Лекция 13-14

Таблица

БИОИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ

МЛЕКОПИТАЮЩИЕ-БИОИНДИКАТОРЫ

В настоящее время для биоиндикации загрязнения назем­ных экосистем предложено использовать ряд млекопитающих, в значительной мере удовлетворяющих общим требованиям. Использование естественных популяций млекопи­тающих в качестве индикаторных видов оправдано еще и пото­му, что в медицинской токсикологии накоплены обширные данные, касающиеся влияния различных ксенобиотиков на ла­бораторных и домашних животных. Это существенно упрощает решение многих методологических проблем именно на млеко­питающих.

Среди уже признанных и потенциальных индикаторных ви­дов имеются обитатели почвы и покрывающей ее подстилки, тра­воядные от грызунов до крупных копытных и, наконец, хищни­ки (Степанов, 1988). В таблице перечислены некоторые из этих видов. В их числе можно найти как консументов высших поряд­ков, так и массовые доминантные виды консументов низших по­рядков со сравнительно коротким жизненным циклом и устой­чивой динамикой численности популяций.

Из насекомоядных большой интерес представляют кроты. Они широко распространены по всей территории лесной зоны, эвритопны, оседлы и антисинантропны. Кроты являются высшим зве­ном трофической цепи по отношению к почвенной мезофауне.

В подстилке, образованной погибшими травами и листвен­ным спадом, обитает множество видов насекомых. Загрязняю­щие атмосферу компоненты осаждаются прежде всего на под­стилку. Поэтому питающиеся растительными остатками насе­комые и различные зоофаги образуют пищевую цепочку, в которой происходит быстрая биомагнификация. Высшим хищ­ником этого компонента экосистем являются землеройки рода 8огех. Наиболее крупная из них, к тому же с широким ареалом распространения - бурозубка обыкновенная

Из числа мелких травоядных наибольший интерес в качест­ве биоиндикаторов представляют хомякообразные - имеющие сходные черты экологии, охватывающие всю лесную зону Евра­зии и в этом смысле дополняющие друг друга европейская ры­жая и сибирская красная полевки, а также широко распро­страненные типичные околоводные животные - полевка-эко­номка и ондатра. Полевки имеют высокую и достаточно устойчивую численность, поэтому использование их в биоиндикации обеспечивает непрерывность наблюдений.

В большинстве европейских стран признание в качестве био­индикатора нашла косуля. По-видимому, парным (дополняющим и взаимозаменяемым) для нее индикаторным видом может слу­жить лось, ареал которого в последнее время расширяется.

Промысловые хищники, питающиеся мелкими грызунами, -куница и соболь — сходны по экологии. Ареал их распростране­ния перекрывает всю лесную зону Евразии. Для того чтобы ис­пользовать эти виды в качестве парных биоиндикаторов, необ­ходимо, однако, изучить особенности накопления ими экоток-сикантов в районах совместного обитания.

Объектами промысла служат также лисица и песец. Харак­терной особенностью лисицы является то, что значительная часть пищевого рациона добывается ею на сельскохозяйствен­ных угодьях. Поэтому она может служить индикатором загряз­нения полей ядохимикатами сельскохозяйственного назначения (различными пестицидами) и содержащимися в минеральных удобрениях тяжелыми металлами.

ПОЧВЕННАЯ МЕЗОФАУНА

Живое население почв весьма богато и разнообразно по ви­довому составу. Хищники, кроме уже упоминавшихся кротов, представлены в них многими насекомыми-зоофагами, такими как жужелицы. В европейской части России встречаются жужелицы более 15 родов и нескольких десятков видов. Установлено, что несмотря на высокую полиморфность этого семейства его представители очень сходны по способности накапливать все подлежащие контролю тяжелые металлы. Это обстоятельство делает различные виды жужелиц взаимозаме­няемыми. Кроме того, упрощается их определение: оно может проводиться до рода (или даже только до семейства).

В качестве возможных биоиндикаторов называют также и дру­гих хищников почвенной мезофауны, например костянок.

Наземные моллюски — улитки и слизни — также широко представлены в лесной зоне. Как правило, моллюски -полифаги; многие виды растительноядны или мицетофаги. Они активно накапливают различные экотоксиканты, в том числе тяжелые металлы, проявляя достаточно высокую толерантность к ним. Установлено, что в организм слизней экотоксиканты попадают не только с пищей, но также через наружные покро­вы и особенно через подошву ноги. В настоящее время уже вы­явлено в качестве перспективных биоиндикаторов несколько видов моллюсков.

РАСТИТЕЛЬНЫЕ БИОИНДИКАТОРЫ

Критерии выбора биоиндикаторов среди растений остаются такими же, как и в случае млекопитающих и других живот­ных. Для растений наиболее критическими с точки зрения вы­бора становятся требования индикационной пластичности, а также внутри- и межвидовых различий в накоплении токси­кантов. Растения не могут выполнять индикационные функ­ции, если не изучены достоверно закономерности накопления ими загрязняющих компонентов в различных органах (корни, листва, кора, цветки) и в зависимости от возраста, биомассы, времени года и т. д.

При биоиндикации загрязнения почв и снега тяжелыми ме­таллами в настоящее время во многих странах используют зе­леные мхи, а также лишайники, широко представленные в лесах бореальной зоны. При движе­нии с севера на юг биомасса этих растений в лесах уменьшается и в напочвенном покрове начинают преобладать травы. Как было недавно показано, некоторые из травянистых растений, например одуванчик или подорожник также могут служить для индикации загрязненности соедине­ниями тяжелых металлов.

Выше уже упоминалось об использовании для контроля за­грязненности воздуха фотооксидантами молодых растений та­бака. В таблице приведены некоторые растения, признанные в настоящее время достаточно хорошими биомониторами загряз­нения атмосферы.

Во многих регионах северного полушария в настоящее вре­мя происходит постепенное расширение зоны деградации лес­ных экосистем, вызываемое антропогенными воздействиями. Установлено, что степень их повреждения не может быть объ­яснена действием таких отдельно взятых негативных факторов, как увеличение кислотности атмосферных осаждений, увеличе­ние содержания в воздухе фитотоксичных фотооксидантов или выпадение соединений тяжелых металлов. При одновременном загрязнении воздуха этими токсикантами наблюдается синер­гизм (взаимное усиление) их действия на основную составляю­щую лесов — древесную растительность.

Дата добавления: 2013-12-12