Пән бойынша дәрістердің конспектісі №1 Дәріс Тақырыбы: Кіріспе Дәріс мазмұны



жүктеу 1.29 Mb.
бет1/7
Дата19.09.2017
өлшемі1.29 Mb.
түріКонспект
  1   2   3   4   5   6   7


ПӘН БОЙЫНША ДӘРІСТЕРДІҢ КОНСПЕКТІСІ
1 Дәріс

Тақырыбы: Кіріспе

Дәріс мазмұны:

  1. Биоиндикация пәні. Мақсаты мен міндеттері

  2. Биоиндикацияның қолдану салалары

  3. Өсімдік индикаторлары туралы ілімнің дамуы мен қазіргі кездегі жағдайы

Мақсаты: Биоиндикация ұғымен, оның зерттеу обьектілерімен танысу

Биоиндикацияның қолдану салаларын анықтау


1. Биоиндикация пәні. Мақсаты мен міндеті.
Биологиялық индикациялау қоршаған ортаның күйін тірі организмдердің реакциясы бойынша анықтау проблемасы – кезек күттірмес мәселе және әлемнің көптеген елдерінде қолға алынған. Биологиялық индикаторлар ретінде микроағзалар, өсімдіктер мен жануарлар пайдаланылуы мүмкін. Дегенмен, бұл антропогендік факторларға төзімділоігі бойынша және солардың мысалында биоиндикация шешетін проблемалар тұрғысында қарағанда, мүлдем өзге ағзалар. Әдетте өсімдіктер қоршаған ортаның шаруашылық әрекеттер, өнеркәсіптің қалдықтары арқылы ластануы нәтижесінде бұзылуының жақсы көрсеткіші болып табылады. Жануарлар физиологиялық жағынан адамға жақын обьект ретінде қызықтырады.

2. Биоиндикацияның қолдану салалары


Биоиндикация мәнін неміс ғалымы Г.Стокер толық анықтаған. Ғалымның пікірінше, биоиндикация мәні келесі ерекшеліктерге негізділеді: 1) ортаның түрлі факторларының әсеріне ұшырап отырған биологиялық лбьектілер мен жүйелердің сипатының өзгерісін бағалау үшін қолданылады; 2) биоиндикация биологиялық қорытындыны анықтауға мүмкіндік береді. «Жер беті экожүйелерінің ластануының биоиндикациясы» ғылыми еңбектер жинақтарына сүйене отырып, көптеген қоршаған орта күйін бағалау әдістерінің жүйедегі өзгерістерді қайтымсыз жағдайда анықтауға мүмкіндік беретінінін көреміз. Ал, биоиндикацияның артықшылығы, өзгерістерді олардың ерте даму кезеңінде алдын-алу, биологиялық жүйенің түрлі деңгейлеріндегі өзгерістерді зерттеу, биоиндикацияның түрлі формаларын бірнеше белгі және түрлі фактор әсері бойынша жіктеу болып табылады.

3. Өсімдік индикаторлары туралы ілімнің дамуы мен қазіргі кездегі жағдайы

Өсімдік индикаторларын зерттеу тарихы және экологияның соған сәйкес сұрақтары Клементс (1920), Мейенцер (1927), Сэмпсон (1939), С.В.Викторов (1955) еңбектерінде қарастырылады. Үзілмелі мағлұматтар Грин (1909), П.А.Ососков (1900-1913), О.Линстова (1929), А.П.Виноградов (1954) және т.б. еңбектерінде келтіріледі.

Өсімдік индикаторлары туралы ілім өсімдік экология мен географиясының дамуымен тығыз байланысты.

Алғаш рет өсімдіктердің өсуінің экологиялық сипаттамасын антика дәуірінің ғалымдары берді. Көптеген экологиялық мағлұматтар Феофраст еңбектерінде кездеседі (б.з.д. 327-287 ж.ж.).

Өсімдік жабынының құрамы мен күйі туралы мағлұматтар ежелден ауыл шаруашылығында жердің өнімділігін арттыру мақсатында бақыланды. Бұл салада Катон (б.з.д. 234-149 ж.ж.), Плиний (б.з.д. 23-79 ж.ж.) еңбектерін қарастыруға болады.

Антика дәуірінің ғалымдары тұщы су көздерін іздеу барысында өсімдік жабынының маңызы туралы: «жоғарыда көрсетілген жыныстардағы су белгілері: жіңішке, қамыс, қоға, тальник, витекс, прутняк және өзге өсімдіктер болып табылады» жазғын.

Өсімдік экологиясы мен географиясын зерттеу ХҮІІ – ХҮІІІ ғ.ғ. жаңа өсімдік жабынының экологиялық байланыстылығы туралы мағлұматтарды: Трагус, Кордус, Ломоносов енгізді.

Ботаникалық география мен эколгия бөліміндегі түрлі жұмыстар ХІХ ғ басталды.

Ботаникалық географияның негізін қалаушы А.Гумбольдт өсімдік жабынының таралуының зоналық-климаттық таралуын негіздеді. Ботаникалық-географиялық мәліметтер нәтижесінде Гризебах (1872) климат картасы мен олардың жіктеуіне көмектесті. А.Де Кандоль (1874) өсімдік жабынына және климатқа байланысты бес климаттық зонаны: мегатерм, ксерофит, мезотерм, микротерм, хекистотермді бөліп көрсетті. Бұл зерттеулер ХХ ғ. климатты табиғи жіктеуге негіз болды.

ХІХ ғ. басында өсімдіктердің түрлі тау жыныстарына байланыстылығы анықталды. Алғаш тау жыныстарының өсімдік-индикаторларының схемасын А.Карпинский (1841) жасады. ХІХ ғ. ортасында және соңында өсімдіктердің ізбестен өзге: доломитке, серпентитке, гранитке, сазға, құмға байланыстылығы туралы мәліметтер алынды.

Өсімдік индикаторлары туралы ілімнің негізін қалаушы Ф.И.Рупрех (1866) болып табылады. Ол өзінің геоботаникалық зерттеулерінде «өсімдік жабынының қасиеті оның жынысына байланысты» деп көрсетті.

Америкада алғаш рет топырақты зерттеу барысында өсімдік индикаторларына көңіл аударған Хильгард (1860) болды.

Топырақты эксперименттік зерттеу және өсімдік физиолгиясын бірге ХІХ ғ. аяғында өсімдікте кейбір химиялық элементтердің жинақталуы туралы мағлұматтар пайда болды (Виноградов, 1954). Өсімдік индикаторлары туралы ілімінің әрі дамуы ХІХ ғ. аяғындағы ірі географиялық зерттеулерге негізделді. Ландшафттың түрлі элементтері арасындағы өзара байланысты зерттеу нәтижесінде В.В.Докучаев «топырақ пен онда өсетін өсімдік ағзаларының тұрақты қатынасы туралы заң» қабылданды (1951).


Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Биоиндикация ілімінің зерттеу обьектісі қандай?

  2. Биоиндикаторлар дегеніміз не?

  3. Биоиндикацияның зерттеу, қолдану салалары?

  4. Биоиндикация ілімінің даму тарихының негізін қалаушы ғалымдар?

  5. Өсімдіктер туралы ілімнің дамуына үлес қосқан ғалымдар?

Қолданылған әдебиеттер:

Сущность и значение биоиндикационных исследований ./ Дымова Т. В., Фокин Д. Ю. // Материалы конференции. - Астрахань, 2002 . 9-10 окт., 2002 . С. 123-124 . Рус.; рез. англ.

Алехин В.В., Кудряшев Л.В., Говорухин В.С. География растений. Москва, 1961, 300-413 бет.

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.
2 Дәріс

Тақырыбы: Биоиндикацияның экологиялық негіздері

Дәріс мазмұны:

Түрлі ағзалардың толеранттылық диапазоны. Эврибионттық және стенобионттық түрлер. Биоиндикация ұғымы. Биоиндикаторлар. Ортаның антропогендік факторларын биоиндикациялауда қолданылатын салыстыру стандарттары. Арнайы (спецификалық) және арнайы емес (спецификалық емес) биоиндикация



Мақсаты: Биоиндикацияда қолданылатын негізгі әдістермен және тәсілдермен танысып, олардың айырмашылықтарын, маңыздылығын анықтау.
Адаптация ұғымы
Жануарлар және өсімдіктер тіршілік жағдайында үздіксіз өзгеріп отыратын көптеген факторларға бейімделуі қажет. Экологиялық факторлардың кеңістікте және уақытта дамуы астрологиялық, геологиялық процестерге байланысты.

Ағзаның тірі қалуын қамтамасыз ететін белгілер табиғи сұрыптау әсерінен баяу күшейіп, қажетті жағдайға максимальді бейімделушілікті қалыптастырады. Бейімделушілік клетка, ұлпа, тіпті тірі ағза деңгейінде жүзеге асып, оның пішніне, өлшеміне, ағзалардың қатынасына және т.б. әсер етеді. Ағза эволюция және табиғи сұрыптау процесі барысында тұқымқуалаған бекітіліген ерекшеліктерді тудырып, қалыптасқан орта жағдайына сай келуін қамтамасыз етеді, яғни адаптация жүзеге асады.

