Ettekanne "bioindikaatorid". Bioindikatsiooni meetodid Muutused rakutasandil

slaid 1

Valla eelarveline õppeasutus "Torbeevskaja 1. keskkool" II koolide teaduskonverents "Mõtle globaalselt – tegutse lokaalselt" Uurimisteema: "Keskkonnakvaliteedi hindamine bioindikatsiooni järgi"
Lõpetanud: Didenko A. O., 9.b klassi õpilane Juhendaja: Mišina Elena Aleksandrovna, bioloogiaõpetaja rp. Torbeevo 2016

slaid 2

Sellistena kasutatakse organisme, samblikke, putukaid, veeloomi – hüdrobionte, mikroorganisme, taimi ja taimekooslusi – fütobioindikaatoreid.
Bioindikatsioon - keskkonnaparameetrite seisundi hindamine elusobjektide abil - bioindikaatorid.

slaid 3

slaid 4

Uurimishüpotees. Soome teadlane V. Nyulander juhtis 19. sajandi keskel tähelepanu samblikufloora liigivaesusele suurlinna tööstuspiirkondades võrreldes põllumajanduslike äärealadega. Õppeaine: Torbeevo küla looduskeskkonna kvaliteedi (õhu saastatuse astme) määramine bioindikatsiooniga samblikufloora järgi. Eesmärk: teha kindlaks Torbeevo küla ökoloogilise olukorra üldine seisund küla samblikukoosluse uurimise tulemusena.

slaid 5

Ülesanded: - tutvuda samblike indikatsiooni meetodiga kui ökoloogilise uurimistöö meetodiga; - külast leitud samblike põhirühmade tüüpide määramine; - kirjeldada samblikuindikaatorite elupaiku; - selgitada välja 1. kooli õpilaste teadlikkuse tase Torbejevski rajooni keskkonnaolukorrast; - teha kindlaks küla õhubasseini seisund samblike indikatsiooni tulemuste põhjal.

slaid 6

Uuringute põhjal on võimalik kindlaks teha samblike tsoonid, mis võimaldavad hinnata õhusaaste astet: samblikukõrb - samblike täielik puudumine, kõige ebasoodsamad piirkonnad, kus on kõige saastatum õhubassein. võistlustsoon - samblike taimestik on kehv. normaalne tsoon - piisav arv samblikke, kõige puhtama atmosfääriõhuga õitsevad piirkonnad: metsad, metsad, pargid jne.

Slaid 7

Slaid 8

Slaid 9

Slaid 10

On veel üks samblike jagunemise märk, mis on samblike näidustuse jaoks kõige olulisem – vastavalt tundlikkusele õhusaasteainete suhtes: Keskmiselt tundlik. Nende hulka kuuluvad näiteks teatud tüüpi parmeeliad (vaolised, kivised) ja kladooniumid (pulbrilised, narmastega). Väga tundlik. Nende hulka kuuluvad usnei (harijas, lopsakas), hall-hall cetraria, silumata kladoonia, paistes hüpohümnia, seinaksantoorium (kuldrohi).

slaid 11

Minu poolt uuritud samblike ühingu esindajad kasvasid: Lehtmetsas Küla elamurajoonis elamute, kaupluste juures, haldustsoonis. Küla keskosas, kus asuvad kiirtee ja kauplused Torbeevo küla põhja- ja lääneserval, kus looduskeskkonda inimtekkelised mõjud praktiliselt ei mõjuta. Küla idapoolses äärelinnas (kus maanteele viiv maantee küla asub) küla sissepääsu juures. Küla lõunaservas.
Uuritava ala omadused.

slaid 12

Uurimismeetodid. 1. Teoreetilised meetodid: kirjanduse andmete analüüs ja süntees uuringu algstaadiumis - teema teooriat käsitleva erikirjanduse uurimine; tulemuste ja nende saavutamiseks vajalike protsesside kavandamine uurimistöö erinevates etappides; 2. Empiirilised meetodid: vaatlus; võrdlus; küsitlus-dialoogi meetod (ankeetid); 3. Matemaatilised meetodid: õppetöö käigus saadud andmete matemaatiline ja statistiline töötlemine, andmete visualiseerimise meetod (diagramm, tabelid).

slaid 13

Samblikuliikide arv Samblikuliigid Arvukus, 1-5 punkti Sambliku rühm (tüüp) Talli suurus, cm (min – max)
1 Hüpogümnia 5 Epifüüt 1–5
2 Xanthoria sein, kuldkala (Xantoria) 5 Epiphyte 3-6
3 Parmelia (Parmelia) 5 Epifüüt 1,5–7
4 Physcia 4 Epiphyte 2–4
5 Cetraria 5 Epiphyte 1–8
6 Cladonia 4 Epigeum 1–4
7 Peltigera 4 Epigeus 3–9
8 Cetraria 4 Epigeum 1–7
9 Hüpohümnia 5 Epiksüül 1–5
10 Seinaksantoorium 5 Epixil 4 – 8,5
11 Parmelia 5 Epixyl 1–6
12 Parmelia 3 Epiliit 2–6
13 Cetraria 3 epiliit 1–9
14 Fiscia 4 Epilit 2 – 8,5
Tabel number 1. Torbeevo küla territooriumil kasvavate samblike tüübid

Slaid 14

Tabel number 2. Epifüütsete samblike näitajatega puuliigid.
Puuliikide arv Puuliigid Kõrgusrühm Tüve läbimõõt (min – max), cm Puu kõrgus (min – max), cm Asustatud osad; samblike põhi- ja üksikesinemise kõrgus (meetrites).
1 Valge akaatsia 1 45 - 98 7,5 - 29 Tüvi, suured oksad; kuni 7, kuni 15
2 Tüügaskask 1 47 – 71 18 – 26 Tüvi, suured ja väikesed oksad; kuni 9, kuni 18
3 Puupaju 3 27 - 45 0,8 - 2 Tüvi, oksad; kuni 0,5, kuni 1
4 Tuhklehine vaher 1 23 – 45 9 – 20 Tüvi, oksad; kuni 9, kuni 11
5 Must pappel 1 69 - 203,5 17 - 21 Tüvi, oksad; kuni 10, kuni 16
6 Haab 2 43 – 51 5 – 7 Tüvi, suured oksad; kuni 4,5, kuni 6
7 Pihlakas tavaline 3 21 - 44 3 - 6 Tüvi, oksad; kuni 9, kuni 18
8 Paju pirn 3 25 - 31 0,9 - 2,5 Tüvi, oksad
9 Metsõunapuu 3 6 - 11 0,5 - 2,5 Oksad; kuni 0,5

