Спосіб біоіндикації якості середовища з використанням панцирних кліщів

Реферат: Спосіб біоіндикації якості середовища з використанням панцирних кліщів містить збір мікроартропод, їх обробку та використання як біоіндикаторів екологічного стану. Для біоіндикації використовують угрупування панцирних кліщів та оцінку якості середовища проводять за допомогою інтегрального показника угрупувань панцирних кліщів, який є загальною сумою балів окремих синекологічних показників. UA 82151 U (54) СПОСІБ БІОІНДИКАЦІЇ ЯКОСТІ СЕРЕДОВИЩА З ВИКОРИСТАННЯМ ПАНЦИРНИХ КЛІЩІВ UA 82151 U UA 82151 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біоіндикації, проблем забруднення навколишнього середовища та може бути використаною для оцінки якості середовища за допомогою інтегрального показника угрупувань панцирних кліщів. В умовах антропогенної трансформації середовища все більш актуальною стає проблема індикації його якості. Серед об'єктів тваринного світу одними з ефективних індикаторів є угрупування панцирних кліщів-орібатид (Acari, Oribatida). Ці організми грають важливу роль у ґрунтоутворенні, приймаючи активну участь у розкладанні рослинних й тваринних рештків з утворенням гумусу [6]. Ця група мікроартропод має наступні властивості в плані індикаційних можливостей: 1) висока чисельність, видова й екологічна розмаїтість, що забезпечують високі регенераційні можливості угрупувань; 2) повсюдна й цілорічна присутність у природі; 3) слабка міграційна активність, що забезпечує стійкий контакт із місцеперебуванням; 4) висока частота обороту генерацій і здатність до стрімких перебудов структури угрупування, що забезпечує прискорену реакцію на будь-які зміни середовища; 5) простий метод збору та обробки матеріалу. Однією із актуальних задач біоіндикації є стандартизація отриманих даних, що може бути забезпечена шляхом створення індикаційних шкал, заснованих на основних синекологічних характеристиках угрупувань. Існують різні способи біоіндикації якості середовища. Так спосіб фітоіндикаційної оцінки токсичності ґрунтів антропогенно трансформованих екотопів містить схему аналізу структурного поліморфізму рослини-індикатора з побудовою індикаторної шкали. До недоліків цього способу біоіндикації слід віднести те, що його можливо використовувати лише для визначення ступеня забруднення ґрунту важкими металами [9]. Спосіб біоіндикації стану технічного забруднення середовища містить технологічну схему проведення біоіндикації з використанням як біоіндикатор шовковичного шовкопряда. До недоліків цього способу слід віднести те, що дослідження проводиться у штучних лабораторних умовах і засновано на певній реакції популяцій лише одного виду - Bombyx mоrі [8]. Міжнародний стандарт ISO 11268-1 [10, 11] встановлює метод визначення забруднення ґрунту за гострою летальною токсичністю у дощових червив. Стандарт ISO 11268-2 [10, 12] встановлює метод забруднення ґрунту за впливом забруднюючих речовин на смертність, ріст і розмноження дощових червив. До недоліків цих способів біоіндикації слід віднести те, що вони засновані на реакції одного виду дощових червив (Eiseniafetida) лише на хімічний вплив в штучних умовах. Міжнародний стандарт ISO 11268-3 [10, 13] встановлює метод визначення забруднення ґрунту в польових умовах для речовин, що використовуються для обробки ґрунту. Суть методу порівняльний аналіз дощових червив на забрудненій ділянці та контрольній. До недоліків цього способу біоіндикації слід віднести те, що його можливо використовувати також лише для визначення хімічного впливу. Найбільш близьким за об'єктом і суттю дослідження є міжнародний стандарт ISO 11267 [10], що встановлює метод визначення впливу хімічних речовин на розмноження ногохвісток в певному шарі штучного ґрунту. Ногохвістки, як і панцирні кліщі, є однією з домінуючих груп мікроартропод - мешканців ґрунту, які грають важливу роль у ґрунтоутворенні. За допомогою цього методу можливо оцінювати вплив обробки ґрунту пестицидами та іншими хімічними речовинами. До недоліків цього способу біоіндикації слід віднести те, що він заснований на певній реакції одного виду ногохвісток (Folsomia Candida) лише на хімічний вплив в штучних умовах. На відміну від цих способів запропонований спосіб біоіндикації з використанням угрупувань панцирних кліщів дозволяє проводити оцінку якості середовища, що знаходиться під впливом різноманітних форм антропогенного навантаження (техногенне забруднення, сільськогосподарське та рекреаційне навантаження, хімічний вплив тощо). В основу корисної моделі поставлена задача способу оцінки якості середовища з використанням панцирних кліщів, яка дає змогу оцінювати, визначати і порівнювати екологічні умови досліджуваних і контрольних територій. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб біоіндикації якості середовища з використанням панцирних кліщів, який містить збір мікроартропод, їх обробку, використання як біоіндикаторів екологічного стану, згідно з корисною моделлю, для біоіндикації якості середовища з використанням панцирних кліщів проводять оцінку його стану за показниками середньої щільності населення, видового багатства, структури домінування, співвідношення життєвих форм та індексу екологічного різноманіття Шеннона, кожний з яких оцінюється за п'ятибальною шкалою. Приклад виконання запропонованого способу 1 UA 82151 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб оснований на тому, що на антропогенно трансформованих і контрольних ділянках проводять збір ґрунтових проб, вигонку кліщів у термоелекторах Тульгрена-Берлезе, визначення видового складу, аналіз екологічної структури угрупування, визначають основні синекологічні показники угрупувань орібатид і проводять їх порівняльний аналіз. Збір ґрунтових проб і вигонка кліщів проводяться за загальноприйнятою методикою Ε. Μ. Буланової-Захваткіної [1] за наступними етапами: взяття ґрунтових проб, доставка у лабораторію акарології, вигонка кліщів за допомогою термоелекторів Тульгрена-Берлезе, фіксація, виготовлення мікропрепаратів, визначення, статистична обробка та аналіз матеріалу. Ґрунтовий зразок кладеться у пакет, куди додається етикетка з датою, номером проби та місцем збору. У лабораторії акарології здійснюється вигонка кліщів за допомогою термоелекторів Тульгрена-Берлезе. Принцип дії термоелектора заснований на використанні фототаксису, гідротаксису і термотаксису ґрунтових членистоногих. Зразок розміщується тонким шаром на сітку термоелектора, під апарат ставиться посуд з фіксуючою рідиною (70 % спирт). При негайному розборі вигонка робиться на воду в чашці Петрі. Кліщі концентруються на поверхні плівки води і їх легко знімати за допомогою сплюснутої препарувальної голки. Підігрів апарата здійснюється лампою в 40 Вт протягом 3-5 діб до повного висихання субстрату. Подальший розбір зразків здійснюється під стереоскопічним бінокулярним мікроскопом МБС-1 за допомогою препарувальної голки та шпателя. Кліщ знімається з поверхні водної плівки та розміщується в мікропробірку, яка встановлюється в штативі. Якщо проба фіксована в 70 % спирті та утримується в баночці, то з неї вміст виливається гумовою грушею в часове скло. Потім здійснюється звичайний розбір зразка. По завершенні розбору зразка в мікропробірку вкладається етикетка (пергаментний папір з указанням дати, номеру, місця збору), що виконана простим олівцем. Потім мікропробірка зачиняється ватним тампоном та розміщується в банку, заповнену 70 % спиртом, з притертою пробкою. Для виготовлення постійних мікропрепаратів використовується рідина Фора-Берлезе, яка складається з 200 вагових частин хлоралгідрату, 30 вагових частин сухого гуміарабіку, 50 вагових частин дистильованої води, 20 вагових частин гліцерину. Предметне скло повинне бути обезжирене спиртом. На нього наноситься краплина рідини Фора-Берлезе (рідина зберігається в темному посуді), у котру за допомогою препарувальної голки і шпателя розміщують кліщів, яких розправляють так, щоб вони знаходились до дослідника дорсальним боком. Голкою розправляють кінцівки. Потім краплю рідини накривають чистим покривним склом (18 × 18 мм). Всі ці операції здійснюються під стереоскопічним бінокулярним мікроскопом. Після заливки препарати розміщують у горизонтальному положенні для просушки в термостаті (на 2-3 доби) з температурою не вище 45 °C. На етикетці мікропрепарату вказуються місце збору, біотоп, дата, номер проби, прізвище збірника. Розрахунок середньої щільності населення проводять шляхом встановлення середньоарифметичної кількості кліщів залежно від кількості ґрунтових проб на кожній ділянці 2 та екстраполяції результату на 1 м . Видову належність панцирних кліщів встановлюють за допомогою стереоскопічного бінокулярного мікроскопа та визначають показник видового багатства для кожної дослідженої ділянки. Для аналізу структури домінування угрупувань панцирних кліщів використовують індекс домінування за шкалою Г. Енгельмана [16], де Ε -еудомінант (>40 %), D - домінант (12,539,9 %), SD - субдомінант (4,0-12,4 %), R - рецедент (1,3-3,9 %), SR - субрецедент ( 20000 екз./м 2 екз./м 16-20 видів > 20 видів 1-2 видиеудомінанКліщі в ти (Е) Структура пробах (інших домінування відсутні видів дуже мало або відсутні) еудомінанти (Е) відсутні, 34 домінанти з високим % домінування, субрецеденти (SR) відсутні домінантів (D) багато з домінантів (D) низьким % багато, є домінування, субрецеденти багато (SR) рідкісних видів (R+SR) Співвідношення життєвих форм Угруповання представлено трьома життєвими формами, розподіл між ними нерівномірний Угруповання представлено чотирма життєвими формами, розподіл між ними відносно рівномірний Угруповання представлено всіма життєвими формами, розподіл між ними відносно рівномірний 1,6-2,0 2,1-2,5 >2,5 Індекс Кліщі в екологічного пробах різноманіття відсутні Шеннона