Адаптация – ағзаның (түрдің) ортаға бейімделуі, тірі табиғаттың негізгі қасиеті. Кез-келген тірі ағзаның тіршілік ету ортасы, бір жағынан тірі ағзаның тіршілік ету ортасы, бір жағынан көптеген ұрпақтар бойы баяу өзгереді, ал екінші жағынан ағзаға түрлі талаптар деңгейін бөліп көрсетеді.
Стресс ұғымы
«Стресс» ұғымы медицинаға және физиологияға ХХ 30-жылдары Галье енгізген болатын. Ол орталық жоғаролаған талабына адам ағзасының ерекше реакциясы дей отырып, оған «бейімделушілік синдромы» деп анықтама берді. Бұл анықтама түрлі себептерден туындағын және алуан түрлі жүйелердің бейімделушілік механизмін сипаттайтын стресс түріне қолдануға ыңғайлы.

Стресс жануарлар да, адамда да жүйке және гуморальді жүйе арқылы ортаның қойған талаптарына бейімделу үшін жүзеге асыратын арнайы емес нейрогуморальді ағза реакциясы болып табылады. Стресс күйі – барлық тірі ағзалардың көбеюін реттейтін маңызды фактоорлар, яғни популяция санын реттеуші фактор болып табылады. Стресстің бірнеше фазасы бар.

Биоиндикация ұғымы
Қоршаған орта туралы мәліметті химиялық әдіс арқылы не болмаса биологиялық обьектілердің күйін бағалау арқылы алуға болады. Тіршілік ортасының абиотикалық және биотикалық факторларын биологиялық жүйе көмегімен анықтау әдісі биоиндикация деп аталады.

Биологиялық жүйелердің өзгерісі көп жағдайда антропогендік факторлар әсерінен туындағандықтан «биоиндикация» ұғымын келесі бағыта талқылауға болады: «Биоиндикация – бұл биологиялық және экологиялық маңызды антропогендік күш түсуді, оның тірі ағзаға және олардың қауымдастықтарына реакциясы арқылы табу және анықтау» (Криволуцский, Тихомирова, 1987).


Биоиндикатор ұғымы

Ортаны бағалауда биологиялық әдістерді қолдану қандай да болмасын әсер түріне сезімтал жауап беретін жануарлар мен өсімдіктерді бөлуді қажет етеді. Тіршілік қызметі белгілі бір орта факторларымен өзгеруі оны бағалауда қолдануға мүмкіндік беретін ағзалар немесе ағза қауымдастықтары биоиндикаторлар деп аталады.



Бақылауға арналған әдебиеттер:

  1. Стресс дегеніміз не?

  2. Адаптация дегеніміз не?

  3. Биоиндткатор дегеніміз не?

  4. Биоиндикация дегеніміз не?

Қолданылған әдебиеттер:

Артомонов В.И. Растения и чистота природы. М.,1986. 174 бет

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.

Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных ресурсов. Москва, 1964.-311 бет.


3 Дәріс



Тақырыбы: Тірі материяның ұйымдастырылу әртүрлі деңгейлеріндегі биоиндикациялау заңдылықтары

Дәріс мазмұны:

Өсімдік жабынының индикаторлық белгілері (флористикалық, физиологиялық, морфологиялық, анатомиялық).



Мақсаты: Өсімдік жабынындағы қоршаған ортаның өзгерісін анқытауға мүмкіндік беретін негізгі индикаторлық белгілерге шолу жасап, олапрдың ерекшеліктерін зерттеу.

Өсімдік жабынының индикаторлық белгілері
Индикаторлық белгі ретінде өсімдік жабынының алуан түрлі көрсеткіштері қолданылады. Индикаторлық «критерилерді» Клементс екі: жеке, жеке өсімдікке қатынасты, және ценоздық, өсімдік қауымдастығын сипаттайтын топқа жіктейді.

Негізгі жеке белгілер қызметін таксономиялық (түр, туыс, тұқымдас, алуан түрлілік) бірліктер қолданылады. Жеке белгілерге Паунд және Клементс (сүректі өсімдіктер, жартылай бұталар, плейоциклдік шөптер, дициклдік шөптер), Раункиер (фанерофит, хамефит, гемикриптофит), Варминг (сүректі, суккулент, жатаған шөптер, жұмсақ сабақты жартылай бұталар) жіктеулеріндегі тіршілік формалары жатады. Маңызды жеке индикаторларға сонымен бірге, өсу формалары - өсімдіктердің жеке дараларының құрылысындағы ерекшеліктер де жатады.

Ценоздық индикаторлық белгілер өсімдік қауымдастықтарында «ассоциациялық» сипатта (колония, ассоциация, микротопшалар, субклимакс) болады. Қауымдастықтың кеңістік құрылымдық белгілері синузий ярстылығымен және ассоциация үйлесімділігінен көрінеді. С.В.Викторов (1953) геоботаникалық индикаторлық белгілердің маңызды классификациясын: экологиялық-физиономиялық, флористикалық, құрылымдық және даму ритміндегі айырмашылықтар бойынша жіктеуді ұсынды. Индикаторлық белгілердің бірлік классификациясын Б.В.Виноградов ұсынды. Ол индикаторларды (1957): флористикалық, физиологиялық, морфологиялық, фитоценоздық деп жіктеді.

Индикаторлық белгілер: статистикалық және динамикалық болып жіктеледі. Динамикалық индикаторлар өз алдына ритмикалық (функциональды, фенологиялық) және нағыз динамикалық (өсу, сукцессиялық) болады.



Флористикалық белгілер өсімдік жабынының негізгі индикаторлық қасиеті болып табылады. Зерттелуші үлескілердің флористикалық құрамындағы айырмашылықтар жеке түрлердің белгілі бір экологиялық жағдайға бейімділігін көрсетеді. Бұл жағдайда негізгі индикациялық бірлік – түр. Әрбір түрге бір жағдайда - өте кең, екінші жағдайда - өте тар тіршілік ету амплитудсы тән. Флористикалық индикаторлық белгілер тіршілік ортасының негізгі сапалық сипаттамсын, ал өзге белгілер қосымша ретінде пайдаланылып, жеке өсімдіктердің көрсеткіштерін нақтылай түседі.

Физиологиялық индикаторлық белгілерге өсімдіктердің химиялық құрамы мен зат алмасуындағы сипаттамалар жатады. Физиологиялық индикаторлық белгілерді заттық және қызметтік деп бөлуге болады. Заттық белгілерге өзгерістер, әсіресе аномалия ерекшеліктері, өсімдік ұлпасының құрамындағы металдық және жеңіл еритін тұздар, пигмент құрамы мен концентрациясындағы өзгешіліктер, өсімдік майының және ақуыздың формалары, су мөлшері, су ұстағыш қабілеттіліктер, осмостық қысым жатады. пигменттердің биохимиялық ерекшеліктері физиономиялық индикаторлық белгі - өсімдік түсін анықтайды.

Морфологиялық индикаторлық белгілерді пайдалану жеке өсімдіктердің ішкі (анатомиялық) және сыртқы құрылымына негізделеді. Анатомиялық белгілер ағаштардың жылдық сақиналарының ені, суөткізгіш ұлпалардың құрылысындағы ерекшеліктер, клетка мен клетка қабықшасының айырмашылықтары, жеке ұлпалардың даму деңгейі жатады. Сыртқы морфологиялық белгілер өсімдік биіктігін,бұта мен дін диаметрін жапырақ тақтасының өлшемін анықтау бойынша жүзеге асады. Сапалық морфологиялық белгілер (тіршілік формалары, экотип, терат, өсу формасы, сондай-ақ өсімдіктердің механикалық зақымдануы, табиғи қалпының өзгеруі) де индикатор ретінде қолданылады.

Фитоценоздық индикаторлық критерияларды Клементс өсімдіктердің ассоциациялығы мен құрылымындағы ерекшеліктерді ескере отырып, әлеуметтік және құрылымдық деп бөлген. Бірінші топ өсімдіктердің ассоциациялығын сипаттайды және сандық мәліметтерді: жиілілік, жобалы жабын, кездесу жиілілігі, дисперстілік көрсетеді. Екінші топ фитоценоздың құрылымдық белгілерінен тұрып, қауымдастықтың синузиялық құрылымын (ярустылық пен мозайкалылық) және өсімдік жабынының құрылымдық белгілерін (кешен формасы, фитоценоз үйлесімділігі өзара орналасуы) көрсетеді.

Анатомиялық өсу белгілері діңнің жылдық сақиналарының ені мен санының өзгерістерін және сүректің өсу жылдамдылығын талдауға негізделген.


Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Морфологиялық белгілеодің қызметі?

  2. Физиологиялық белгілердің қызметі?

  3. Анотомиялық белгілердің қызметі?

  4. Флористикалық белгілердің қызметі?

Қолданылған әдебиеттер:

Алехин В.В., Кудряшев Л.В., Говорухин В.С. География растений. Москва, 1961, 300-413 бет.

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.

Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных ресурсов. Москва, 1964.-311 бет.


4 Дәріс



Тақырыбы: Биоиндикация әдістерін қолданудың негізгі принциптері.