slaid 15

Pajupuu

slaid 16

tuhaleheline vaher

Slaid 17

Must pappel

Slaid 18

metsik õunapuu

Slaid 19

Tüügaskask

Slaid 20

Valge akaatsia

slaid 21

Pihklik tuhk

slaid 22

paju pirn

slaid 23

Samblike esinemissageduse arvutus R – samblike esinemissagedus A – puude arv, millel on märgitud samblike rühm B – uuritud puude koguarv R = A / B 100% Esinemissagedus: Alla 5% - väga harv, 5 - 20% - harva, 20 - 40% - üsna sageli, 40 - 60% - sageli, 60 - 100% - väga sageli.

slaid 1

Loeng nr 5. Bioindikatsiooni meetodid ja alused Distsipliin "BIOLOOGILINE SEIRE" Zuev I.V. ©

slaid 2

Bioloogiline monitooring Biotestimine Bioindikatsioon Looduse kroonika (taustaseire) Toksikoloogia Standardisüsteem Bioloogilise monitooringu struktuur Ökotoksikoloogia

slaid 3

Kõige sagedamini tsiteeritud ja samal ajal ideoloogiliselt kõige ebamäärasem ökoloogia valdkond on meetodite kogum, mida nimetatakse "bioindikatsiooniks" (Shitikov et al., 2003). Bioindikatsioon on meetodite ja kriteeriumide kogum keskkonna kvaliteedi hindamiseks, mis põhineb elusorganismide ja nende koosluste reaktsioonidel looduslikes tingimustes. Bioindikatsioon on bioloogiliselt oluliste inimtekkeliste koormuste määramine ja tuvastamine, mis põhineb elusorganismide reaktsioonil neile otse nende elupaigas. Bioindikatsioon on meetod abiootiliste ja biootiliste tegurite tuvastamiseks ja hindamiseks elupaigas bioloogiliste süsteemide abil. Bioindikatsioon - elupaiga kvaliteedi ja selle individuaalsete omaduste hindamine vastavalt selle elustiku seisundile looduslikes tingimustes. Bioindikatsioon on meetod organismide elupaiga kvaliteedi määramiseks bioindikaatorliikide liigilise koosseisu ja kvantitatiivse arengu näitajate ning nende moodustatavate koosluste struktuuri järgi. Bioindikatsioon on keskkonna kvaliteedi hindamine vastavalt selle populatsiooni - elustiku - teatud esindajate seisundile, mis viiakse läbi nende vaatlemise teel, ilma looduslikesse protsessidesse aktiivse (eksperimentaalse) sekkumiseta.

slaid 4

Võtmepunktid Bioindikatsioon – nii ökoloogia kui ka bioloogilise seire valdkond Hinnatud elupaiga kvaliteet ja elupaigategurid Hindamisparameetrina kasutatakse elusorganismide reaktsiooni Tegeliku olukorra hindamine, mitte eksperiment* * - aktiivne bioindikatsioon

slaid 5

Bioindikatsioon kui teadus? - eriterminoloogia - eriseadused Ökosüsteem / keskkond Bioindikaator - indiviid-rühm sama liigi või koosluse isendeid, kelle olemasolu või seisundi, aga ka käitumise järgi hinnatakse looduslikke ja inimtekkelisi keskkonnamuutusi. süsteemi objekt Teave süsteemi kohta Ökoloogia Üldine süsteemiteooria, süsteemiökoloogia/bioloogia

slaid 6

Ökosüsteem/keskkond Bioindikaatorit iseloomustavate bioloogiliste muutujate mitmekesisus Spetsiifilised vastused Mittespetsiifilised vastused Looduslike tegurite mitmekesisus Antropogeensete tegurite mitmekesisus Keskkonnakvaliteedi kriteeriumide mitmekesisus Bioindikatsiooniprobleemid

Slaid 7

keskkonnategurite ja ökosüsteemide mõõdetavate parameetrite oluline mitmemõõtmelisus; kogu mõõdetud muutujate kompleksi tugev vastastikune sõltuvus, mis ei võimalda puhtal kujul välja tuua kahe üksiku näitaja F(y,x) funktsionaalset seost; enamiku objektide ja keskkonna kohta teabe mittestatsionaarsus; kogu mõõtmiste kompleksi teostamise keerukus samades ruumi- ja ajakoordinaatides, mille tulemusena on töödeldud andmetes ulatuslikud lüngad. Bioindikatsiooni ülesanne on vähe vormistatud, seetõttu on moodustatud looduslike ökosüsteemide vaatluste pikaajaliste andmete pangad; Erinevat tüüpi keerukate süsteemide seisukorra terviklikuks hindamiseks on välja töötatud ja testitud mitmeid meetodeid ja matemaatilisi mudeleid, mis A.P. terminoloogias. Levitš ja A.T. Terekhin viia läbi "keskkonnategurite mitmemõõtmelises ruumis mustrite määramise ja äratundmise otsinguid, et tuua esile piire ökosüsteemide normaalse ja patoloogilise funktsioneerimise piirkondade vahel"; arendatakse riist- ja tarkvara infoarvutitehnoloogiaid, mis võimaldavad analüüsida vajalikke keskkonnaandmete massiive; kõrgelt kvalifitseeritud spetsialistide mitteformaalseid teadmisi on tohutult palju, osaliselt koondunud metoodilistesse arendustesse [Keskkonnaseire.., 1995; Mokrov ja Gelashvili, 1999]. Lahendused

Slaid 8

Slaid 9

Esimene bioindikatsiooniga seotud töösuund on utilitaarne töö, üldökoloogia valdkonnas. Bioindikaatorid kui analüütilise instrumendi odav analoog. Tähelepanu ei ole suunatud antropogeensetele teguritele. ... Orav ehitab pesa madalale - tuleb pakaseline talv, kõrgel - oodake sooja ilma ... ... Kui varahommikul lähevad mesilased koos meevõtule - tuleb selge päev, nad istuge saabumislaudadele - sajab vihma ...

