестве биоиндикаторов используют животных, растения, бактерии и вирусы.

Позвоночные животные в качестве биоиндикаторов используются гораздо реже, чем беспозвоночные животные и растения. Тем не менее, существует достаточно большое количество методов, где биоиндикаторами являются именно позвоночные животные [21].

Методы оценки уровня загрязнения среды с использованием рыб в качестве биоиндикаторов. Для оценки уровня загрязнения водоемов очень удобно использовать рыб в качестве биоиндикаторов. Исследования в водоемах разных широт, в разнообразных реконструированных водоемах или находящихся под влиянием различных антропогенных факторов показывают, что в первую очередь происходят изменения в воспроизводстве рыб, которые отражаются к кинетике и устойчивости рыбных сообществ.

В результате изменения исторически сложившихся условий обитания и под влиянием различных антропогенных факторов происходят разного рода нарушения в развитии и функционировании репродуктивной системы у рыб:

    - меняются места выметывания и развития икры; - наблюдается массовая гибель икры и молоди в связи с резкими изменениями экологических факторов; - отмечена разная скорость асинхронности роста ооцитов и время интенсивного накопления питательных веществ в половых клетках; - наблюдаются изменения в ритме размножения рыб, связанные с нарушением естественного хода полового цикла; - развивается и выметывается разное количество порций икры; - происходит массовая резорбция икры в результате преград к местам нереста, изменения температуры воды во время нереста, отсутствия необходимых кормовых организмов и субстрата для откладывания икры, влияния токсичных веществ [19].

Для выявления особенностей развития и функционирования репродуктивной системы у рыб в качестве показателя измененных условий существования видов с целью биоиндикации рыбных сообществ необходимо детально и систематически собирать сведения о:

    1. местах размножения массовых и широко распространенных видов; 2. сроках нереста видов рыб, времени и продолжительности нерестового перехода как в отдельные годы в одном водоеме, так и в различных участках ареала и разнотипных популяциях; 3. возрасте наступления сроков первого нереста, продолжительности жизни производителей, возрастной структуре популяции; 4. динамике ГСИ в течение всего полового цикла самок и самцов; 5. характере развития ооцитов в период накопления питательных веществ в половых клетках; 6. времени интенсивного накопления питательных веществ в ооцитах у особей в разнообразных водоемах в пределах ареала; 7. длительности резорбционных процессов у отнерестившихся особей в годы с разным гидрологическим режимом водоемов; 8. ритме размножения и его изменениях у видов рыб с разным типом икрометания - единовременным или порционным; 9. случаи массовой резорбции половых клеток, свидетельствующих о крайне неблагоприятных условиях воспроизводства видов рыб в исследуемых водоемах.

Серьезные нарушения в воспроизводстве рыб с массовой резорбцией половых клеток у производителей - это первый признак неблагополучия экосистемы в целом.

Помимо этого достаточно часто рыб используют в качестве биоиндикатора загрязнения водоемов тяжелыми металлами. При этом проводят анализ концентрации этих металлов в различных органах животного: жабры, сердце, печень [23].

Методы оценки уровня загрязнения среды с использованием мелких млекопитающих в качестве биоиндикаторов. Мелкие дикие млекопитающие часто используются как модели для оценки интенсивности нарушений, произошедших в экосистеме при критических антропогенных нагрузках на ландшафт.

Среди всех популяционных параметров мелких млекопитающих в зонах экологических катастроф наиболее надежным показателем в зонах экологических катастроф наиболее надежным показателем деструкции могут служить патологии беременности (наличие уродств, резорбции эмбрионов, несоответствие числа имплантировавшихся эмбрионов числу желтых тел в яичниках). Наиболее доступным и простым критерием диструкций репродуктивной системы можно считать количество самок с резорбцией эмбрионов. В обычных условиях этот показатель у мелких млекопитающих не превышает 2-3 %. Значительное его увеличение демонстрирует существенные популяционные нарушения. Этот показатель так же может быть использован для определения уровня риска, которому подвергаются люди в зонах катастроф [24].

Еще одним методом биоиндикации загрязнений среды является метод зародышевых леталий. При этом используются различные виды грызунов. Осуществляется учет у беременных самок двух поколений. Отмечается число желтых тел беременности в яичнике и количество плодов в матке. По их разнице определяется число зародышей, погибших в начале беременности - до имплантации. С работой свободно справляются два лаборанта. За несколько дней можно получить результат в полевой обстановке.

Методы оценки уровня загрязнения среды с использованием птиц в качестве биоиндикаторов. Несомненный интерес представляют птицы как объект радиоэкологических исследований. Эта группа животных обладает интенсивным метаболизмом и потребляет большое количество пищи на единицу массы тела. У них наблюдается относительно более высокая, чем у других животных, аккумуляция экотоксикантов во внутренних органах. Птицы - кальциефоры, что очень важно при контроле экосистем, загрязненных радионуклидами. Очень часто "грязные" биотопы, где нет поселений человека, оказываются притягательными для птиц, и тогда птицы включаются в процесс биогенной миграции экотаксикантов. Все это создает условия для реализации программ мониторинга с использованием птиц в качестве биоиндикаторов радиоактивного загрязнения экосистем и объектов радиоэкологии.

У птиц, как и у других животных, существенная доля радиоактивных веществ поступает в организм за счет питания. Большое значение при накоплении радионуклидов в организмов имеют пищевые цепи, в которые включен данный вид, время нахождения птиц на радиоактивной территории, возраст, особенности обмена веществ и т. д., всвязи с чем представляет несомненный интерес изучение конкретного вида или популяуии на загрязненной территории [25].

Наиболее популярными объектами радиоэкологии являются различные виды воробьиных, водоплавающих, околоводных и хищных птиц.

Похожие статьи




Методы биоиндикации - Виды и значимость биоиндикаторов

Предыдущая | Следующая