Дәріс мазмұны:

Биоиндикация әдістері

Биоиндикацияға қойылатын талаптар. Пассивті және активті мониторинг. Қоршаған ортаның ластануын анықтаудың индикациялық әдістері.

Тірі ағзалар – қоршаған орта сапасының индикаторлары. Экотоксиканттарды анықтауға арналған тест жүйлер: микробтық, өсімдік тектес, жануар тектес жүйелер, in vitro жасушалар дақылдары.



Мақсаты: Қоршаған ортаның өзгерісн анықтауда зерттеу обьектісін, оның маңызын, ақпаратты алу кезеңін, бақылау деңгейін анықтауға үйрену.
Биоиндикация түрлері мен әдістері
Биоиндикаторлар – бұл табиғи жағдайларды, процесстерді немесе қоршаған ортаның антропогендік өзгерістердің көрсеткіші болып табылатын тірі ағзалардың болуы, олардың саны, дамуындығы ерекшеліктер. Биоиндикация – кездесу жиілігі, жойылып кетуі, биоиндикатор-ағзалардың дамуындығы ерекшеліктері фактісі бойынша қоршаған орта күйі туралы баға беретін әдіс.

Биоиндикаторлар көмегімен анықталатын жағдайлар биоиндикация обьектілері деп аталады. Оған: табиғи обьктілердің белгілі бір типтері (топырақ, су, ауа), сондай-ақ осы обьектілердің түрлі қасиеттері (механикалық, химиялық құрамы, т.б.) және қоршаған ортада жүретін өзгерістер, соның ішінде адам әрекетімен жүзеге асатын өзгерістер (эрозия, дефеляция, батпақтану) жатады.

Биоиндикациялық зерттеулер екі деңгейге бөлінеді: түрлік және биоценоздық. Түрлік деңгей ағзаның ортада болу констансасы, кездесу жиілігі, оның анатомиялық-морфологиялық, физщиологиялық-химиялық касиеттерін зерттеуден тұрады. Биоценоздық мониторингта түрлік алуантүрлілік, келтірілген қауымдастық өнімділігі есепке алынады.

Биоиндикацияның түрлі түрлері бар. Егер бір реакция түрлі факторлар арқылы туындаса, онда арнайы емес биоиндикация деп аталады. Егер қандай да болмасын өзгерісті бір ғана фактормен байланыстыратын болсақ, онда арнайы биоиндикация қарастырылады.

Агробиоценоздың ксенобиотикатармен ластануын дұрыс бағалау үшін поллютант агросферасында кездесетін мутагенді потенциалды анықтау үшін қолдануға болатын және ластаушылар кешеніне жауап беретін нақты тест-жүйелер және фитотест қажет. Сонымен бірге индикаторлар бірнеше қатар талаптарды қанағаттандыру қажет:


  • ластаушы заттардың жинақталуы тест-ағзалардың өліміне әкелмеуі;

  • тест-ағзалар саны үлгі алуға жеткілікті болуы;

  • ұзақ уақыттық бақылау барысында флораның көпжылдық түрлерін алуы;

  • фитотесттер генетикалық жағынан біртекті болуы;

  • үлгіні алу жеңілдігін қамтамасыз етуі;

  • тестіні өткізудің салыстырмалы тездігі қамтасыз етуі;

  • нақты және өңделген нәтижелер алуы;

  • биоиндикаторлардың жасы және қасиетері ұқсас және бірдей болуы

қажет.

Фитопопуляцияның ауыр металл тұздарымен, пестицид қалдықтарымен, микотоксиндермен және өзге агентермен ластануын анықтау үшін арнайы биотесттер арқылы биотаның морфометриялық, физиологиялық, биохимиялық көрсеткіштерінің өзгерісі деңгейін бағалауда қолдануға болады. Бұндай бұзылыстар өсу энергиясынан, тұқымның өнуінен, тамыр өлшемінен көруге болады. Олардың кейбіреулерін түрлі ағзалар мысалында қарастырсақ.


Бактерияларға биотест өткізу
Пестицид қалдықтарын, топырақтағы және судағы ауыр металлдарды тестілеу үшін стандартты микробиотест қолданылады. Оның көмегімен ластаушылардың токсиндік әсерін және барлық токсиканттарды ортада жинақталуының жиынтық эффектісін анықтауға болады. Әдіс топырақтың су сығымын алып, ондағы токсиканттарды ферменттік жүйе – люцеферазамен басу деңгейі бойынша сандық бағалау. Бұнда қоректік ортаға Photobacterium phosphoreum. Бұл әдіспен пестицид қалдықтары талданады. Санитарлық-эпидемиологиялық зерттеулерде патогенді микроағзаларды тіке анықтаумен бірге, индикаторлық штамм әдісі қолданылады және топырақ токсикозы анықталады. Бұнда тест-обьектілер ретінде Clostridium tetani, Escherichia coli қолданылады.
Балдырлларға биотест өткізу
Ластаушыларды анықтауда жиі қолданылатын тест-обьект бір клеткалы жасыл хлорелла болып табылады. Агроценоздың ластануын экспресс анализі үшін оның артықшылығы тіршілік цикілінің қысқалығы мен пигменттік секторлеу, жасуша споруляциясының бұзылуы мен летальді жағдай секілді көрсеткіштерді қолдану мүмкіндігі болып табылады.

Тірі ағзалардың саны және оның фитомассаның динамикасын бағалауға негізделген әдіс, ең аяғында токсиканттардың тіршілік ұзақтығы мен тест-жүйенің өнімділігіне әсері туралы мәлімет береді. Гербицидтардың фитотоксиндігін альгологиялық бағалау әдісі (қағаз «дискілер» әдісі) бар.

Биологиялық тестілеудің көптеген әдістері көзбе-көз бағалауға негізделген. Бұл мақсатта жасыл және диатомды балдырлар қолайлы. Токсиканттар әсерінен балдырлардың жасыл массасы, алдымен, түсін өзгертіп, қою-қоңыр түске ие болады не тіптен түссізденеді. Кейбір токсиканттар түстің көзге көрінетін өзгерісн тудырмайды, алайда балдырлар тургор қысымын жойып, тез жарақаттанады.

Ластаушылар әсерін саныдық тіркеудің әдістері бар, мысалы, плазмолиз. Өлі клеткалар санын табу үшін витальді бояу әдісі қолданылады. Тірі клеткалар протоплазмаға органикалық затардың енуін шектеп, кейін түрлі бояғыштар ертіндісіне орналастырғанда, боялмайды. Өлі клеткаларға бояу еркін енеді, соның нәтижесінде өлі клеткалар санын анықтау мүмкіндігі туындайды.

Ағзаның қандай да болмасын өзгерісін көрсететін тесттер протоплазманың қозғалысы жылдамдығына негізделеді және ол көптеген ағзаларда айналым жасауға қабілетті (циклозис). Протоплазма қозғалысының баяулауы немесе тіптен тоқтауы жасушалары ұзынша келген өсімдіктерде айқын байқалады, мысалы, хара балдырлары (Charophita) және элодея (Elodea).

Ауыр металдармен ластанған топырақты тестілеу үшін балдырлардың бірлік аудандағы биологиялық түрлілігін есептеу тестісі қолданылады. Топырақ аздап ластанғанда –ақ алғашқы болып жасыл балдырлар қауымдастығы жойылады. Сары-жасыл балдырлар, әсіресе бірклеткалылар тазалықтың белгісі. Олардың жойылуы ластану сигналы болып табылады.


Мүктерге биотест өткізу
Хлорофилл флюросценциясының индукциясы әдісі бірнеше қатар өсімдіктердің қоршаған орта өзгерісі жағдайында фотосинтездік аппарат белсенділігін анықтауға мүмкіндік берді. Хлорофиллдің бұл қасиеті полютант әсерінен туындаған бұзылу индикаторы ретінде қолдануға болады. Зерттеуге ыңғайлы обьект ретінде жапырақты мүк (Mnium hotnum L.) қолданылады, себебі оның гаметофитінің бір қабатты құрылымы жақсы көрінеді. Осы әдіс негізінде судың ауыр металдармен ластануын жоғары сатыдағы өсімдіктер – кіші ряска (Lemna minor L.) көмегімен анықтау әдісін жасақтауға негіз болды.
Қыналарға биотест өткізу
Қыналар ауаның ластануының сенімді индикаторы болып табылады және биоиндиация мақсатында жиі қолданылады. Негізі қасиеті қыналардың және олардың топтарының атмосфераның ластануына тұрақтылығының аздығы келесі жағдайларға байланысты:

  1. қыналардың балдырлық кешенінің жоғары сезімталдылығы, пигменттердің ластаушы әсерінен тез бұзылуы;

  2. қорғаныштық жабынының болмауы және осыған байланысты қына қабаттарының газдарды еш кедергісіз сіңіруі;

  3. субстрат қышқылдығына жоғары талап қою, оның өзгеруінен қыналардың тіршілігінің жойылуы.

