Изучение экологических особенностей биологического мониторинга Калужской области по стабильности развития берёзы повислой

При оценке наземных экосистем использовались 4 вида растений: карагана древовидная (Caragana arborescens), клен остролистный (Acer platanoides), сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria), кипрей узколистный (Epilobium angustifolium); 2 вида беспозвоночных: обыкновенная златоглазка (Chrysopa peria); черный садовый муравей (Lasius niger); 5 видов мелких млекопитающих: мышь-малютка (Micromys minu

tus), рыжая полевка (Clethrionomys glareolus), малая мышь (Apodemus uralensis), полевая мышь (Apodemus agrarius), обыкновенная бурозубка (Sorex araneus).

При оценке водных экосистем использовались: стрекоза-стрелка (Coenagrion puella), золотой карась (Carassius carassius), травяная лягушка (Rana temporaria).

Несмотря на существенные систематические различия между исследованными видами, принадлежность к разным трофическим уровням, жизненным стратегиям, особенности миграционной активности и т.д., обнаруженный эффект улучшения стабильности развития при отдалении от предприятия прослеживается у всех проанализированных биологических объектов по подавляющему большинству использованных параметров.

1.2.2.3. Площадная оценка территорий по уровню флуктуирующей асимметрии с использованием ГИС-технологий

Новым, интересным и крайне важным подходом в исследованиях, включающих большие массивы информации, является применение географических информационных систем – ГИС (Коновалова, Капралов, 1997). Ряд исследовательских работ экологического направления выполнен с использованием ГИС технологий. (Васин, 1993; Сергеев и др., 1998; Шестакова и др., 1998; Шпынов,1998; Емельянова, 2000; Стрельцов и др., 2001).

Площадной анализ территорий по уровню флуктуирующей асимметрии, позволяет выделить участки с нарушением стабильности развития живых организмов, а значит территории с ухудшением качества среды. Подобный подход дает ряд преимуществ, в частности позволяет произвести экологическое районирование территории (Шпынов, 1998). Такая работа проведена на территориях г. Калуги, Калужской области, г. Калиниграда, г.Дубны (Барсук, 1996; Стрельцов, Шпынов, 1998; Стрельцов и др., 1997 а, б, в; 1998; 1999 а, б; 2000 а,б).

Интересные данные получены при проведении сравнительной биоиндикационной оценки городской среды по состоянию здоровья детей (учет экопатологий) и оценке стабильности развития растений (8 видов травянистых и древесных растений) с использованием ГИС-технологий. В ходе работы выявлены сходные временные и пространственные тенденции к улучшению стабильности развития растительных организмов и снижению детской заболеваемости (Емельянова, 2000; Стрельцов и др., 2001).

1.2.3. Сравнение оценки стабильности развития живых организмов по уровню флуктуирующей асимметрии и другими методами

Исходя из теории флуктуирующей асимметрии, получаемая характеристика морфогенетических процессов, как отражение общего состояния организма, должна коррелировать с другими показателями гомеостаза развития (иммунологическими, цитогенетическими и физиологическими). Подобные работы были проведены в зоне радиоактивного следа после катастрофы на Чернобыльской АЭС на территории Брянской области (Захаров, Крысанов, 1996 б).

Для проведения исследования были выбраны семь площадок с нарастающим уровнем радиационного загрязнения с плотностью загрязнения 137Cs от 0,25 до 32,49 Ки/км2 и .-фоном от 15 до 220 мкР/ч. Исследования проводились с привлечением нескольких видов из разных систематических групп: растения, рыбы, земноводные, мелкие млекопитающие.

Растения. Исследования проводились на березе повислой (Betula pendula Roth.), подробно результаты по этому виду будут рассмотрены ниже, в специальном разделе, так как они представляют особый интерес для настоящего исследования.

Рыбы. Анализу подвергались два вида: золотой крась (Carassius carassius) и серебряный карась (Carassius auratus). Анализ стабильности развития, проводившийся по уровню флуктуирующей асимметрии и частоте фенодевиантов пяти меристических признаков, показал возрастание уровня асимметрии и числа существенных отклонений от нормы в строении различных морфологических структур в водоемах с повышенным загрязнением (Захаров и др., 1996).

Земноводные. Для анализа использовались лягушки гибридного комплекса Rana esculenta (R. lessonae, R. esculenta). Оценка уровня флуктуирующей асимметрии, проводившейся по 13 признакам, свидетельствует о существенном нарушении стабильности развития лягушек в точке повышенного радиационного загрязнения (Чубинишвили и др., 1996а). Оценка у исследуемых особей цитогенетического гомеостаза показала увеличение уровня цитогенетических нарушений (увеличение частоты эритроцитов с микроядрами) по мере увеличения радиационного загрязнения (Чубинишвили, 1996б). Анализ иммунограмм в точке с повышенным радиоактивным загрязнением выявил наличие признаков активизации работы всех звеньев иммунной системы, что проявилось в изменении индекса напряженности (Исаева, Вязов, 1996а). Составленные лейкограммы периферической крови лягушек позволяют выявить морфологические изменения, характерные при хроническом действии радиационных факторов. Причем, степень выраженности этих изменений была наибольшей в точке с повышенным радиационным фоном (Чернышева, Старостин, 1996а).

Млекопитающие. Использовались фоновые виды мелких млекопитающих: рыжая полевка (Clethrionoys glareolus), обыкновенная бурозубка (Sorex araneus), полевая мышь (Apodemus agrarius), желтогорлая мышь (Apodemus flavicollis), мышь-малютка (Micromys minutus), полевка-экономка (Microtus oeconomus). Оценка стабильности развития по унифицированной интегральной системе морфогенетических показателей, включающая 10 краниологических признаков, выявила сходные тенденции у всех исследуемых видов и по уровню асимметричности и по частоте фенодевиантов. Несмотря на некоторые различия в реакции разных видов, отмечена согласованность в увеличении исследуемых показателей в радиационно загрязненной точке (Захаров и др., 1996).

Оценка других показателей гомеостаза развития (иммунологических, цитогенетических и физиологических) проводилась только у рыжей полевки

(Clethrionoys glareolus) как наиболее массового вида. Общая оценка иммунного статуса выявила максимальные отклонения в точке с наибольшим радиоактивным загрязнением (Исаева, Вязов, 1996б). Морфологические исследования клеток периферической крови выявили комплекс цитоморфологических изменений (нейтропия, появление атипичных форм), которые обычно регистрируются в радиобиологических экспериментах при хроническом действии на организм малых доз ионизирующих излучений (Чернышева, Старостин, 1996б). Оценка функциональной активности иммунной системы так же показала существенные изменения в серии точек с нарастанием радиационного загрязнения (Пронин и др., 1996). Оценка гельминтозной инвазии показала увеличение вдвое зараженности цестодами на участках с повышенным радиационным загрязнением (Пельгунов, 1996).

Проведенная работа, по комплексной оценке нарушения стабильности развития с привлечением различных методов оценки уровня гомеостаза, выявила скоррелированность ответа у разных видов живых организмов на воздействие радиационного загрязнения (Захаров, Крысанов, 1996).

 Скачать реферат