Тақырыбы: Тірі материяның ұйымдастырылу әртүрлі деңгейлеріндегі биоиндикациялау заңдылықтары Дәріс мазмұны

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

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.

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

1. 
   Морфологиялық белгілеодің қызметі?
   
2. 
   Физиологиялық белгілердің қызметі?
   
3. 
   Анотомиялық белгілердің қызметі?
   
4. 
   Флористикалық белгілердің қызметі?
   

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

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.

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
  

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.

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.

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.

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?
   

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

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

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.
   

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

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?
   

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

Радиоактивтілік және оларды индикациялауда қолданылатын әдістер

Радиоактивтілік және оларды индикациялауда қолданылатын әдістер

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.

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?
   

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

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.

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?
   

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?
   

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

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

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.

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?
   

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

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.

1. 
   Фитоценоздағы өзгерістерге әсер ететін факторлар?
   
2. 
   Фитоценозда бағалауда қолданылатын негізгі көрсетікштер қандай?
   
3. 
   Құрылымдық фитоценоздық белгілерге қандай көрсеткіштер жатады?
   

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.

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.

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.

Ауыр металл индикаторлары

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

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?
   

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

Топырақтың ластануын биоиндикациялау. Топырақтың ластану себептері.

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?
   

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

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.

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?
   

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

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

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?
   

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

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

1. Толеранттылық ұғымы

2. Стенобионтты және эврибионтты ағзалар

3. Биоиндикация түрлері

4. Биоиндикация әдістері

5. Индикациялық қызметтің экологиялық қызметтері

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