Индикаторды қолдану барысында ластаушыға нақты түрдің тұрақтылығы шкаласын қолдану қажет. Қыналардың полютанттарға реакциясы шкаласын С.Б.Криворотов жасақтаған және осы ағзаларды 127 түрін 4 типке біріктіреді:

1 тип – ластануға тұрақты қыналар (25);

2 тип – атмосфералық ластану әсеріне сезімтал түрлер (42);

3 тип – ластануға өте сезімтал түрлер (23);

4 тип – ластануды көтере алмайтын түрлер (37).

Лихенодиагностика территорияны атмосфералық ауаның ластану деңгейі бойынша картографиялауға мүмкіндік береді. Алайда, лихеноиндикация мүмкіндіктері сезімтал ағзалармен шектеулі, себебі көптеген түрлер атмосферадан ластаушының жинақтап, созылмалы әсерінен аздаған концентрацияда тіршілігін жояды.

Лаборатория жағдайында, егер қыналар белгілі бір ылғалдылық, температура және ластаушы концентрациясы жағдайында орналастырса, онда биотесттің зақымдану деңгейін құрылымының өзгерісі: көзбе-көз (түсі, морфологиясы, диаспоралардың пайда болуы) және микроскоп көмегімен (балдыр қабатының тіршілік қабілеттлігі) арқылы біле аламыз. Флюросценттік микроскопия фотобионт клеткасындағы хлорофилдің бұзылуын анықтаса, электронлық микроскопия балдыр және саңырауқұлақ жасушаларының ультрақұрылымдық өзгерісін, мысалы, цитоплазма тығыздығының жоғарлауы және органеллалардың бұзылуын тіркейді.

Флоралық индикаторлық белгілер
Өсімдік жабынының грунт суларымен байланысы сипаты бойынша тұрақты, ауыспалы және теріс гидроиндикаторларды бөліп көрсетуге болады.

Грунт суларының тұрақты индикаторларына гигрофиттер және фреатофиттер жатады. Олардың тамыр жүйелері (қамыс, гребенщик) грунт суларының қылтүтіктік жиегі мен зеркала дейін, кейде одан да төмен түседі. Гигрофиттер грунт сулары жақын орналасқан, қылтүтіктік ылғалдану басым топырақта таралады. Аридті зонаның гигрофиттері гликофильдер және галофильдер деп жіктеледі. Гликофильдер (Bolboschoenus maritimus, Phragmites communis) шайылмалы су режимі тән топырақта дамиды. Ал тершіме топырақта оларды галофильді өсімдіктер (Suaeda altissima, S. Confuse, Petrosimonia brachiata, Salicornia herbacea ) алмастырады. Гигрофиттер – жақын орналасқан грунт суларының тұрақты индикаторлары гумидті ландшафта кеңінен таралған.

Тұрақты индикаторлардың екінші тобы – фретофиттер, қылтүтіктік жиегі топырақ горизонттарына жетпейтін, терең грунт суларын пайдаланады. Фретофиттің әрбір түрі грунт суларының грунт сулары деңгейінің оптимальді тереңдігімен, өсімдіктің қарқынды дамуымен, грунт суының төменгі деңгейінің ылғалдың жеткіліксізідігінен және жоғары деңгейі артық ылғалданудан дамуына кедергі келтіруімен сипатталынады. Тереңді оптимумы төменгі деңгейге қарағанда, жоғары деңгейге жақын болады. Мыс., Tamarix ramosissima грунт суының жоғары деңгейі 1 м., ал төменгісі 7 м, ал оптимум 1,8-2,4 м.

Фретофиттердің ішінде гликофильді және галофильді түрлер бар. Гликофильді түрлер тоғайлардың сүректі өсімдіктері (терек, тал түрлері), бұталар, шөптесін өсімдіктер (жалаң мия, донник) жатады. Олар тұщы және әлсіз тұзданағн суларда өсседі, ал минералданған суларға галофильді фретофиттер тән.




Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Биоиндикация обьектілері дегеніиімз не?

  2. Биоиндикациялық зерттеулердің қандай типтері бар?

  3. Ағзаның реакция түрлеріне байланысты биоиндикацияның зерттеу бағыттары қандай?

  4. Арнайы емес биоиндикация дегеніміз не?

  5. Арнайы биоиндикацияның зерттеу бағыты қандай?

Қолданылған әдебиеттер:

Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М., 1989. 334 бет

Семин В.А.. Основы рационального водопользования и охраны водной среды. Москва, 2001.-316 бет.

Артомонов В.И. Растения и чистота природы. М.,1986. 174 бет


5 Дәріс



Тақырыбы: Ішкі суқоймалардың ластануын биоиндикация әдістерімен зерттеу

Дәріс мазмұны:

Ішкі суқоймалардың ластануын анықтайтын гидробиологиялық әдістер, су ағзаларының жіктелуі. Индикаторлық таксон бойыша ластану шкаласы және өзен суларының сапасының класстары



Мақсаты: Суқоймалардың ластануын анықтауда қолданылатын негізгі әдістермен, тірі ағзалармен, оларды қолдану ерекшеліктерімен танысып, зерттеу.
Ішкі суқоймалардың ластануын анықтайтын гидробиологиялық әдістер, су ағзаларының жіктелуі
Су обьектілерінің Мемлекеттік мониторингі жүйесіндегі суды гидробиологиялық талдау барысында қолданылатын әдіс – биоиндикация болып табылады.

Классикалық жүйеде көрсеткіш ағзалар үш топқа жіктеледі:



  1. өте қатты тластанған су ағзалары – полисапробионттавр немесе полисапробтар;

  2. қалыпты ластанған су ағзалары – мезосапробионттар, немесе мезосапробтар (екі топша α және β);

  3. әлсіз ластанған су ағзалары – олигосапробионттар немесе олигосапробтар.

1908 жылы Р.Кольквитц және М.Марссон көрсеткіш өсімдік ағзаларын, ал келесі жылы жануарлардың индикатор-түрлерінің кең тізімін көрсетті.

Р.Кольквитц және М.Марссон полисапробтарды химиялық қатынаста оттегсі кедей, көмірқышқыл газының мөлшері жоғары, жоғары молекулалық, жеңіл ыдырайтын органикалық заттар- ақуыздар, көмірсулардың байлылығымен сипатталады. Бұл суларда тұнбада күкіртті темір мен күкіртсутек түзілетін редукция мен ыдырау өнімдері пайда болатын процестер қарқынды жүреді.
Су обьектілерінің Мемлекеттік мониторингі жүйесіндегі суды гидробиологиялық талдау барысында қолданылатын әдіс – биоиндикация болып табылады.

Гидробиологиялық көрсеткіш бойынша су биоиндикациясы келесі мәліметтерді алуға мүмкіндік береді:



  1. Су обьектілерінң экологиялық күйін анықтау, экологиялық валенттілікті бағалау;

  2. Ағзалардың тіршілік ортасы ретіндегі беткі сулардың сапасын бағалау;

  3. Ластаушы заттардың біріккен әсерінің эффектісінің жиынтығын анықтау;

  4. Суқойма трофтылығын, оынмен қоректенетін су ағындарының трофикалық күйін, ал кей жағдайда ластаушының химиялық табиғаты мен суқойма трофтылығының деңгейінің арасындағы себеп-салдарды анықтау;

  5. Екіншілік ластаушылардың, яғни экожүйе балансының бұзылуы нәтижесінде гидробионт топтарының қарқынды дамуын анықтау.


Су ортасының ластануын биоиндикациялауда өсімдік ағзаларын пайдалану
Суқоймаға өндірістік ағын сулар құрамында болатын токсинді заттар қалдықтарын енгізген жағдайда фиопланктон құрамы кедейленіп, жойылады. Ал суқойма биогенді заттармен, мысалы тұрмыстық қалдықтар құрамында кездесетін заттармен байыған жағдайда фитопланктон өнімділігі артады. Су қоймаға биогенді заттар күш түсірген жағдайда планктондық балдырлар қарқынды дамып, суды жасыл, көк-жасыл, сарғыш, қоңыр немесе қызыл түске бояйды, яғни судың гүлденуі жүреді. Судың «гүлденуі» бір немесе екі-үш түр үшін даму жағдайы қолайлы болған жағдайда туындайды. Артық биомасса ыдыраған уақытта күкіртсутек және өзге токсиндік заттар бөлінеді. Нәтижесінде суқойманың зооценозы өліп, ауыз су ретінде маңызын жояды. Көптеген планктондық балдырлар тіршілік ету барысында токсинді заттар бөледі. Адамның шаруашылық әрекетінің нәтижесінде суқоймада биогенді заттардың жоғарлауы фитопланктонның артық дамуымен жүзеге асып, антропогендік эвтрофтану жүзеге асады.

