Сторінка
1
Методологічна основа біологічного моніторингу - це вивчення динаміки структурних і функціональних характеристик найважливіших біологічних підсистем водної екосистеми: бактеріо-, фіто-, зоопланктону, фіто-, мікро-, макро-, зообентосу, вищої водної рослинності, що знаходяться під впливом різних екологічних чинників. Моніторинг включає наступні методичні процедури: а) експертну оцінку стану водної екосистеми та існуючих джерел забруднення; б) вибір біологічної підсистеми та її структурно-функціональних характеристик; в) вибір полігонів (станцій) досліджень; г) інформаційне забезпечення моніторингу.
Сучасний етап еволюційного розвитку біосфери протікає під значним антропогенним пресом, який впливає на всі рівні існування біологічної матерії - від субклітинного-клітинного до екосистемного. Інтенсивний розвиток енергетики, ресурсозатратних промислових технологій, урбанізація, екстенсивневедення сільського господарства, розширення рекреаційних зон і т.п. значно змінили природні ландшафти України.
Найбільшого антропогенного впливу зазнали річкові екосистеми, в басейнах яких збудовані штучні водоймища з греблями гідроелектростанцій, водойми-охолоджувачі ГРЕС та АЕС, розміщені водозабірні станції міст і магістральних каналів. Замість взятої природної води повертаються десятки кубічних кілометрів слабоочищених чи взагалі неочищених стічних вод, для яких характерна підвищена токсичність та небезпечні мутагенні властивості.
Розробка і впровадження концептуальних планів-дій по поліпшенню екологічного стану довкілля в Україні можливі лише на основі моніторингу для отримання різноманітної об’єктивної інформації про фактичний стан біосфери та прогнозу майбутніх змін.
Екологічний моніторинг [5] поряд з вивченням змін, їх оцінкою і прогнозом абіотичних складових біосфери досліджує і відгук на них біоти. Якщо гідрохімічні показники дають “миттєвий знімок” якості води, то організми бактеріо-, фіто- та зоопланктону можуть відображати його стан за період декількох днів, а бентосу та перифітону - за тижні і місяці [8]. Проведення моніторингу біоти неможливе без системного підходу, при якому повинні розглядатися основні біологічні підсистеми водних екосистем, що в найбільшій мірі страждають від антропогенного пресу.
До цього часу не існує загальноприйнятної парадигми оцінки біологічних систем, яка відповідала б в більш повній мірі завданням біологічного моніторингу. Вибрана методологія моніторингу повинна давати найбільш об’єктивну інформацію про стан довкілля, бути репрезентативною основою складання короткострокових і довгострокових прогнозів.
Суть пропонованої методології полягає у використанні структурних і функціональних характеристик гідробіонтів як інструменту оцінки стану водних екосистем та у виділенні ділянок водойм з різним ступенем природного чи антропогенного впливу. Пропонується для моніторингу вибирати біологічні системи, життєдіяльність яких характеризується діалектичною єдністю одного цілого: а) їх структурні характеристики віддзеркалюють стан біоти, що дозволяє оцінювати вплив на неї (чи, навпаки, відсутність такого) антропогенних чинників різної природи (техногенних, хімічних, токсичних, термічних, тощо); б) функціональні характеристики поряд з відображенням стану біоти є середовищеутворюючими біологічними чинниками, життєдіяльність яких в значній мірі може змінювати абіотичні складові водних екосистем.
Необхідною умовою вибору біологічних підсистем повинно бути: врахування провідної ролі основних підсистем (планктон, бентос, перифітон) у водній екосистемі; проведення інтегральної оцінки стану екосистеми; можливість оцінки впливу як загальних екологічних чинників, так і специфічних, чи, навпаки, неспецифічних.
Пропонований методичний підхід до оцінки стану водних екосистем включає декілька методичних процедур.
1). Вибір найбільш інформативних структурно-функціональних показників біоти. Аналіз літературних даних та власних напрацювань по структурних і функціональних характеристиках підсистем гідробіонтів, що належать до різних трофічних рівнів: автотрофи (водорості, вищі водні рослини), гетеротрофи (бактерії) і консументи (рослинно-, бактеріо-, детритофаги, хижаки) та екологічних груп: планктон, бентос, перифітон - дозволив виділити наступні показники.
Структурні характеристики угруповань гідробіонтів:
n – видове різноманіття – кількість видових і внутрішньовидових таксонів усіх систематичних груп гідробіонтів та їх співвідношення ( у відсотках до загальної кількості);
nt – таксономічне різноманіття – кількість таксонів рангом вище виду (рід, родина, порядок, відділ, царство), їх відсоткове співвідношення;
ne – екологічне різноманіття – біотопічна приуроченість угруповань гідробіонтів, яка дозволяє їм розвиватися в даний момент у планктоні, бентосі, обростаннях або інших біотопах;
Н – інформаційне різноманіття, індекс Шеннона: розраховується по видовому різноманіттю, біомасі (HB) чи по чисельності (HN) угруповань гідробіонтів;
Ni, Bi – кількісне різноманіття: чисельність Ni, біомаса Bi (тис.кл./л, орг./л, мг/л, г/м3,г/м2);
(Ni/Nзаг.) ´ 100 – характеристика структури чисельності угруповань і дольова участь у формуванні сумарної чисельності конкретної систематичної групи (Ni);
(Вi/Взаг.) ´ 100 – характеристика структури біомаси, те ж, що і для чисельності;
dn - видовий склад видів-домінантів угруповань гідробіонтів;
dN, dВ - кількісне різноманіття (dN - чисельність; dВ - біомаса) домінуючих видів;
(dNi/d) ´ 100 - характеристика структури чисельності домінуючого комплексу угруповань гідробіонтів і дольова участь конкретного (dNi) виду у формуванні сумарної чисельності;
(dBi/d) ´ 100 - структура біомаси домінуючого комплексу, те ж, що і для чисельності.
Просторово-часова динаміка перерахованих вище показників:
-просторова - по горизонталі - акваторія водойми; по вертикалі - його водна товща;
-часова - добова, сезонна, багаторічна - зміна структурних характеристик угруповань гідробіонтів за певний часовий інтервал (доба, місяць, вегетаційний сезон);
S - сапробіологічна характеристика якості води, що розраховується за видами-індикаторами різних зон органічного забруднення води, їх чисельністю (SN) або біомасою (SB);
J - інтегральна кількісна оцінка стану угруповань гідробіонтів за основними структурними характеристиками: видове різноманіття, чисельність, біомаса [1].
Функціональні характеристики:
А м2 - валова первинна продукція, що характеризує кількість енергії (в одиницях кисню, органічного вуглецю, калоріях, джоулях в м3, м2), фотосинтезованої фітопланктоном за певний проміжок часу (доба, місяць, сезон);
Інші реферати на тему «Географія економічна»:
Франчайзинг і кластерні моделі взаємодії малих підприємств
Виробничі ресурси та спеціалізація сільського господарства
Біотехнологія відтворення сільськогосподарських тварин
Визначення рівня захисних біологічних можливостей ґрунту від забруднення. Основні закони агроекології
Реалізація худоби на м’ясопереробні підприємства