Биоиндикация почвы по беспозвоночным животным

В связи с этим, в соответствии с общей концепцией Пригожина (2000), для сообществ мезопедобионтов в критических состояниях отмечаются три основных типа его динамики в зависимости от характера воздействия (рис.4). Тип А (сильное однократное воздействие, превышающее порог устойчивости биосистемы): необратимость процесса деградации первоначального сообщества (изменения плотности, видового состава, пространственного распределения, соотношения трофических групп, переориентация биотических связей, изменения функциональных характеристик, или биоценотической значимости). Тип Б (слабое краткосрочное воздействие): по причине достаточной силы связей между внутренними элементами сообщества, т. е. его упругости, происходят несущественные флуктуации значений тех же показателей вблизи точки устойчивости на время действия возмущающих факторов. Тип В (не превышающие порог устойчивости хронические воздействия): постоянное состояние нестабильности в связи с накоплением дозы приводит к нарастанию во времени амплитуды флуктуаций, разрыву внутренних связей между элементами сообщества и к неизбежному отклику в соответствии с законом «всё или ничего», в результате которого осуществляется переход сообщества в новое устойчивое состояние (теория Холинга) или его полное разрушение.

Сообщество педобионтов характеризуется низкой интегрированностью, по Шмальгаузену (1968). Подвижность компонентов, взаимозаменяемость, викарирование допускают более или менее автономные преобразования, что ведёт к росту устойчивости сообщества к внешней среде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Динамика сообщества мезопедобионтов в критических состояниях: тип А – сильное однократное воздействие, превышающее порог устойчивости биосистемы; тип Б – слабые краткосрочные воздействия; тип В – хронические воздействия, не превышающие порог устойчивости. По оси абсцисс и ординат – условные единицы.

 

Регуляция устойчивости, как показывают данные, осуществляется через структуру функциональных блоков сообщества. Снижение уровня устойчивости может проходить в несколько этапов: I (краткосрочные и обратимые изменения) – смена доминантов в гильдии/функциональной группировке, II (среднесрочные, часто обратимые изменения) – концентрирование доминирования в связи с ростом количества лимитирующих факторов, III (среднесрочные, редко обратимые) – монодоминирование в гильдии/группировке по той же причине при минимуме её устойчивости, IV (долгосрочные, чаще необратимые изменения) – полная элиминация видов, гильдий и группировок из функционального блока. Этапы отражают переориентацию биотических связей по причине уменьшения объёма доступных ресурсов и ужесточения условий их эксплуатации, приводящую к разрушению ценоза. При этом принципиальных различий между природно-климатическим и антропогенным происхождением нарушений нет.

Наиболее чувствительными мезопедобионтами к иссушению, изменениям кислотности гумусированного горизонта и механической структуры почвы являются диплоподы полизонииды Angarozonium amurense, геофиломорфные многоножки Escarius japonicus, фитосапротрофные брюхоногие моллюски Discus pauper, земляные кольчатые черви Eisenia nordenskioldi pallida и Drawida ghilarovi. Эти виды беспозвоночных по параметрам плотности могут быть биоиндикаторами антропогенных изменений таких параметров в среде обитания в условиях региона.

 

 Выводы

 

Все методы биологической диагностики почв основаны на понимании того, что почва как среда обитания составляет единую систему с населяющими ее популяциями разных организмов. В зависимости от сочетания природных факторов, определяющих почвообразовательный процесс, разные почвы различаются по составу своей биоты. Знание закономерностей взаимоотношений живых организмов с почвенной средой позволяет более корректно использовать биоту в качестве диагностов состояния природных и антропогенно-нарушенных экосистем или их отдельных компонентов.

Контроль экологического состояния окружающей среды на основе биоиндикаторов (индикационных признаков, отдельных видов или популяций) обладает целым рядом преимуществ:

- в условиях хронических  антропогенных нагрузок биоиндикаторы  могут реагировать на относительно  слабые нагрузки вследствие эффекта  кумуляции дозы;

- биоиндикаторы суммируют  действие всех без исключения  биологически важных факторов  антропогенного воздействия и  отражают их влияние на состояние  окружающей среды в целом, фиксируют  скорость происходящих в ней  изменений, раскрывают тенденции  развития экосистем, позволяют контролировать  их состояние без необходимости  постоянной регистрации химических  и физических параметров, характеризующих  качество среды, указывают места  скопления в экосистемах различных  загрязняющих веществ и токсикантов.

Выбор отдельных видов, популяций или сообществ, а также уровня организации биологических систем для диагностики состояния почвенной среды зависит от:

1. Типа стрессора (физический, химический, биологический).

2. Типа индикации (ранняя, прогнозная, сопутствующая, предваряющая).

3. Периода действия стрессора.

4. Способности почвенной  системы противостоять нагрузкам.

Биоиндикационный исследования необходимо проводить в динамике, с использованием абсолютных и относительных стандартов сравнения и основой должен быть комплексный подход.

По степени роста чувствительности биоиндикаторы загрязнения почвы ранжируются в ряд: многоножки, моллюски, дождевые черви, паукообразные, мокрицы. Почвенные насекомые мало чувствительны к загрязнению почвы тяжелыми металлами и могут не рассматриваться в качестве биоиндикаторов загрязнения почвы. Выявлена сильная корреляционная связь между показателем жизненности беспозвоночных почвенных животных – биоиндикаторов загрязнения почвы – к индексу химического загрязнения почвы.

 

Список литературы

 

1. Бирюкова Н.А. Основы экологии.- М: Видос, 2004.
2. Муравьёв А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум, учебное пособие. С-Пб.: Крисмас+, 2007.
3. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать?: Учебное пособие/Под ред. проф. В.И. Данилова-Данильяна. М.: Изд-во МНЭПУ, 2007.
4. Самедов П.А. – Изменение физических свойств почв деятельностью беспозвоночных животных. 17-й Международный конгресс почвоведов, том.1, 2008 г, Таиланд.
5. Самедов П.А., Надиров Ф.Т. – Влияние дождевых червей и мокриц на физико-химические и поверхностные свойтсва почв. Ж. Почвоведение, № 8, 2006, с.109 – 115.
6. Смирнов Ю.Б. Изучение почвенной мезофауны целинных степей с целью биоиндикации загрязнения почв тяжелыми металлами.
7. Степановских А. С., Охрана окружающей среды, Москва: «Юнити», - 2007
8. Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химия и экология. – Нижегородский гуманитарный центр. 2004.
9. Экологическое образование: (Сборник программ по курсу экологии). – Нижний Новгород, 2008.
10. www.eco.priroda.ru
11. www.securpress.ru
12. www.docyment.ru