Балдырлар эвтрофтану (батпақтану) нәтижесінде су сапасының өзгеруін индикациялауда қолданады. Көк-жасыл балдырлардың қарқынды дамуы – судың органикалық заттармен қауіпті ластануын көрсетеді. Қауіпті ластанудың жақсы көрсеткіштері – жағалау маңы шөп басу. Таза суқоймаларда бұндай шөп басу ашық жасыл не қоңырқай түсті болады.Ал ластанған суқоймаларға ақ мамық тәріздес түзілімдер тән. Суқоймада органикалық зат шектен тыс болғанда және жалпы минералдану жоғарлағанда көк-жасыл түс пайда болады, себебі көк-жасыл балдырлар саны көбйеді. Макрофиттер (жоғары сатылы су өсімдіктері) мәні су обьектілерін алдын-ала гидробиологиялық бақылауда қолданылуында. Суқойма ластанған уақытта оның түрлік құрамы, биомассасы, макрофиттер өнімі өзгеріп, морфологиялық аномалиялар пайда болып, доминантты түрлер алмасып, фенозды өзгертеді. Фекальді-тұрмыстық ағын сулар нашар тазаланғанда суқойма түсі ақ не сұр болады. Бұл су құрамында бекінгіш инфузория болса, күкіртті қосылыстар артық мөлшерде болғанда мамық тәріздес дақтар болады. Ол күкіртті бактериялар- теотрикстің жинақталуымен байланысты.

Суқойманың жалпы күйін бағалау үшін фитопланктон фотосинтезінің интенсивтілігін – жарықта алғаш синтезделетін балдыр биомассаның түзілу процесі (алғашқы өнім) және органикалық заттың ыдырауымаңызды болып табылады. Алғашқы өнім және ыдырау суқойманың маңызды көрсеткіші және су ортасының қандай да болмасын жағдайының өзгерісіне тез жауап береді. Бұл жағдай берілген сипаттамны су сапасын бағалаудың экспресс-хабары ретінде қолдануға болатынын көрсетеді. Егер алғашқы өнімділік процесі басым болса, онда суқоймада эвтрофтану процесіжүзеге асып, балдырлар массалық дамиды (судың «гүлденуі») да, судың екіншілік ластануыжәне су сапасының нашарлануы жүзеге асады. Егер деструкция немесе органикалық заттың ыдырау процесі басым болса, онда суқоймада кері процесс – деэвтрофтану жүріп, су сапасы жақсарады.

Гидробиологтар алғашқы өнімнің (Р) жалпы деструкцияға (Д) – Р/Д

қатынасын кеңінен қолданып, оны өздігінен тазару индексі деп атайды.

Өзен суларының сапасының класстары


Су сапсанын бағалаудың алты класстық жүйесі шет елдерде қолоданылады.

1 класс сулары. Экологиялық толыық құрамды. Ауыз су ретінде, рекреациялық мақсатта, балық шаруашлығында, суармалы егістікте қолданылады.

2 класс сулары. экологиялық толық құрамды, ауыз сулық маңызы бар, рекреацияда, балық шаруашлығында, суармалы егістікте қолдануға болады.

3 класс сулары. экологиялық қолайсыз,шектеулі түрде балық шаруашылығында, суармалы егістікте қолдану, техниклық мақсатқа жарамды.

4 класс сулары. экологиялық қолайсыз, техникалық маңызы бар 3 класс сулары балық шаруашлығында, суармалы егістікте қолданылады

5 класс сулары балық шаруашлығында, суармалы егістікте қолданылады

6 класс сулары. экологиялық қолайсыз, алдын-ала тазалау арқылы техникалық мақсатта қолданылады. Макроомыртқасыздар кездеспейді.

Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Судың ластану деңгейіне байланысты ағзалар қандай топтарға бөлінеді?

  2. Олигосапробты ағзалар дегеніміз?

  3. Мезосапробты ағзалар дегеніміз?

  4. Полисапробты ағзалар дегеніміз?

  5. Сапасына байланысты өзен сулары қандай класстарға бөлінеді?

Қолданылған әдебиеттер:

В.А.Вронский. Экология (словарь-справочник). Росто-на-Дону, 2002. – 572 бет.

Двороковский М.С. Экология растений. М., 1983.- 188 бет.

Лархер В.Экология растений. М.,1978.-382


6 Дәріс



Тақырыбы: Ішкі суқоймалардың ластануын биоиндикациялық әдістермен зертеу

Дәріс мазмұны:

Радиоактивтілік және оларды индикациялауда қолданылатын әдістер



Мақсаты: Тірі ағзаларға әсер ететін, түрлі тіршілік ортасынедағы радиоактивті заттармен, оларың әсер ету жолымен, нәтижесімен танысып, алдын-алу шараларын жасақтау.

Радиоактивтілік және оларды индикациялауда қолданылатын әдістер


Радиоактивтілік – қоршаған ортаның ластануының ерекше типі. Радиоактивтілік дегеніміз бір химиялық элемент тұрақсыз изотопының өзге элемент изотопына айналып, осы процесс барысында элементарлы бөлшектер мен ядроларды бөлуі болып табылады. Радиоактивтілік: табиғи және антропогендік жолмен жүзеге асады. Табиғатта кездесетін элементтер изотоптарының радиоактивтілігі табиғи радиоактивтілік деп аталады.

Радиоактивті заттар қоршаған ортаға түрлі техникалық жүйелер және түрлі процесстер нәтижесенде енеді. Соның ішінде маңызды радиоактивті заттарды түзуге қатасатын техникалық жүйелерді қарастырсақ. Антропогендік көздер құрамына ядролық сынақтар мен ядролық жылу циклінен тұрады. Соңғысына рудаларды өндіру және ұсақтау, ядролық отынды байыту, жылу бөлетін элементтерді (ЖБЭ) дайындау, реакторлар, өңделген отынды ұстау, оны өңдеу және сақтау жатады.

Қазақстан территроиясындағы радиациялық жағдайдың күрделенуі: бұрынғы Семей сынақ полигонының қызметіне (ССП); ауыл шаруашылық міндетерді шешу барысында қолдалынатын ядролық жарылыстарға, құрамында ураны бар полиметталдық рудаларды мұнай мен газды өндіру мен өңдеуге негізделген атомдық-өндірістік кешен қызметіне, қоршаған орта обьектісіндегі радионуклидтардың табиғи аномалиясына байланысты.

Республика территориясындағы радиологиялық жағдайды қалыптастыратын алуан түрлі факторлардың ішінде қоршаған ортаны ластауда маңызды болып отырған жағдай – ССП-нда жүргізілген ядролық сынақ нәтижесі болып отыр.

1949-1989 ж.ж. аралығында жыйнтық қуаттылығы 16,5 млн. т тротил эквивалентіне тең 470 ядролық сынақ, оның ішінде – 30 жер бетінде, 86 –ауа қабатында, 354 – жер астында жүргізілген. Бұл сынақ Хиросима түскен атом бомбасынан 800 есе артық.

1991 жылы полигон Предидент Үкімімен жабылды. Радиациялық жағдайды бағалау үшін экологиялық құлдырау зонасындағы Семей территориясына 1993-2000 ж.ж. аралығында радиоэкологиялық зерттеулер жүргізілді. Бұл зерттеулер жасанды, әрі табиғи жолмен радионуклидтармен, сонымен бірге АМ және өзге токсиндік элементтермен ластанған территрияны анықтап, шекарасын белгілеуге мүмкіндік берді.

Ұлттық ядролық орталық мәліметі бойынша, қазіргі таңда полигонда территорияның екіншілік ластану эффектісі байқалуда. Бұл жағдай жер асты жарылыстары барысында бөлшектену өнімдерінң аккумуляциясы мен олардың грунт, еріген және жауын-шашын суы арқылы жер бетіне шығуына байланысты. Сондықтан ядролық сынақтың экологиялық нәтижесін бағалау барысында жер асты және үстінде орналасқан радиоактивті заттар есептелінеді.

ССП-ның территориясындағы негізгі міндеттердің бірі – топырақ пен өсімдік жабынының плутонимен ластануын зерттеу болып табылады. Плутонилік ластанудың қауіптілігі, оның радиоактивтілігінде ғана емес, сонымен бірге оның өте жоғары химиялық токсиндігіне байланысты.

Цезий мен стронцийдің радиоактивті изотоптарымен нормадан тыс ластану ССП-ның территориясындағы Шаған, Ащысу өзендері; «Атом» көлінде және өзге су обьектілерінде анықталған.

Радиоактивті жауын-шашын радиоактивті бұлт ізімен 1,7 млн. халқы бар 304 мың шаршы шақырым территорияға таралған. 711 елді-мекенде эффекті доза санитарлық жылдық норманы 0,1 бэр өлшемінде артық көрсеткен.

Топырақ жабынынң радиоактивті ластануның нәтижесі өте қауіпті. Себебі ол территорияның, соның ішінде ауыл шаруашылық жерлердің экологиялық жән санитарлық-эпидемиологиялық күйін бұзады. Топырақтың радионуклидтермен ластануы өндіру, сақтау және қайта өңдеу орындарында байқалады. Қазақстан территориясында ондаған уран рудниктары орналасқан.

Қазақстан территориясындағы Атырау және мАңғыстау облыстарындағы мұнай өндіруші салалардың қарқынды дамуы мұнай өндіру улескілерінің және соған жапсарлас аудандардың техногенді радиоактивті ластануына әкелді. Осы облыстың 100 мың тұрғыны бар 12 қаласы мен елді-мекені радиоактивті қауіптілікте. Мұнай өндіру жүзеге асып жатырған 22 ірі кен орнында радиактивтілік сәулелену қуаттылығы 100-ден 17000 мкР/сағ тең болатын 267 радиоактивті ластану көзі анықталды. Жалпы Атырау және Маңғыстау территориясында 1,3 млн. м3 радиоактивті қалдықтармен зақымданған 650 территория бар. Жетібай кен орнында радий мөлшері ШРН жүздеген есе артық.