slaid 10

Teine bioindikatsiooniga seotud töövaldkond on bioloogilise objekti tegeliku oleku kirjeldus koos ebamäärase viitega antropogeensetele teguritele. Tausta kasutatakse sageli võrdlusmõõduna. Krasnojarski linnas võeti proovid neljast õhusaaste poolest erinevast katsepaigast (SP), millest kolm on tööstusettevõtete asukoha tõttu üsna spetsiifilised saasteainete rühmad: KrasCHPP (rasketööstusliku saaste tsoon), Sverdlovski rajoon, KrasPharma meditsiinipreparaatide tehase külgnev territoorium (intensiivne bioloogiliste saasteainete heitkogus) ja Sillaväljaku piirkond (intensiivne sõidukite heitgaaside heitkogus). Roev Ruchey pargi territoorium võeti puhtaks (kontrolli)alaks. Seega võimaldab arvutusliku parameetri A kasutuselevõtt kvantifitseerida õhusaaste võrdlevat taset erinevates linnaosades, mis võimaldab efektiivselt kasutada bioindikatsiooniks termiliselt indutseeritud nullfluorestsentsi taseme muutuste registreerimise meetodit.

slaid 11

Kolmas bioindikatsiooni töösuund on bioloogilise muutuja ja teguri/teguri vahelise funktsionaalse seose kirjeldus Ühe või mitme keskkonnateguri tuvastamine Elustiku väliandmete kogumine uuritava teguri laias variatsioonis Indikaatori hindamine liigi või liigirühma olulisus Bioloogilise objekti staatus, Y y1 y2 y3 y4 teguri staatus ,X x1 x2 x3 x4

slaid 12

Toksikoloogia Bioindikatsioon Doos-vastuse uuring Modelleerimise võimalus Doosi-vastuse hindamise võimalus Ökoloogilise realismi puudumine Formaliseerimisraskused Doosi-vastuse hindamise raskused Täielik ökoloogiline realism MAC EFL (keskkonnaliselt vastuvõetavad kokkupuutetasemed) Bioindikatsioon EI OLE füüsikaliste keemiliste meetodite odav asendaja !

slaid 13

Neljas bioindikatsiooniga seotud töösuund on keskkonnakvaliteedi standardite väljatöötamine, mis põhinevad a priori hinnangutel ja/või tuvastatud seostel tegurite ja bioindikaatorite reageerimise vahel. Viies bioindikatsiooniga seotud töösuund on keskkonna kvaliteedi hindamine vastavalt väljatöötatud standarditele "Paisude ja vooluveekogude veekvaliteedi seire eeskirjad" [GOST 17.1.3.07–82]

slaid 14

Bioloogiliste objektide reaktsiooni hindamine Füüsikaliste ja keemiliste tegurite hindamine Saasteallika otsese kontrolli võimalus Probleemi sõnastuse ja seiretulemuste tõlgendamise selgus Tulemuste saamine selgetes kvantitatiivsetes ühikutes Mõõtmisnäitajate kõrge täpsus Protsessi automatiseerimise võimalus andmete saamiseks, mida praegu elustikus ei esine. Äärmiselt väikeste ainete dooside hindamise võimalus Sünergismi ja antagonismi, tegurite kompleksi mõju hindamise võimalus Meetodite suhteline odavus Ökoloogilised seiremeetodid Füüsikalised ja keemilised seiremeetodid Bioindikatsioon

slaid 15

Bioindikaator - sama liigi või koosluse isendite rühm, kelle olemasolu või seisundi, aga ka käitumise järgi hinnatakse looduslikke ja inimtekkelisi keskkonnamuutusi (tundlikke ja kumulatiivseid). Bioloogilised muutujad - organismi mis tahes tunnus, omadus või funktsioon (bioindikaator), populatsioon, ökosüsteem Mida madalamal tasemel on bioindikaatorina kasutatav bioloogiline muutuja, seda sagedamini ja konkreetsemalt saab teha järeldusi keskkonnategurite mõju kohta ja vastupidi. . Tasemed Astmed Molekulaar-tsellulaarne Organism Supraorganism Sama klassi madalamad molekulid Koed Populatsioonid Keskmine Organoidid, rakud Organoidid, nende süsteemid Biotsenootilised kompleksid Kõrgemad rakud Organismid Biotsenoosid

slaid 16

Kahjustava aine (faktori) toime Akuutne krooniline Materjali kumulatsioon Funktsionaalne kumulatsioon Tundlik bioindikaator Kumulatiivne bioindikaator

slaid 17

Bioindikaatorite (bioloogiliste muutujate) valiku põhimõtted Bioloogilise mõju põhialus Bioloogiliste mõõtmiste efektiivsus Majanduslik teostatavus Bioloogilise mõju põhialus Bioloogiliste mõõtmiste efektiivsus Muutuja ja kasvu, paljunemise, isendite, populatsioonide ellujäämise muutujate vahelise seose olemasolu ja ökosüsteemid Muutuja reaktsiooni ja tegeliku saaste vahelise seose olemus Muutuja ja kõige kõrgema ja madalaima taseme reaktsioonide vahelise seose olemus Muutuja vaadeldava reaktsiooni põhjustava mõjuva teguri intensiivsus reaktsioon selle põhjustanud tegurile Vaadeldavat efekti põhjustava mõjuteguri väärtuse muutumise piirid Võimalus, et muutuja pöördub pärast selle reaktsiooni põhjustanud teguri toime lõppemist tagasi oma algväärtusele. signaali ületamine loomulikust taustast Vastuse mõõtmise täpsus

slaid 18

slaid 19

slaid 20

Organism ja suborganismaalsed struktuurid rakkude keemiline koostis; ensüümide koostis, struktuur ja funktsionaalse aktiivsuse aste; rakuliste organellide struktuursed ja funktsionaalsed omadused; rakkude suurused, nende morfoloogilised omadused, aktiivsuse tase; histoloogilised näitajad; saasteainete kontsentratsioonid kudedes ja elundites (kumulatiivsed bioindikaatorid); mutatsioonide sagedus ja olemus, kantserogenees, deformatsioonid; keha füsioloogilised ja anatoomilised näitajad

slaid 21

Elusorganismide arengustabiilsuse (homöostaasi) hindamine Stabiilsus: Morfoloogiline geneetiline füsioloogiline biokeemiline immunoloogiline taustamonitooring Lokaalne seire Morfoloogilise arengu stabiilsuse hindamine (kõige lihtsam ja tõhusam lähenemine) Fenodeviantide esinemissageduse määramine - arengu kõrvalekalded Määramine kahepoolsete morfoloogiliste tunnuste kõikuva asümmeetria suurusest (Zakharov et al., 2000).

slaid 22

Populatsioonid isendite ebaühtlase ruumilise jaotuse indikaatorid (lihtsaim tunnus 2/ Rahvastiku tiheduse absoluutse muutuse määr Populatsiooni biomassi absoluutse muutuse määr Rahvastiku tiheduse suhtelise muutuse määr rN = , kus Populatsiooni biomassi suhtelise muutuse määr rB = , kus Spetsiifiline sündimuskordaja b = Nb Erisuremus d = Nd Liigi "biootilise potentsiaali" realiseerunud osa Populatsiooni tootmismäär Staatilised omadused (ajahetkel t) Arv (indiviidide koguarv populatsioonis) Tihedus (isendite arv mahuühiku kohta) või pindalaühiku kohta) Biomass (isendite kogumass mahuühiku või pindalaühiku kohta) isendi keskmine kaal (biomassi ja tiheduse suhe (suuruse-kaalu struktuuri lihtsaim tunnus) isendite tiheduse suhe. eri soost (rahvastiku soostruktuuri lihtsaim tunnus) isendite ebaühtlase ruumilise jaotuse näitajad

slaid 23

Dünaamilised omadused (ajaperioodil Δt = t2 t1) Rahvastiku tiheduse ja biomassi absoluutse muutuse määr Populatsiooni biomassi asustustiheduse suhtelise muutuse määr » liigid ehk selle liigi maksimaalne viljakuse väärtus ideaaltingimustes Populatsiooni produktsioon Rahvastiku tootmismäär

slaid 24

Mitmeliigilised biosüsteemid Ökosüsteemid Kooslused (plankton, bentos, mullafauna, fütocenoos jne) Koosluse bioindikaatorinäitajad Struktuurne, staatiline Funktsionaalne, dünaamiline

slaid 25

Liigiline mitmekesisus (liikide arv koosluses); Arvukuse näitajad (arvukus ja biomass); Üldarvukuse näitajate suhe: liigid (liikide mitmekesisus) või suuremad taksonid; erinevate toitumisstrateegiate esindajad (troofiline struktuur); erineva suuruse, kaaluga isendid (suurus-kaal struktuur); erineva koenootilise strateegiaga liigid (näiteks r- ja K-strateegid; kannikesed, haiged ja eksplendid); erineva mõjutundlikkusega liigid (eury- ja stenobionts); erineva käitumisega liigid. Koosluse struktuurilised ja staatilised näitajad

slaid 26

Koosluse funktsionaalsed ja dünaamilised näitajad Koosluse staatiliste karakteristikute dünaamika näitajad Koosluse ökoloogilised ja füsioloogilised näitajad mis tahes staatilise karakteristiku muutumises X (tihedus, koosluse biomass, mitmekesisuse indeksid) ΔXΔt = X2 – X1 uuritava perioodi kohta. aeg Δt = t2 – t1; staatilise karakteristiku dX/dt ≈ (X2 – X1)Δt 1 väärtuste absoluutse muutuse kiirus ajahetkel t; staatiliste karakteristikute väärtuste suhtelise muutuse kiirus Eriala "Meditsiin
ökoloogia"

bioloogiline
näidustus.
Keskkonna põhialused
bioindikatsioon.

Bioindikatsioon

Bioindikatsioon on keskkonnaseisundi hindamine koos
kasutades elusaid objekte.
Elusobjektid (või süsteemid) on rakud,
organismid, populatsioonid, kooslused.
Neid saab kasutada hindamiseks
abiootilised tegurid (temperatuur,
niiskus, happesus, soolsus, sisaldus
saasteained jne) ja biootilised
(organismide, nende populatsioonide heaolu ja
kogukonnad).

Bioindikatsioon

Bioindikatsiooni tuleks mõista kui
ökoloogiline uurimismeetod,
lubades koos
bioloogilised süsteemid teatud
kehtestada peamine
kvalitatiivne ja kvantitatiivne
elupaiga omadused.

Bioindikatsioon

Bioindikatsiooni põhiülesanne on arendamine
meetodid ja kriteeriumid
* peegeldab adekvaatselt inimtekkelise taset
mõjusid, võttes arvesse keerukust
reostus;
* diagnoosida kõige enam varakult häireid
biootiliste ainete tundlikud komponendid
kogukonnad.

reaalses ökoloogilises olukorras
stressori isoleeritud toime
on olemas – on ainult ühistegevus
tegurite kompleks
vastavalt toksikoloogilise labori tulemustele
elusorganismide testid MPC
rohkem kui 1000 keemilise ühendi jaoks.
saasteainete arv, mis võivad mõjutada
elustiku ökoloogilise seisundi kohta
üksinda või kombinatsioonis ületab
miljon pealkirja.

Bioindikatsiooni ulatus

Bioindikatsioon ei vasta küsimusele
saasteaine olemus või
segud.
bioindikatsiooni meetodeid kasutatakse tavaliselt kuni
keemiline analüüs, mis võimaldab
looduskeskkonna kiire hindamine ja tuvastamine
"kuumad kohad", mis näitavad kõige rohkem
saastunud alad.
Piirkondades, kus bioindikatsiooni meetodid
mis tahes kõrvalekaldeid leiti ja uuriti
keskkonda iseloomustatakse mürgiseks,
on vaja analüütiliselt kindlaks teha
selle nähtuse põhjused.

Bioindikatsiooni tasemed

rakusisesed reaktsioonid (biokeemilised,
füsioloogiline);
keha reaktsioonid (anatoomilised,
morfoloogiline, biorütmiline,
etoloogiline);
rahvastiku dünaamilised muutused
(kõikumised struktuuris, arvukuses, tiheduses
populatsioonid);
muutused looduslikes kooslustes (olek
tootjad, tarbijad, lagundajad);
biogeotsenootiline tase (stress
mõju biogeotsenoosidele);
maastiku muutused.

Bioindikatsioon raku- ja subtsellulaarsel tasemel

Bioindikatsioon nendel tasemetel põhineb kitsal
voolu sees biootiline ja
füsioloogilised reaktsioonid.
Selle eelised seisnevad selle kõrges osas
tundlikkus rikkumiste suhtes, mis võimaldavad
tuvastada isegi madalad kontsentratsioonid
saasteaineid ja tuvastada need kiiresti.
Just nendel tasemetel on kõige rohkem
keskkonnahäiringute varajane avastamine.
See bioindikatsiooni tase on kõige keerulisem,
vajavad erivarustust

Muutused raku tasandil:

muutused biomembraanides (eriti nende
läbilaskvus);
kontsentratsiooni ja aktiivsuse muutus
makromolekulid (ensüümid, valgud, aminohapped,
rasvad, süsivesikud, ATP);
kahjulike ainete kogunemine rakus;
füsioloogiliste protsesside rikkumine rakus;
raku suuruse muutus.

Värvimuutus
(mittespetsiifiline
reaktsioon sellele
mitmesugused
stressorid):
kloroos, nekroos
lehed

Bioindikatsioon organismi tasemel

Makroskoopilised muutused taimedes
enneaegne närbumine;
Defoliatsioon (SO2, kloriidide mõju);
Elundite suuruse muutmine (nõelte pikenemine all
nitraatide toime);
Elundite kuju, arvu ja asukoha muutus
(radioaktiivse kokkupuute mõjul);
Kasvu- ja hargnemisvormi suuna muutmine
(võilillejuurte kasvusuuna muutmine
põhjavee taseme muutmisel, harvendamine
kroonid gaasi-suitsusaaste korral);
Kasvumuutused (muutused radiaalses
puutüvede kasv, kasv pikkuses
võrsed ja lehed).

1. Rahvastiku tihedus – kogus
liigi isendeid pindalaühiku kohta või
maht
Samblike leviala on hea
korreleerub väävli kontsentratsiooniga
gaas õhus.
Populatsioonid võivad tihedust suurendada
umbrohud, halofüüdid ja muud vastupidavad
liikide antropogeensele survele.

Populatsioonidünaamilised muutused taimedes

2. Rahvastiku vanuseline struktuur, noorte omavaheline suhe,
sigimine ja vanad isendid:
elanikkond nooreneb, kui suremus
suureneb ja arenguetapid lühenevad
(märgitud heinaniitudel, võrreldes
niitmata, linna murul, sisse
maapealne taimestik pärast
metsade harvendamine);
elanikkond vananeb, kui seda häiritakse
uuendamine.

Populatsioonidünaamilised muutused taimedes

3. Populatsioonide ökoloogiline struktuur
Looduslikud populatsioonid koosnevad tavaliselt
mitu ökotüüpi - indiviidide rühmad,
kohandatud erinevatele keskkonnatingimustele.
Ökotüübid aitavad kaasa elanikkonna ellujäämisele
elupaigatingimuste muutmisel.
Seistes silmitsi negatiivsete mõjudega
resistentse levik
nende tundlike ökotüüpide väljatõrjumine

1. Rahvastiku tihedus
Bioindikatsiooni jaoks on oluline, et see näitaja ületaks
normaalsed piirid:
a) rahvastiku vähenemine:
aastal viljasööjate lindude asustustiheduse vähenemine
massilise elavhõbedat sisaldava mürgituse tagajärjel
ühendid, Rootsis 1950. aastate alguses;
kloororgaanilised ühendid (DDT) on viinud
ööpäevaste röövlindude populatsioonide vähenemine;
b) rahvastiku kasv:
mustpea-kajakate tõttu Kesk-Euroopas
kultuurmaastike eutrofeerumine;
taimtoiduliste putukate (enamasti lehetäide) imemine
heitgaaside toimel (põhjused - vähenemine
vaenlased, aga ka füsioloogilised ja biokeemilised
muutused peremeestaimedes saasteainete mõjul).

Populatsioonidünaamilised muutused loomadel

2. Rahvastiku dünaamika
Tavaliselt suureneb võnkumiste amplituud
asustustihedus:
sõnniku ja komposti kevadsaba liigid sisse
linn: hooajalised tipud võivad
nihutada teistele kuupäevadele (linnas, kus
aasta keskmine temperatuur on kõrgem kui aastal
loodus, paar kraadi, kevadsaba
on varakevadine tipp, nagu lõunapoolsemates riikides
tsoonid).

Populatsioonidünaamilised muutused loomadel

3. Ruumiline struktuur
Indiviidide jaotus ruumis
muutub tavaliselt mosaiiksemaks,
sest loomad keskenduvad sellele
vähem häiritud alad.
Isikute paigutus on häiritud,
iseloomulik looduslikele populatsioonidele.

Bioindikatsioon biotsenootilisel tasemel

Kooslused (või biotsenoosid) – liikide kogum
taimed, loomad, mikroorganismid ja seened
konkreetne elupaik.
Kogukondade kirjeldamiseks kasutage järgmist:
koguarv,
liigirikkus ja mitmekesisus,
vaate struktuur,
ökoloogiline struktuur (eluvormide spektrid,
biotoobirühmad),
näitajate muutumine aja jooksul.

1. Kogu tugevus

1. Kogu tugevus
Tavaliselt langeb ja kui tõuseb, siis eest
väga väheseid lugedes
häirimisele vastupidavad liigid.
Näiteks linnas lindude arv
toetada tuvide, varblaste karju,
Vares.
Põldudel on palju putukaid
saavutatakse numbripuhangutega
kahjurid.

2. Koosluste liigiline koosseis ja mitmekesisus
Keskkonna nõrga häirimisega liikide arvukus
kasvab koos kogukonnaga
"avatud" teiste koosluste liikidele,
muutub ruderaalsemaks ja sünantroopsemaks
tüübid.
Mõju edasine tugevdamine
millega kaasneb haruldaste ja
häirimisele vastuvõtlikud liigid.

3. Liigiline struktuur

3. Liigiline struktuur
Kõik kogukonna liigid võib jagada 4 rühma:
a) arvukalt - dominante,
b) vähemarv – subdominantne,
c) vähe
d) haruldased liigid.
Liikide jaotus arvukusrühmade järgi aastal
loomulik ja häiritud kooslus erinevad
Rikkumise korral kogukonnas "reservi
tugevus” – väikeste ja haruldaste liikide rühmad.
Mõnikord eristatakse neid rühmi mitte
arvukus, vaid biomass, esinemine või
projektiivne kate, nagu taimedes, kuid üldine
muster säilib.

4. Eluvormide spekter

4. Eluvormide spekter
Rikkumiste korral toimub mõne väljavahetamine
eluvormid teiste poolt.
Puhkekoormusega kogukonnas
kevadsabad hakkavad kaduma rühmad
pesakonna eluvorm, kuid
säilivad pinnase- ja pinnaelustikurühmad.

Bioindikatsioon ökosüsteemi tasandil
Ökosüsteemi tasand hõlmab uuringut
aine ja energia ringlus.
Ainete ringlus toimub kl
biogeensete elementide varude osalemine,
tootjaorganismid, tarbimisorganismid ja lagundajad.
Erinevate ökosüsteemide näitajate hulgas
Bioindikatsioonid pakuvad huvi
troofiline struktuur ja suktsessioon
muudatusi.

Troofiline struktuur
Plokkide vahelise suhte rikkumine
tootjad, tarbijad, lagundajad.
Näiteks värvitehaste läheduses
metallurgia, mis asub taiga tsoonis,
allapanu paksus ulatub 20 cm-ni, ületades
norm 3-4 korda.
See on tingitud pinnase rõhumisest
selgrootud, mis kiirendavad protsessi
taimejäätmete hävitamine.

2. Pärimised on loomulikud muutused
kogukonnad lihtsatest ja ebastabiilsetest kuni
kompleksne ja jätkusuutlik.
Antropogeenne ajakirjandus rikub
pärimise loomulik kulg.
Kõigepealt kannatavad viimased
etapid – küpsed haripunktikooslused seda ei tee
moodustuvad.
Näiteks puistangute metsaparanduse käigus
söekaevandustööstus
istutatud puud ei moodusta tõsi
metsad.

Üldiselt keskkonnahäiringud koenootilisel ja
Ökosüsteemi tasemed viivad:
lihtsustada koosluste ja ökosüsteemide struktuuri;
sisemiste sidemete katkemine (liikide vahel,
ökoloogilised rühmad, ökosüsteemi plokid ja
jne), st. kogukonna eneseregulatsiooni mehhanismid
ja ökosüsteemid.

Bioindikaatorid

Bioindikaatorid on bioloogilised objektid
(rakkudest ja bioloogilistest makromolekulidest kuni
ökosüsteemid ja biosfäär), mida kasutatakse
keskkonnaseisundi hindamine.
Bioindikaatorid – organismid või kooslused
organismid, mille elutähtsad funktsioonid on
tihedalt seotud teatud teguritega
keskkonda, mida saab kasutada nende hindamiseks.

Bioindikaatorid

Bioindikaatori valimise kriteeriumid:
kiire vastus;
usaldusväärsus (viga<20%);
lihtsus;
jälgimisvõimalused (püsivalt
looduses esinev objekt).

Bioindikaatorite tüübid:

Tundlik – reageerib kiiresti
indikaatorite väikesed kõrvalekalded
normist.
kuhjuv – koguneb
mõju teatud aja jooksul ilma
ilmsed rikkumised.

Bioindikaatorid

Bioindikaatorite omadused:
Spetsiifilisus: madala spetsiifilisusega
bioindikaator reageerib erinevatele teguritele, koos
kõrge - ainult üks
Tundlikkus: madal
tundlikkuse bioindikaator reageerib ainult
teguri tugevate kõrvalekallete korral normist, koos
kõrge - ebaoluliseks.

Nõuded bioindikaatoritele

saasteainete kogunemine ei tohiks
põhjustada organismide surma;
organismide arv peab olema
valikuks piisav, s.t. neid mõjutamata
paljundamine;
pikaajaliste vaatluste korral
eelistatud on mitmeaastased liigid;
biotestid peavad olema geneetilised
homogeenne;
tuleks tagada proovide võtmise lihtsus;

Nõuded bioindikaatoritele

sugulane
testimise kiirus;
biotestid peaksid andma
piisavalt täpne ja reprodutseeritav
tulemused;
bioindikaatorid peaksid olema samas vanuses
ja võimaluse korral iseloomustada
lähedased omadused;
mõõtmisvigade vahemik (vastavalt
võrreldes klassikalise või referentsiga
katsemeetodid) ei tohiks ületada
20-30%;

I. Bioindikaator
avaldub hiljem
kindel aeg
äkiline ja tugev
reaktsioon,
jätkuv
mõne aja pärast
mis peatub
reageerima
saasteaine.

Bioindikaatorite tundlikkuse tüübid sõltuvalt ajast

II. Bioindikaator sisse
voolu
pikk
aeg lineaarselt
vastab
mõju
suureneb
kontsentratsioon
saasteaine.

III. Bioindikaator
reageerib -ga
hetk
välimus
rikutud
mõjuga
sama
intensiivsus sisse
voolu
pikk
aega.

IV. Pärast
kohene
tugev reaktsioon
bioindikaatori juures
jälgis teda
sumbumine,
alguses terav
siis
järkjärguline.

V. Mõju all
saasteaine
reaktsioon
bioindikaator
järk-järgult
kõik muutub
intensiivsem
siiski jõudes
maksimum,
järk-järgult
kustub.

VI. Reaktsioonid ja tüübid
korduvalt
korratakse
tekib
võnkumine
bioindikaator
parameetrid.

Bioindikatsiooni vormid

Olenevalt vastusest
süsteem ühe või teise teguri toimel,
Bioindikatsioone on kahte tüüpi:
registreerimine: võimaldab hinnata
keskkonnategurite mõju riigile
liigi või populatsiooni isendid
akumulatsiooni bioindikatsioon: kasutusalad
elusorganismide omadus akumuleeruda teatud
muud kemikaalid.

Bioindikatsiooni vormid

Konkreetne: elusüsteemi muutused
võib olla seotud konkreetse keskkonnateguriga
(kõrge osooni kontsentratsioon õhus
põhjustab tubaka lehtedele ilmumist (sordid
Bel W3) hõbedased nekrootilised laigud.
Mittespetsiifilised: mitmesugused keskkonnategurid
kutsuda esile sama reaktsiooni (vähendada
mullaselgrootute arv juures
erinevat tüüpi mullareostus, koos
tallamine, põua ajal ja muu
põhjused).

Bioindikatsiooni vormid

MITTEKONKREETSED
bioindikatsioon
tegurid
keskkondades
Reaktsioon
elav süsteem
keskkondades
KONKREETSED
bioindikatsioon
tegurid
keskkondades
AGA
AGA
B
B
IN
G
α
IN
G
Reaktsioon
elav süsteem
keskkondades
α

Bioindikatsiooni vormid

Kui inimtekkeline tegur toimib
siis otse bioloogilisele elemendile
see on otsene bionäidustus
(Tubakalehtedele ilmuvad hõbedased laigud
osooni otsesest toimest).
Kui bioindikatsioon muutub võimalikuks
alles pärast seisundi muutumist mõju all
muud otseselt mõjutatud elemendid,
rääkida kaudsest bioindikatsioonist (tegevus
herbitsiidi varikatuse vahetus
rohutirtsude arvukuse ja kasvu vähenemine
lehetäide arv).

OTSENE BIOINDIKATSIOON
tegurid
keskkondades
AGA
KAUDNE BIOINDIKATSIOON
Reaktsioon
elav süsteem
α
tegurid
keskkondades
AGA
Reaktsioon
elav süsteem
B
α

Veeökosüsteemide seisundi bioindikatsioon

Oligochaete indeks (OI) oli esimene
pakkusid välja Goodnight ja Whatley 1961. aastal
oligoheetide massiline areng - indikaator
olmejäätmete päritolu.
oligoheetide arvu suhe
usside koguarvuni zoobentoses
veekogu

Suurorganismide taksonite klassifikatsioon vee puhtuse järgi (reostusastme kolmeastmeline hinnang)

Takso 1
rühmad
Maikuja vastsed
Vastsed (nümfid)
kivikärbsed
Takso 2
rühmad
Sääse sajajalgse vastsed
Dragonfly vastsed
vähid
Vastsed
vislofly
Vastsed
caddis lendab
Karbid
karbid
Takso 3
rühmad
Sääsevastsed (pesu)
Molluskid
kaanid
aerjalgsed
vesieeslid
karbid
(poolid ja
heinamaad)
kääbusvastsed
Oligoheedid

Rühm 1. Need organismid surevad sisse
määrdunud vesi. Nende ülekaal on märk
väga puhas vesi.
Rühm 2. Need organismid võivad
esinevad erineva astmega vees
reostus.
Rühm 3. Need organismid jäävad ellu
isegi väga määrdunud vees.

Veekvaliteedi hindamine toimub järgmiselt

reostunud
vesi - 90% organismidest ja rohkemgi
kuuluvad 3. näitajate rühma.
Kergelt saastunud vesi (rahuldav
kvaliteet) - 11–30% proovis olevatest organismidest
kuuluvad indikaatortaksonitesse 1. ja 2
rühmad.
Puhas vesi – 30% või rohkem organisme ühe kohta
valim kuuluvad 1. indikaatortaksonitesse
rühmad.

Mayeri indeks kasutab veeselgrootute erinevate rühmade piiramist teatud reostustasemega veekogudesse.

Puhta elanikud
vesi, X
kivikärbse vastsed
Maikuja vastsed
Caddisfly vastsed
Vislofly vastsed
Karbid
karbid
Keskmised organismid
tundlikkus,
Y
aerjalgsed
Vähid
Dragonfly vastsed
Sääsekärsakate vastsed
karbid-poolid
Molluskid
elanikke
reostunud
reservuaarid, Z
Helistaja sääsevastsed
kaanid
veeeesel
Prudoviki
kääbusvastsed
Väikeste harjastega
ussid

Iga rühma indikaatororganismide esindajad

1. rühm: vastsed
caddis lendab
2. gr. : kahejalgsed

Woodiwissi indeks võtab kohe arvesse
kaks põhjakoosluse parameetrit:
selgrootute üldine mitmekesisus
organismide olemasolu vees
"indikaatori" rühmadesse kuulumine.
Reostusastme suurenemisega
nende rühmade reservuaaride esindajad
kaovad sealt umbes samas järjekorras
milles need on tabelis näidatud.

Tabel. Tüüpilised liiginäitajad

Atmosfääriõhu seisundi hindamine Okaste kahjustuste ja kuivamise tüübid

a) täppideta nõelad (KP1), ei kuivanud
krundid (KU1); b) nõelad koos
mõned väikesed täpid
(KP2), kuivad alad puuduvad (KP1);
c) nõelad suure hulga kollase ja
mustad laigud (KP3), ots on kahanenud
2-5 mm (KU2); d) kolmandik on kahanenud
nõelad (KU3); e) kuivanud rohkem
pool nõelte pikkusest (KU4);
e) kõik okkad on kollased ja kuivad (KU4).
KP - kahjustusklass (nekroos),
KU - nõelkuivatusklass.

"Mullareostus" - Teaduskohvik "Kliimamuutus - Haridusmuutus". Botaaniline (füto) Muld-zooloogiline Biokeemiline (ensümaatiline) Mikrobioloogiline. Reaktsiooni indikaator on marginaalne kloroos lehtedel. Bioindikaatori meetod võimaldab: Taimed on hea indikaator inimtekkelise reostuse põhjustatud keskkonnamuutuste kohta.

"Mulla moodustumine" – organismide roll mulla kujunemisel. Kontuurkaardi täitmine. Õppige tundma mulla elanikke. Ivanovo piirkonna mineraalide kohta. Ivanovo piirkonna mullakaart. Mulla moodustumise protsessi on kaasatud erinevad metsloomade kuningriikide esindajad. S.N. Vinogradsky tegi avastuse mikroorganismide kasuks.

"Mullad" - Teema: "Mulla mehaaniline koostis ja mulla struktuur." Projekti didaktilised eesmärgid. Autor: I kvalifikatsioonikategooria geograafiaõpetaja Smirnova Larisa Vladimirovna. Projekti loominguline nimi: "Meie riigi pinnaskate." Autor. 4. Didaktilised materjalid: test, ristsõna, didaktilised kaardid nr 1, nr 2, nr 3 5. Kasutatud materjalide loetelu.

"Mullahooldus" - lumi. Kaevamine. Labidad. Aiakäärid. Ripper 3-hammas. Teema 6. Aiatehnika. Rippijad. Mullaharimise tööriist. Puuhooldusvahendid. Põõsalõikurid. Punutised Pigi sirbid. Võsalõikurid. Rake keevitatud 14 hammast. Aia noad. Motikas. Tääk. Sovkovskaja.

"Mullharimine" – äestamine võib olla iseseisev või samaaegselt kündmisega. Mõnikord kasutatakse peamiste asemel mõnda pinnatöötlustehnikat. 1. Puuduste puudumine 2. Vastavus kehtestatud sügavusele 3. Põllupinna ebaühtlus. Ja nüüd kordame minevikku! Iga töötlusetapp sooritab ühe või mitu tehnoloogilist toimingut.

"Mulla hävitamine" – mullakaitsemeetmed. Vaoline ehk jet erosioon. Hallid metsamullad. Igapäevane tuuleerosioon. Mudavoolud. vee erosioon. Tolmutormid. kiirendatud erosioon. Rabamullad. Litosfääri ja atmosfääri vastasmõju läbib pinnase. niisutuserosioon. Tšernozemid on Mordva territooriumil kõige viljakamad.

Kokku teemas 22 ettekannet

Jalilova Nataša, Timofejeva Elina

Keskkonnabioindikaatorid Keskkonnabioindikaatorid

Üks XXI sajandi julgeolekuprobleeme. on õhusaaste tuvastamine ja selle neutraliseerimine. Seda saab teha bioloogiliste näitajate abil, mida saab kasutada samblikena. Võrreldes täpsete analüütiliste meetoditega võimaldab samblike indikatsioon hinnata õhukeskkonna pikaajalist keskmist seisundit lühikese aja jooksul ilma kalleid instrumente kasutamata.

Lae alla:

Eelvaade:

Esitluste eelvaate kasutamiseks looge Google'i konto (konto) ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidide pealdised:

"Samblike tähtsus looduses ja inimese elus"

Üks 21. sajandi julgeolekuprobleeme on õhusaaste ja selle neutraliseerimine. Seda saab teha bioloogiliste näitajate abil, mida saab kasutada samblikena. Võrreldes analüütiliste meetoditega võimaldab samblike indikatsioon lühikese aja jooksul ilma kalleid instrumente kasutamata hinnata õhukeskkonna pikaajalist keskmist seisundit. Üks 21. sajandi julgeolekuprobleeme on õhusaaste ja selle neutraliseerimine. Seda saab teha bioloogiliste näitajate abil, mida saab kasutada samblikena. Võrreldes analüütiliste meetoditega võimaldab samblike indikatsioon lühikese aja jooksul ilma kalleid instrumente kasutamata hinnata õhukeskkonna pikaajalist keskmist seisundit.

Uurimistöö plaan: 1. Sissejuhatus 2. Samblike päritolu. 3. Üldised omadused. 4. Samblik kui sümbiootiline organism. 5. Samblikud mullapioneeridena. 6. Keskkonna bioindikaatorid. 7. Samblike üldine tähtsus. 8. Uurimustöö, tehtud töö skeem ja selle analüüs.

Samblike päritolu Eeldatakse, et samblikud leiti mesosoikumi, tsenosoikumi ajastul rohkem kui 200 miljonit aastat tagasi. Suur Theophrastus 4.-3.sajandil. eKr, kirjeldas esmakordselt samblikke. Carl Linnaeus kirjeldas 80 samblikku, nimetades neid "vaese talupoja taimestikuks".

Välimuselt jagunevad samblikud: soomusleht põõsas

puuviljasamblikud

soomussamblikud

lehed

üldised omadused

Samblikud mullapioneeridena

Samblikel ei ole substraadist niiskuse väljavõtmiseks spetsiaalseid organeid, vaid nad imavad seda kogu tallusega. Samblikud kui keskkonna bioindikaatorid.

Samblike tähendus

Uurimistöö õhusaaste uurimisel bioindikatsiooni meetodil (samblike näidustus - õhusaaste uurimine samblike abil Selgitus: uuring viiakse läbi "passiivse monitooringuga", arvestatakse samblike esinemissagedust BIOINDIKAATORID, organismid, mille olemasolu, puudumine või olek toimib looduslike protsesside või keskkonnamuutuste indikaatoritena.

Töö eesmärk: - teha kindlaks seos õhusaaste ja samblike arvukuse vahel - uurida samblike olemust meie linnas. - teha uurimistöö käigus saadud tulemuste põhjal järeldus Bavly linna õhu puhtuse kohta.

Tööetapid: linna kaart jagati sektoriteks, kaaluti mastaabisamblike levikut majade katustel ja seintel, puutüvedel. määras nende leviku tiheduse tegi järelduse õhusaaste kohta linnasektorite lõikes

1 sektor - linna alumine osa 2 - mikrorajoon 3 - linna keskosa 4 - linna loodeosa

Palun oota, video tuleb.

Uurimistöö analüüsi tulemuste tabel Sektor nr 10 katusekatte uuring, samblike kasvu järgi Sektori nimetus samblike kasvu järgi. Punktide arv (5-pallisüsteemis) 1/10-7 normaaltsoon 4 2/10-3 Samblike väljasuremise tsoon 3 3 10-6-st Tavatsoon 4 4/10-9

Töö praktiline tähendus tuleneb võimalusest kasutada bioloogiatundides saadud tulemusi, aga ka linna keskkonnaprobleemide lahendamisel.

kirjanduse loetelu: A.A. Fedorov. Taime elu. - 6 köites - T. 3. M .: Haridus, 1977. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. "Üldbioloogia 10-11 rakku" Ed. Bustard M. 2009 Kuznetsov V. N. "Ökoloogiatundide viited ja lisamaterjalid" Toim. "Drofa" M. 2002KENOLOOGILISED RESSURSID http://nature.vspu.ru/lichens/index.htm Veebikataloog: samblike infosüsteem (samblike teabesüsteem) http://www.sbg.ac.at/pfl/projects/ samblik/index.htm

Meie kodumaa!!! Tänan tähelepanu eest