Топырақ жабынына Ақтөбе, Атырау, Жамбыл, Жезқазған, Қызылорда және Шығыс Қазақстан облыстарының жалпы ауданы 21,5 млн. га болатын территориясына әскери-өнеркәсіптік кешен өте зиянын тигізген. Семей (2 млн.) және Азғыр (1,4 млн га) аудандарындағы топырақтың радиоактивті заттармен ластануы ядролық полигон мен ракеталық- ядролық қаруды сынауға байланысты.

Қоршаған орта обьектісінде радионуклидтардың концентрациясының табиғи жолмен көбеюі – тағы бір экологиялық мәселе. Қазақстан территориясында радионуклид мөлшері жоғары, бақылау мен шаруашылық пайдалануды шектеуді қажет ететін 700 табиғи көз анықталған. Жалпы радиоактивтілік пен табиғи радиоактивті элементтердің жоғарлауы беткі эффузиялық шөгінді жыныстардың және гранитоидтардың беткі қабатқа шығуына негізделеді.

Радиоактивтілік индикаторлары
Кейбір балдырлар жеке элементтерді, соның ішінде радиоактивті элементтерді (цирконий, рутений, иттрий, торий) жинақтау қабілеті бар. Мысалы, стронций -90 концентрациясы протококты балдырларда суға қарағанда 1000-9000 есе жоғары болады. Радиоактивті элементтердің жоғары концентрациясын планктонды диатомды балдырлар тасымалдайды. зақымданған ортада суға қарағанда радиоактивтілік 2000 есе артық.

Соған байланысты өсімдіктер арқылы суқойма радиоактивтілігін бақылау мүмкіндігі туындайды.



Бақылауға арналаған сұрақтар:

  1. Радиокативтілік индикаторлары ретінде қандай ағзаларды қолданымыз?

  2. Қазақстанның радиактивтілік жағдайы?

  3. Негізгі ластаушы рабиоактивті элементтер және олардың қоршаған ортаға әсері?

  4. Өсімдіктердің радиоактивтілік биоиндикаторы ретіндегі қызметі?

Қолданылған әдебиеттер:

Артомонов В.И. Растения и чистота природы. М.,1986. 174 бет


7 Дәріс

Тақырыбы: Биологиялық индикациялау деңгейлері. Антропогендік стрессорларға байланысты биохимиялық және физиологиялық реакциялар.

Дәріс мазмұны:

Биологиялық жүйелердің динамикалық тепе-теңдігі мен тұрақтылығы. Экожүйенің тұрақтылықтың бір деңгейінен екіншісіне көшуі. Заттардың алмасуы, мембраналық күйі, фотосинтез, пигменттердің күйі, ферменттердің белсенділігі, минералдық алмасу, жасуша компоненттері – биоиндикация көрсеткіштері.



Мақсаты: Өсімдіктер мен жануарлардағы физиологиялық процестердің қоршаған орта әсерінен өзгеруі және осы өзгерістерді биоиндикацияда қолдану.
Физиологиялық индикаторлық белгілерге өсімдіктердің химиялық құрамы мен зат алмасуындағы сипаттамалар жатады. Физиологиялық индикаторлық белгілерді заттық және қызметтік деп бөлуге болады. Заттық белгілерге өзгерістер, әсіресе аномалия ерекшеліктері, өсімдік ұлпасының құрамындағы металдық және жеңіл еритін тұздар, пигмент құрамы мен концентрациясындағы өзгешіліктер, өсімдік майының және ақуыздың формалары, су мөлшері, су ұстағыш қабілеттіліктер, осмостық қысым жатады. пигменттердің биохимиялық ерекшеліктері физиономиялық индикаторлық белгі - өсімдік түсін анықтайды.

Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Ластаушы заттар әсерінен ферменттердің белсенділігінің өзгерістері?

  2. Қоршаған ортадағы зиянды заттар әсерінен фотосинтез процсеіндегі өзгерістер?

  3. Ластаушы заттардың транспирацияға әсері?

  4. Өсімдік пигментінің өзгерсі – биоиндикаторлық көрсеткіш ретінде?

Қолданылған әдебиеттер:

Алехин В.В., Кудряшев Л.В., Говорухин В.С. География растений. Москва, 1961, 300-413 бет.

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.

Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных ресурсов. Москва, 1964.-311 бет.

8 Дәріс

Тақырыбы: Антропогендік факторлардың әсерінен ағзалардың морфологиялық, биоырғақтық, мінез-құлықтық көрсеткіштерінің нормадан ауытқуы.

Дәріс мазмұны:

Антропогендік стрессорлардың өсімдіктердің морфологиялық құрылымына әсері. Өсімдіктердің морфологиялық өзгерістернің биоиндикация үшін маңызы.

Антропогендік стрессорлардың жануарлардың анотомиялық-морфологиялық құрылымдарына әсері. Дене реңінің ортаның антропогендік факторларының әсерінен өзгеруі

Мақсаты: Антропогендік әсерлердің өсімдіктің морфологиялық белгілеріне өзерістер әкелуін анықтау.
Морфологиялық индикаторлық белгілерді пайдалану жеке өсімдіктердің ішкі (анатомиялық) және сыртқы құрылымына негізделеді. Анатомиялық белгілер ағаштардың жылдық сақиналарының ені, суөткізгіш ұлпалардың құрылысындағы ерекшеліктер, клетка мен клетка қабықшасының айырмашылықтары, жеке ұлпалардың даму деңгейі жатады. Сыртқы морфологиялық белгілер өсімдік биіктігін,бұта мен дін диаметрін жапырақ тақтасының өлшемін анықтау бойынша жүзеге асады. Сапалық морфологиялық белгілер (тіршілік формалары, экотип, өсу формасы, сондай-ақ өсімдіктердің механикалық зақымдануы, табиғи қалпының өзгеруі) де индикатор ретінде қолданылады.

Бақылауға арналаған сұрақтар:


  1. Өсімдіктерде морфологиялық индикаторлық белгілерге қандай көрсеткіштер жатады?

  2. Ішкі морфологиялық белгілер көрсеткіштері қандай?

  3. Сыртқы морфологиялық белгілер көрсеткіштері қандай?

  4. Сапалық морфологиялық көрсеткіштерді атаңыз?

Қолданылған әдебиеттер:

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.

Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных ресурсов. Москва, 1964.-311 бет.
9 Дәріс

Тақырыбы: Антропогендік стрессорлардың әсерінен болатын хорологиялық және популяциялық-динамикалық өзгерістер.

Дәріс мазмұны:

Физикалық және химиялық стрессорлардың жіктелуі. Антропогендік стрессорлардың өсімдіктердің таралу сипатына әсер етуі. Омыртқалы жануарлар деңгейіндегі биоиндикация. Омыртқасыз жануарлар популяцияларынң таралу сипаты мен динамикасына антропогендік факторлардың әсерінен өзгеруі



Мақсаты:

Антропогендік әсердің жануарлар ағзасына әсерін анықтап, соның нәтижесінде индикаторлық қызметін бөліп көрсету


Қоршаған ортаның өзгерісін анықтауда биологиялық индикаторлар ретінде тірі ағзаларды қолдану индикаторлық түрлерді таңдап алуға мүмкіндік беретін бірнеше қатар критерияларды қажет етеді. Жануарларға қатысты бұндай критерия ретінде: маусым барысында тіршілік ортасында қол жетімділігі, аздаған миграциялық қабілеті, жоғары метоболизм, өсімділігінің тез ауысуын қарастыруға болады. Осы және бірнеше қатар өзге де талаптарды жоғары деңгейде қанағаттандыратын ағзаларға топытарқтың омыртқасыз ағзаларын жатқызуға болады. Олар биомассаның 90-99 пайызын және жер беті биоценозының түрлік құрамының 95 пайызын құрайды. Сонымен бірге олар физикалық өлшемдерге қарағанда антропогендік әсерлерге сезімтал және тез жауап береді. Ауыл шаруашылығында топырақ омыртқасыздары арқылы пестицидтардың, минеральды тыңайтқыштардың, агротехниканың әсерін бағалауға болады. Урбандалған территорияларда олар ауыр металдардың, радионуклеидтардың, қышқыл тұнбалардың, ауаның ластануының биоиндикаторы болып табылады және мелиорация барысында топырақтың су режимінің бұзылуын анықтайды. Биоиндикацияда қолдануға болатын, топырақта тіршілік ететін омыртқасыздардың келесі алғышарттары бар: барлық биотоптардағы көп сандылығы, тұрақты, отырықшы тіршілігі, кейбір элементтреді жинақтау қабілеті, таралудың кең ареалы, оларды жинау әдістері жақсы жасақталған. Жануарлардың бұл тобының негізгі маңызды ерекшелігі: көпшілігінде даму цикі 3-4 жылға созылып, нәтижесінде аздаған концентрацияда ақ ластаушы заттың жоғары жиынтық дозасын жинақтайды. Сонымен брге топырақ омыртқасыздары өзінің тіршілігі барысында топырақты ластаушы заттармен тығыз қарым-қатынаста болады.

Бұл топырақ ағзаларының биоиндикаторлар ретіндегі маңызы биоценологиялық, ауыл шаруашылық және орман шаруашлығы,сондай-ақ қоршағн ортаны қорғауды ұйымдастыруда өте жоғары. Олардың көмегімен аздаған, алайда қауіпті ауытқушылықтары бар қоршаған ортадағы өзгерістерді анықтауға болады. Соған сәйкес антропогендік факторлардың әсерін жоюға немесе бейтараптауға өз уақытында шара қолануға мүмкіндік береді.



Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Омыртқалы жануарлардың биоиндикаторлық қызметі қандай?

  2. Омыртқасыздардың биоиндикаторлық қызметі қандай?

  3. Жануарларда биоиндикаторлық қызметі ретінде қолданылатын өзгерістер түрлері қандай?

  4. Су жануарларының биоиндикаторлық қызметі қандай?

Қолданылған әдебиеттер:

Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М., 1989. 334 бет

Семин В.А.. Основы рационального водопользования и охраны водной среды. Москва, 2001.-316 бет.

Артомонов В.И. Растения и чистота природы. М.,1986. 174 бет


10 Дәріс

Тақырыбы: Антропогендік факторлардың биогеоценоздардың динамикасына әсері

Дәріс мазмұны: Антропогендік факторлардың бастапқы продуценттерге әсері.Фитоценоздардың антропогендік бұзылыстарға реакциясы. Фитоценоз параметрлері. Фитоценоздарға көрсетілген антропогендік ықпалдың сандық жағынан бағалау

Мақсаты:

Фитоценоздық индикаторлық критериялар

Фитоценоздық индикаторлық критерияларды Клементс өсімдіктердің ассоциациялығы мен құрылымындағы ерекшеліктерді ескере отырып, әлеуметтік және құрылымдық деп бөлген. Бірінші топ өсімдіктердің ассоциациялығын сипаттайды және сандық мәліметтерді: жиілілік, жобалы жабын, кездесу жиілілігі, дисперстілік көрсетеді. Екінші топ фитоценоздың құрылымдық белгілерінен тұрып, қауымдастықтың синузиялық құрылымын (ярустылық пен мозайкалылық) және өсімдік жабынының құрылымдық белгілерін (кешен формасы, фитоценоз үйлесімділігі өзара орналасуы) көрсетеді.

Анатомиялық өсу белгілері діңнің жылдық сақиналарының ені мен санының өзгерістерін және сүректің өсу жылдамдылығын талдауға негізделген.



Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Фитоценоздағы өзгерістерге әсер ететін факторлар?

  2. Фитоценозда бағалауда қолданылатын негізгі көрсетікштер қандай?

  3. Құрылымдық фитоценоздық белгілерге қандай көрсеткіштер жатады?

Қолданылған әдебиеттер:

Алехин В.В., Кудряшев Л.В., Говорухин В.С. География растений. Москва, 1961, 300-413 бет.

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.

Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных ресурсов. Москва, 1964.-311 бет.

К.Н.Дьяконов, А.В.Дончева Экологическое проектирование и экспертиза.- М.: Аспект Пресс, 2002.- 384 с

11 Дәріс

Тақырыбы: Биоиндикацияның қолдану салалары. Биоиндикацияның қоршаған ортаның күйін бақылауда қолданылуы

Дәрістің мазмұны:

Ауаның ластануын биоиндикациялау. Ауа бассейінін ластаушы газ тәрізді басты заттар. Ауаның ластануының организмдерінің тіршілігіне әсері.



Мақсаты:
Атмосфералық ауаның ластануын биоиндикациялық әдістер бойынша зерттеу
Атмосфералық ауа күйін бағалау үшін көптеген жылдар бойы кәдімгі қарағай қолданылады (Pinus sylvestris L.). Ол тіршілік ортасының техногенез өнімдерімен ластануына реакция беретін түр болып табылады. Бұл фотоиндикатор барлық территрияда, құмда да, ылғалды жерлерде де өседі. Сондықтан ол биоиндикацияның қолайлы индикаторы болып табылады.

Ауада не топырақтағы ластаушы заттарға (Pinus sylvestris L.) реакциясы арнайы емес және табиғаты түрліхимиялық заттармен қоршаған ортаның ластануының жалпы деңгейін бейнелейді. Фитоиндикаторға химиялық күшті бағалау үшін оның түрлі белгілері қолданылады. Ең кең таралған және қарапайымы морфологиялық тәсіл болып табылады /1/. Түрлі әдебиеттерде негізгі осьтің жылдық өсімінің өлшемін, жапырақ тақтасының ұзындығы, генеративті мүше өлшемдерін қолдану ұсынылады.


Күкіртті газ индикаторлары

0,08-0,1 мг/м3 концентрацияда күкіртті газ фотосинтез процесін бұзып, хлоропластта қоңыр дақтардың пайда болуына, хлорофиллдердің жойылуына, қабаттардың өсуіне кедергі келтіреді. Ал рН көрсеткіші 3,2-3,4 болғанда хлорофилл қайтымсыз тотығады, ал 2-3 болғанда ол феофитинге айналады да, әрі қарай ыдырайды. Ылғалдылықтың жоғарлауы күкіртті газдың еріп, ортаның қышқылдануына әкеледі. Сондықтан қыналар ылғалдылық жоғары болғанда фитотоксиканттарға тұрақсыз болып келгенімен, құрғақ жағдайда күкірттің қос тотығының мөлшері жоғары болғанда да тіршілік ете алады.


Фтордың өсімдік индикаторлары
Атмосфераның фтормен ластануын индикациялауда өсімдіктердің екі тобы: оларға тұрақтылары және тұрақсыздары пайдалынады. Аталған фитотоксиканттраға тұрақтылары оны өз бойына жинақтайды. Бұл өсімдіктердегі фтор мөлшері ауаның фтормен ластануының көрсеткіші болып табылады. Фторға өте сезімтал өсімдіктер осы фитотоксиканттардың өте аз концентрациясын сезіп, жапырақта некроздың дамуымен анықталады.

Ауыр металл индикаторлары


Мыспен қоршаған ортаның ластануы өсімдіктің өсу жылдамдығына әсер етіп, ергежейлілікті тудырады. Олардың кейбіреулерінде (көкнәр, раушангүл) гүл жапырақшасы көкке не қара түске боялады. Ал раушангүлде гүлдері қалыпсыз жіңішке жапырақты болып келеді. Темекі тұқымының жетілуі мыс әсерін тоқтайды.

Кейбір бормелия және орхидея тұқымдастарының өкілдері мырышқа өте сезімтал болады. Жылыжайда мырыш жылыжайдың мырыштанған құрылғыларынан суға түседі. Табиғи ортада мырыш мөлшері көбейгенде жапырақ ұштары, өліп, кемшілігі бар формалар жетіледі.


Автокөліктердің газдарының индикаторлары. Смог индикаторы. Озон индикаторлары


Автокөліктердің газдарының кейбір өсімдіктерге теріс әсері айқын байқалады. Сондықтан да оларды адам денсаулығына зиянды газдарды анықтау үшін қолдануға болады. Әсіресе бұл ауа циркуляциясы төмен аудандарда, туннелдерде анықтау үшін маңызды. Улы заттардың қатерлі концентрациясын индикациялау мақсатында түрлі өсімдіктері бар ыдыстар қойылады. Концентрациясы жоғары болған жағдайда, бірнеше қатар өсімдіктер кеуіп, жапырақтарында хлорофиллдерінен айырылған ашық үлескілер пайда болады. Бұл жағдай осы аумақтарда желдетудің қажеттілігін көрсетеді.

Бақылауға аранлған сұрақтар:



  1. Күкіртті газдарды анықтауға көмектесетін биоиндикатор – ағзалар қандай?

  2. Фторды анықтайтын биоиндикаторлар?

  3. Автокөлік шығарындыларын анықтайтын кһөрсеткіштер және биоиндикаторлар қандай?

  4. Ауыр металдарды анықтайтын биоиндикаторлар?

  5. Ауаның ластануын анықтайтын жинақтайшы индикатор түрлері қандай?

Қолданылған әдебиеттер:

Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М., 1989. 334 бет

Семин В.А.. Основы рационального водопользования и охраны водной среды. Москва, 2001.-316 бет.

Артомонов В.И. Растения и чистота природы. М.,1986. 174 бет




12 -13 Дәріс

Тақырыбы: Биоиндикацияның қолдану салалары. Биоиндикацияның қоршаған ортаның күйін бақылауда қолданылуы

Дәрістің мазмұны:

Топырақтың ластануын биоиндикациялау. Топырақтың ластану себептері.



Мақсаты: Қоршаған ортаның ластануы, соның ішінде топырақтың ластану жағдайларын анықтау
Топырақтың ластануын биоиндикациялау.
Топырақтың техногенді ластануына педобионттардың реакциясы зерттеледі.

Эксперимент барысында, топырақта химиялық заттардың жинақталуы, мыс., мышьяктың, фототрофты микробтық қауымдастықтардың (ФМҚ) құрылымындағы, түрлік құрамындағы және сандық өзгерістеріне әкеп соғады. Бірклеткалы жасыл балдырлар сукцессияның барлық деңгейлерінде және мышьяктың түрлі концентрациясында ФМҚ-ның тұрақты компоненті болып табылады.

Топырақтағы поллютанттардың ең көп мөлшері, оның фитотоксиндігінің себебі болып табылады және мәдени өсімдіктердің өсуі мен дамуына кері әсер ететін ерекше фузариоз- нематодты кешендерді түзеді. Сонымен бірге микробтық сукцессия барысында бұл топырақтарда, ФМҚ-ның дамуының соңғы стадияларында доминантты орынды гетероцисті емес цианобактериялар алады. Цианобактериялардың жер бетіндегі қуатты өсінділері құрамында цианобактериядан өзге жасыл балдырлар мен зең саңырауқұлақтары бар қына тәріздес «жалған ұлпадан» тұрады. Цианобактериялардың ежелгі шығу тегі, экстермальды жағдайда тіршілігін сақтап қалу қабілеттілігі және қазіргі биосфераның алуан түрлі экологиялық қуыстарын жаулап алуға мүмкіндігі экожүйенің қалыпты қызмет етуін бұзған адамның іс әрекеті қалыптасқан жерлерде цианобактериялық экспансияны тудырады. Су цианобактериялары ауыр металдар үшін сорбциялық кедергі тудырады. Бұдан, топырақтың циано-альгобактериялық кешендерін, түрлі химиялық өнімдермен ластанған топырақтың биоремидациясы әдісін өңдеуде қолдануға болатын обьект ретінде қарастыруға болады.

Бақылауға арналған әдебиеттер:

  1. Топырақтың ластануын биоиндикациялауда қолданылатын ағзалар түрлері қандай?

  2. Қарапайымдалырдың топырақ жағдайын бағалауда қолдану әдістері?

  3. Топырақтың ластануын зерттеуде педобионттардың реакциясы арқылы зерттеу неге негізделген?

  4. Топырақ ортасын ластаушы заттар және олардың индикаторлары?

Қолданылған әдебиеттер:

Алехин В.В., Кудряшев Л.В., Говорухин В.С. География растений. Москва, 1961, 300-413 бет.

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.

Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М., 1989. 334 бет



14 Дәріс

Тақырыбы: Табиғатты қорғау мақсатындағы биоиндикация. Биоиндикация әдістерінің ауыл шаруашылығында және орман шаруашылығында қолданылуы

Дәрістің мазмұны:

Биоиндикацияның жойылып кету қаупіндегі ағзаларды қорғаудағы маңызы. Нормалау және индикациялық параметрлер. Биоиндикаторлар параметрлерінің өзгерістерінң антропогендік әсер деңгейіне тәуелділігі.

Зиянкес жануарлардың қауырт көбеюін биоиндикациялау. Патогенді ағзалардың жаппай көбеюі

Мақсаты: Биоиндикациялық қызметтің табиғат қорғаудағы маңызын анықтау.
Әлемде ауыл шаруашлығына зиян тигізетін 5 мыңнан аса жәндіктер бар. Зиянкестерден өнімді шығындау 20 пайызға жетеді. Құстарды ауыл шаруашылығының зиянкестерімен күресте экологиялық тазартушы ретінде пайдалану маңызды болып табылады. Әлемде адамзат бір құстан жоюда. Д.М. Очагов мелиорация нәтижесінде құстар өздеріне келесі факторлардың әсерін көтереді: грунт суының деңгейінің төмендеуі, жер бетінің рельефінің өзгерісі, өсімдік жабынның өзгерісі, көбею уақытында тынымсыздық факторларыныңм жоғарлауы, механикаландырылған ауыл шаруашылқ жұмыстарын жүргізу және мал жаю және т.б.

Ұя басатын құстардың түрлік алуантүрлілігі ландшафт тұрақтылығының индикаторы ретінде қарастыруға болады. Бұл жағдай ауданы аз (0,3-0,5 га) көл, батпақтанған территорияларды құрғату массивтерін сақтауда және орман жолақтарын және бұталы екпелерді құруда мүмкін. Биотоптардың әртүрлілігін сақтау құрғатудың кері әсерлерінің деңгейін төмендетуге мүмкіндік береді. /1/ 263.



Бақылауға арналған сұрақтар:

  1. Зиянкес жануарларды биоиндикациялауда қолданлатын жануарлар түрлері

  2. Зиянкес ағзалардың ауал шаруашылығына зияны қандай?

  3. Орман шаруашылығында биоиндикация ілімінің маңызы қандай?

  4. Құстардың табиғаттағы қорғаудағы маңызы және биоиндкатор ретінде қолдану?

Қолданылған әдебиеттер:

К.Н.Дьяконов, А.В.Дончева Экологическое проектирование и экспертиза.- М.: Аспект Пресс, 2002.- 384 с

Ашимхина Т.Я. Экологический мониторинг. М., 2004.

15 Дәріс

Тақырыбы: Қоршаған ортаны ластаушы заттарды анықтауға және олардың мутагендік қасиеттерін бағалауға арналған негізгі тест-жүйелер.

Дәрістің мазмұны:

Қоршаған ортаны ластаушы заттарды анықтауға және олардың мутагендік қасиеттерін бағалауға арналған негізгі тест-жүйелер. Микроағзалар – қоршаған ортаны ластаушы заттарды анықтауға және олардың мутагендік қасиетін анықтауға арналған тест-жүйелер. Сүтқоректі жануарларды аралық иеленуші ретінде пайдалану арқылы микроағзалардың гендік мутацияларын анықтау Ортаны ластаушылардың адам ағзасы үшін зияндылығын анықтау және баға беру. Ортаны ластаушы заттарды анықтауға арналған өсімдік текті тест-жүйелер



Мақсаты: Микроағзалардың қоршаған ортаның ластануын анықтауда қолдану салаларын анықтау.
Микроағазалар – ластану индикаторлары
Ғаламдыр кейбір микроағзалардың қоршаған ортаның күйіне өте сезімтал болып келетінін анықтаған. Олар өнеркәсіптік ағындар және жауын –шашын арқылы енетін зиянды заттардың өте аздаған мөлшерін сезеді. Мысалы жарық бактериялар осындай түрлі заттардың әсерінен, соның ішінде газтәрізді өнеркәсіптік ластаушылардың, мысалы, күкіртті газдың әсерінен жарықтандыруын тоқтатады.

Қазіргі таңда ғалымдар түрлі токсиканттарды анықтайтын бактерия штаммдарын жасауда. Бұл микроағазалар түрлі токсиканттардың ортаға жинақталғаны туралы белгі береді.



Бақылауға арналаған сұрақтар:

  1. Микроағзалардың биоиндикатор ретіндегі қызметі?

  2. Дәрумендерді анықтауда көмектесін микроағзалар түрлері және оларды қолдану әдістері?

  3. Тыңайтқыштарды анықтауда көмектесін микроағзалар түрлері және оларды қолдану әдістері?

  4. Антибиотиктерді анықтауда көмектесін микроағзалар түрлері және оларды қолдану әдістері?

Қолданылған әдебиеттер:

Л.И. Рубенчик Микроорганизмы - биологические индикаторы.

Артомонов В.И. Растения и чистота природы. М.,1986. 174 бет

6. СЕМИНАР (ПРАКТИКАЛЫҚ) САБАҚТАРДЫҢ ЖОСПАРЫ
1 апта

Практикалық сабақ №1 :

Тақырыбы: Кіріспе

Негізгі сұрақтар:

1.Кіріспе

2.Биоиндикация пәні мен міндеттері

3.Биоиндикациялық зерттеулердің мәні мен маңызы

4.Биоиндикациялық зерттеулер тарихы

5.Биоиндикацияда қолданылатын тіршілік әрекетінің көрсеткіштері



Әдебиеттер:

1. Ашимхина Т.Я. Эколгический мониторинг. М., 2004. 48-52 бет



2 апта

Практикалық сабақ №2 :

Тақырыбы: Биоиндикацияның экологиялық негіздері.

Негізгі сұрақтар:

1. Толеранттылық ұғымы

2. Стенобионтты және эврибионтты ағзалар

3. Биоиндикация түрлері

4. Биоиндикация әдістері

5. Индикациялық қызметтің экологиялық қызметтері



Әдебиеттер:

1. Ашимхина Т.Я. Эколгический мониторинг. М., 2004. 48-52 бет

2. Н.И.Николайкин, Н.И.Николайкина, О.П.Мелехова. Экология. М., 2003. 621 бет.
3 апта

Практикалық сабақ №3 :

Тақырыбы: Тірі материяның ұйымдастырылу әртүрлі деңгейлеріндегі биоиндикациялау заңдылықтары

Негізгі сұрақтар:

1.Биоиндикация деңгейлері

1.1.Биохимиялық және физиологиялық реакциялар.

1.2.Морфологиялық, биоырғақтық және мінез-құлықтық заңдылықтар

1.3.Флористикалық, фаунистикалық өзгерістер.

1.4.Ценоздық өзгерістер




Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет