Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Біологія

Тестування токсичності ґрунту за допомогою кліщів (реферат)

Зміст

1. Тестування токсичності ґрунту за допомогою кліщів

2. Комірні кліщі з родини Acaridae в Закарпатській області

1. Тестування токсичності ґрунту за допомогою кліщів

У ґрунті формуються умови, завдяки яким навіть при інтенсивному антропічному впливі чисельність і різноманіття фауни зберігаються на досить високому рівні. Тому цей комплекс характеризується властивостями, що сприяють чіткому визначенню антропічного навантаження на біоценози. Крім того, акарофауна займає важливе місце у процесах кругообігу речовин та ґрунтоутворення.

В урбанізованих системах внаслідок особливо інтенсивного впливу антропічних чинників має місце значне порушення фауністичного комплексу. Переважно такого, який пов'язаний з підстилкою. Це призводить до негативних змін у процесах функціонування сапротрофної системи ґрунту, кругообігу речовин і біотрансформації енергії. Насамперед, антропічні чинники впливають на наступні види структурних компонентів: чисельність, видове багатство та різноманіття ґрунтових біоценозів.

Ступінь зниження цих показників характеризує рівень забруднення урбанізованих територій. До того ж, ці показники тісно пов'язані зі стійкістю ґрунтових організмів. Проте не всі види акарофауни однаково реагують на антропічні зміни, що відбуваються у навколишньому середовищі.

Одним з найбільш чутливих до негативних впливів діяльності людини на довкілля виявились панцирні кліщі. Тому саме їх доцільно використовувати для біоіндикації і біотестування рівнів забруднення повітряного та ґрунтового середовища в містах.

Панцирні кліщі завдяки широкому розповсюдженню, великій чисельності, значній видовій різноманітності, швидкій реакції на зміни ґрунтових і рослинних умов зарекомендували себе перспективною групою для проведення досліджень в умовах антропічного навантаження.

У цілому антропічний вплив призводить до різного ступеня пригнічення та збіднення орибатидних комплексів. Відомо, що на прикладі цієї групи мікроартропод ще за довго до чорнобильської катастрофи проводилась індикація підвищеного фону іонізуючих випромінювань, а також вмісту штучних і природних радіонуклідів у довкіллі.

В останні 17 років з використанням ґрунтових кліщів досить успішно визначають стан територій, забруднених радіонуклідами чорнобильського походження.

Результати досліджень свідчать про те, що метод біоіндикації ґрунту за участю орибатид простий у виконанні, не потребує складного обладнання і значних витрат коштів. Він може бути придатним для визначення таких видів забруднень, які, як і радіоактивне забруднення, мають плямистий характер.

У зв'язку з цим, доцільно проаналізувати можливість використання панцирних кліщів для біоіндикації та біотестування інших видів забруднень.

Одним з найбільш небезпечних забруднень навколишнього середовища є автотранспорт. Токсичні викиди автомобілів забруднюють не лише повітря, але й ґрунт та воду, істотно впливають на порушення кліматичних умов. В останні роки розроблено багато варіантів альтернативних видів палива. Тому існує потреба у визначенні показників їх токсичності.

З цією метою створюються моделі виливів палива та викидів відпрацьованих газів з автомобільних двигунів у навколишнє середовище. При моделюванні забруднення ґрунтового покриву у вигляді тест-об'єкту можливо використовувати панцирних кліщів.

При використанні кліщів як біоіндикаторів та біотесторів загальної токсичності ґрунту необхідно перш за все визначити, які саме групи кліщів є найбільш чутливими до дії токсикантів. З цією метою було відібрано 4 змішаних (усереднених) проби субстрату: 2 з них – проби ґрунту (перша проба – відібрана поряд із автомобільною трасою, друга – у місці, віддаленому на 500 м від найближчої автотраси), 2 інші – проби опалого листя, які відбирали в радіусі 30 см від місця відбору ґрунтових проб.

Вигонка кліщів з відібраних проб субстрату здійснювалась в лабораторних умовах за допомогою приладу Берлезе-Тульгрена (термоеклектора). За рахунок температурної стратифікації ґрунту під час вигонки, кліщі через нижній отвір приладу потрапляли в чашку Петрі з водою. Потім за допомогою голки їх збирали і виготовляли мікропрепарати.

На основі дослідів у забруднених пробах ґрунту було виявлено кліщів менше, ніж у контрольних, як за кількістю видів, так і за чисельністю самих особин. У субстратах, які досліджувались, домінували три основні групи кліщів: орибатиди, тромбідіформні кліщі та мезостигмати.

Найбільш широко представлені панцирні кліщі, серед них – орибатиди. Оскільки орибатиди присутні в усіх пробах і досить чутливо реагують на забруднення субстрату, саме їх найкраще використовувати як біоіндикаторні організми.

Результати досліджень показали, що орибатиди є чутливими до дії дизельного палива, яке міститься на поверхні ґрунту у зазначеній концентрації. Скоріше за все, виявилась їх чутливість до токсичного впливу нафтопродуктів. Тому, кількість кліщів в усіх контрольних пробах була значно більшою, ніж у дослідних.

Основною причиною цього необхідно вважати загибель або іммобілізацію значної частини орибатид під впливом токсикантів, що містяться у дизельному паливі. Крім загибелі кліщів безпосередньо в ґрунті, спостерігалась загибель деяких з них вже після вигонки з субстрату (2-5 %). Зміна чисельності кліщів протягом експерименту була обумовлена коливаннями температури та вологості ґрунту.

В обох експериментах з біотестування було виявлено, що дослідна група за чисельністю "вигнаних" з ґрунту кліщів істотно відрізнялась від контрольної: у першому варіанті – у 12,1 разів , у другому – у 4,3 рази. Це свідчить про токсичну дію обох видів палива на орибатид.

Однак альтернативне паливо виявилось менш токсичним, ніж дизельне. Так, відносна кількість кліщів, що "вийшли" з ґрунту у другому досліді була на 65 % більшою порівняно з першим дослідом.

Таким чином, запропонований метод біотестування за результатами проведених досліджень можна вважати придатним для визначення токсичності ґрунту за допомогою ґрунтових кліщів. Орибатиди можуть бути використані для визначення токсичності палив та інших засобів, що містять нафтопродукти.

2. Комірні кліщі з родини Acaridae в Закарпатській області

Акаридієві – специфічна група кліщів, що характеризуються надзвичайно широкою екологічною пластичністю.

Родина акарид (Acaridae Latreille), разом із чотирма іншими роди – Sapracaridae A. Fain, Chortoglyphidae Berlese, Glycyphagidae Berlese і Carpoglyphidae Oudemans, входить до підряду Acaridіa Latreille.

За Захваткіним (1953), цей підряд належить надряду акаріформних кліщів – Acariformes Zakhvatkin. Як правило, це вільноживучі, невеликих розмірів (до 1 мм) кліщі, види яких мешкають у скупченнях різних органічних залишків – в ґрунті, лісовій підстилці, гніздах та норах різноманітних тварин. Ними заселені також господарські прибудови, курятники, місця зберігання сіна, зернових продуктів, цибулин, бульб, овочесховища, млини, склади тощо, тобто всі місця, де є підходящі для живлення субстрати.

Крім спричинення безпосередньої шкоди людині, Acaridia сприяють розповсюдженню збудників захворювань сільськогосподарських культур. Описано випадки дерматитів, алергійних реакцій і гострих респіраторних захворювань людини, збудниками яких є комірні кліщі. Багатою є фауна акарид в гніздах гризунів.

Враховуючи великі потенційні можливості пасивного розселення цих кліщів, припускається також їх участь у розповсюдженні небезпечних захворювань людини. З досліджуваної території відомі досить великі, але фрагментарні збори цих кліщів, зроблені співробітниками Відділу акарології Інституту зоології НАН України, використані пізніше у екологічних і морфологічних дослідженнях , а також для опису нового роду синантропних кліщів із водяного млина.

У зв'язку з цим, метою даної роботи було вивчення біології деяких видів кліщів з родини Acaridae в умовах Закарпаття.

Матеріалом для повідомлення є результати дослідження 1025 проб, зібраних протягом 2001– 2010 рр. в синантропних місцях на території Закарпаття. Зборами кліщів було охоплено Закарпатську низовину, передгір'я і гірську зону.

З метою однозначної змістовної трактовки в роботі було запроваджено такі назви для місць живлення і збору кліщів: – аграрні місця – місця концентрації поживних для акаридієвих кліщів субстратів, пов'язаних із сільськогосподарським виробництвом; – промислові (індустріальні) місця – місця концентрації поживних субстратів на промислових складах, переробних підприємствах (млинах, комбікормових заводах і харчових, тощо).

Проби відбирались із зерна (пшениця, кукурудза), зернопродуктів (борошно, крупи, комбікорм) та лушпиння зерна, борошняного пороху з діючих млинів, залишків різного роду (порох, крупа, зерно) з підвіконників, бетонних конструкцій, ясел та підстилки корів і коней, місць утримання свиней та курей. В якості проб служило і сміття з різноманітних конструкцій складських та зернопереробних споруд.

Проби доставлялись в лабораторію у мішечках. Видалення кліщів із субстрату проводились вручну під бінокуляром МБС–9 за допомогою вологого пензлика або голки з краплиною спирту. Для масового кількісного збору використовувався метод еклектування за Берлезе в модифікації Тульгрена. Зібраний матеріал зберігався в ентомологічних пробірках у 70% розчині спирту. Для визначення видового складу акаридієвих кліщів виготовлялись постійні тотальні препарати з використанням гуміарабікової суміші Фора-Берлезе.

Визначення видового складу проводився під мікроскопом Біолам-М. Зібраний матеріал був статистично оброблений.

Акарокомплекси аграрних та промислових місць – це дві досить динамічні системи, які зазнають впливу багатьох фізичних та екологічних чинників, що регулюють їх видовий склад. Щодо таксономічної різноманітності, то найвищою вона є в рівнинних, а найнижчою – в гірських районах області. Причиною цього є несприятливі кліматичні умови, для життєдіяльності кліщів що виявляється, передусім, не у показниках вологості, а у різких коливаннях температури. Вирішальним фактором є наявність та доступність кормового субстрату і тварин, які служать для розповсюдження цих мікроартропод.

В результаті вивчення представників акарофауни з родини Acaridae в синантропних умовах Закарпаття вивчено біологічні особливості деяких видів комірних кліщів із таких родів: Neoacotyledon Šamšiňak, 1980; Caloglyphus Berlese, 1923; Rhizoglyphus Claparede, 1869; Thyreophagus Laboulbene and Robin, 1862. Neoacotyledon socolovi Zachvatkin, 1941 Вид N. socolovi в природних біотопах заселяє основи копиць сіна, рослинні відходи, рештки на полях, вологу підстилку мішаного лісу, гнилі жолуді, лісові горіхи, мурашники. Вид знайдений також в гніздах гризунів і в зразках ґрунту, взятих поблизу нір , в різноманітних рослинних рештках, в зернових просипах, зерносховищах і в сильно зволоженому насінні, в листяній підстилці. Є шкідником картоплі.

Аналіз зібраного матеріалу на території дослідження показує, що N. socolovi є надзвичайно пластичним видом, оскільки зустрічається в усіх зонах області, як в аграрних, так і в промислових місцях.

Середній показник щільності на низовині становив 0,93±0,3 екз., у передгір'ї даний показник був найвищим – 2,56±0,76 екз., у гірській зоні – найнижчим – 0,43±0,08 екз. (рис. 1).

В аграрних місцях найвищу щільність (0,63 екз.) в пробах зафіксовано під час літніх зборів на низовині в різних районах, частота трапляння його тут була 20%, а індекс домінування – 18,09%.

В передгірських районах щільність становила 0,29 екз., частота трапляння – 18,1%, індекс домінування – 13,76%. В гірській зоні N. socolovi виявлено з щільністю у пробах 0,27 екз., частотою трапляння – 45%, та індексом домінування – 8,76%.

В промислових місцях в низинних районах найвища щільність у пробах N. socolovi (0,35 екз.), частота трапляння – 16,6%, а індекс домінування 11,6%.

В передгір'ї показники щільності сягали 0,83 екз., частота трапляння – 44% та індекс домінування – 19,3%.

При дослідженні зібраних проб із гірських районів була встановлена щільність кліща N. socolovi 0,32 екз., частота трапляння 10%, а індекс домінування 3,91%.

Отже, N. socolovi, на території дослідження, утворює щільні популяції в усіх досліджуваних зонах практично протягом цілого року. На основі аналізу зібраних проб можна стверджувати, що на Закарпатті цей вид в синантропних умовах частіше зустрічається в будівлях промислового типу, а в передгірській зоні – масово. Як показує результат аналізу проб в аграрному комплексі, N. socolovi відноситься до термофільних видів. В спорудах, віднесених до промислового типу, даний вид тяжіє до підвищених температур і частіше зустрічається в районах з підвищеною вологістю. Це пояснюється неякісними умовами зберігання, недостатнім просушуванням зерна перед закладкою в зерносховища або перед помолом зерна в млинах, адже, відомо, що вологість зернових в даному районі вища, ніж в низинних районах. Не виключено, що й аерація приміщень недостатня.

Отже, N. socolovi в умовах Закарпаття є небезпечним шкідником, для якого кліматичні умови Закарпаття є сприятливими як для розмноження так і для розвитку, оскільки досліджуваний вид зустрічався майже в усіх пробах в регіоні дослідження. Neoacotyledon rhizoglyphoides Zachvatkin, 1937

Даний вид зустрічається, переважно, на території європейсько-сибірської зони. Зустрічається в гниючому пшеничному зерні, насінні льону, в коморах. N. rhizoglyphoides зареєстрований в бджолосім'ях.

В Закарпатті, на основі проведених досліджень, N. rhizoglyphoides можна віднести до відносно поширених видів, оскільки знайдений в усіх трьох досліджуваних поясах. Майже завжди супутником його був N. socolovi.

Середній показник щільності N. rhizoglyphoides найвищим був у передгір'ї (3,78±0,94 екз.), нижчим – на низовині (1,12±0,3 екз.) і найнижчим – в гірській зоні (0,12±0,09 екз.) (рис. 2). Подібні результати ми спостерігали і у N. socolovi.

Максимальна щільність кліща виявлена в пробах з низинних аграрних місць – 0,43 екз. і в передгір'ї щільність у пробах його сягала 0,20 екз., в гірській зоні – 0,33 екз. Високу частоту трапляння даного виду зафіксовано в рівниних районах області (20%).

В гірській зоні частота трапляння в пробах була найвищою (45%), а в передгірських районах – 12,7%. Для промислових місць висока щільність даного виду відмічена в пробах, зібраних з низинних районів Закарпатської області. Тут же спостерігався високий індекс трапляння. В передгірській зоні щільність його сягала 0,34 екз. В цих районах частота трапляння в пробах також була трохи нижчою (24%), порівняно з рівниною.

В гірській зоні щільність досліджуваного виду становила 1,52 екз., а частота трапляння в пробах була вищою (60%), порівняно з передгірською зоною. В цілому, даний вид, так само, як і N. socolovi, зафіксований частіше в теплі пори року і в усіх трьох зонах, але, на відміну від N. socolovi, N. rhizoglyphoides в зборах зустрічався значно рідше і кількість екземплярів в пробах була менша.

Caloglyphus rodionovi Zachvatkin, 1937 поширений синантропний вид, але в сховищах не зустрічається масово. Пошкоджує при недбалому зберіганні зерно, насіння льону, люцерни, кореневища рослин, цибулю та інші субстрати рослинного і тваринного походження, а також борошно, комбікорм.

Завдана цими кліщами шкода стає помітною на продуктах, що зберігаються у вологих умовах. Це явно є гігро- і термофільний вид.

В трьох досліджуваних поясах Закарпатської області C. rodionovi виявлено лише на низовині Закарпаття, де він зустрічався як в аграрних, так і в промислових місцях. Цей вид зареєстровано в пробах, які складалися із зерен пшениці та пороху з-під приладів млина (температура повітря 280С, вологість 80%). В цій же пробі знайдені і гіпопуси C. rodionovi. Високий показник щільності кліща спостерігався в промислових місцях на низовині Закарпаття (10 екз.). У промислових спорудах індекс домінування даного виду на низовині набуває максимуму і становить 14,6%. В будівлях аграрного типу C. rodionovi зустрічався в пробах, взятих з хлівів (ясел та підлоги), курятників. Щільність даного виду становила 0,67 екз.

Отже, в аграрних місцях C. rodionovi зафіксований частіше, порівняно з промисловими. Цікаво відмітити те, що в промислових місцях, за нашими спостереженнями та аналізом зібраних проб, C. rodionovi зустрічався в старих за віком побудови (столітніх) млинах. C. rodionovi можна віднести до шкідників, які зустрічаються переважно у зволожених субстратах як в промислових, так і в аграрних місцях.

Rhizoglyphus echinopus Fumoze et Robin, 1868 поширений вид, найбільш типовий мешканець цибулин, кореневищ та бульб, в яких, за частотою трапляння та щільністю, в багато разів перевищує всі інші види. Їжею йому служать цибулини найрізноманітніших рослин, особливо ті, у яких не щільно прилягають луски, що полегшує доступ кліщів до зародка. В пошкоджених, особливо гниючих матеріалах, часто зустрічається масово.

Як в господарських, так і в природних умовах, цей вид явно віддає перевагу сильно зволоженим субстратам. Саме тому, в зерні та інших сухих субстратах він зустрічається зрідка або й взагалі відсутній. Зустрічність Rh. echinopus в природних місцях мешкання досить висока і залежить, очевидно, від вологості середовища. Знайдено Rh. echinopus і в лісовій підстилці, в норах гризунів, сіні. До понижених температур Rh. echinopus проявляє підвищену стійкість. Здатність до виживання цього виду збільшується ще й завдяки тому, що в своєму розвитку він має гіпопальну стадію.

На досліджуваній території Rh. echinopus зафіксований у двох висотних зонах – рівнинному та передгірському. Максимальна щільність кліща з аграрних місць досліджуваних районів складала 0,69 екз. Найвищу щільність Rh. echinopus виявлено в пробах з низинних районів досліджуваного регіону. Високі показники щільності (0,56 екз.) зафіксовані в пробах із промислових місць передгір'я: частота трапляння – 81,8% (що була найвищою), індекс домінування в цій зоні був також найвищим – 22,52%, порівняно з іншими видами акаридієвих кліщів.

Досліджуваний вид зареєстрований у пробах гнилої цибулі із овочесховищ, яку весною перебирали, та в цибулинах гладіолусів перед посадкою. Кліщ зустрічався і в пробах, взятих із цибулин, підготовлених до зберігання у сховищах. В промислових місцях Rh. echinopus зафіксований в передгірській зоні.

На території дослідження даний вид віднесено до первинних шкідників, які проявляють вибірковість до певного субстрату і які зникають в гірських районах. Очевидно, даний вид в першу чергу чутливий до кормового субстрату. Rhizoglyphus callae Oudemans, 1924 Даний вид зустрічається на гнилих цибулинах, бульбах та інших частинах рослин, багатих на поживні речовини (іриси, гладіолуси, тюльпани, гіацинти, нарциси, часник, цибуля та ін). Rh. callae в Закарпатті зустрічається тільки на низовині в аграрних місцях у пробах, які складались із гнилої цибулі та картоплі.

Максимальна щільність (0,05 екз.) спостерігалась у пробах, відібраних в низинних районах Закарпаття, частота трапляння в цій місцевості сягала 12,5%, а індекс домінування – 3,03%. Rh. callae зафіксовано на території дослідження у трьох пробах. В спорудах промислового типу даний вид ми не зустрічали. Thyreophagus entomophagus Laboulbene and Robin, 1862 Вид Th. entomophagus часто знаходять в колекціях комах, а в польових умовах – разом із щитівками. Зустрічаються окремі відомості про напад цього кліща на щитівок, але, фактично, він живиться шкіркою (при линьці) і відмерлими лусками, якщо вони злегка вологі. Взагалі Th. entomophagus мешкає на любих сухих тваринних або рослинних рештках.

Досліджуваний вид на території Закарпаття зафіксований тільки в промислових місцях низинних районів. Зафіксовано Th. entomophagus в пробах, відібраних з водяного млина, який вже близько 20 років не працює. Проби відбирали, в основному, з підвіконника, підлоги та деякого обладнання, яке збереглось в даній споруді. Взірці складались із пороху, залишків пшеничної крупи та старого борошна. Щільність (0,02 екз.) та частота трапляння (8,5%) Th. entomophagus була низькою. Індекс домінування досліджуваного виду сягав 6,9%.

В результаті отриманих даних можно стверджувати, що чисельність і склад кліщів залежать від кількості субстрату в досліджуваній споруді. Кількість пороху та сміття в деяких будівлях є інтегральним показником віку та стану споруди, а також умов збереження зернопродуктів. Наприклад, у млинах, які експлуатуються близько 80–100 років, акарокомплекс був значно багатшим, ніж у новобудовах.

В умовах Закарпаття акарид можна розділити також на три категорії: до першої віднесені первинні шкідники, яких виявлено в досліджуваних спорудах 4 видів, друга – це види-індикатори або вторинні шкідники (1 вид) і третя – випадкові в синантропних місцях види (1 вид).

Важливу роль відіграють біологічні особливості окремих видів кліщів, що в свою чергу визначає характер проходження сукцесійних процесів. Проте, очевидно, в різних зонах ці процеси залежать від декількох факторів: кліматичні умови (вологість, температура), відповідно до цього в різних зонах сукцесії можуть проходити в різних напрямках, наприклад при підсиханні субстрату та її надмірному зволоженні; доступність та кількість кормової бази.

Наявність у досліджуваних субстратах деяких видів, які надають перевагу польовим умовам, дає підставу припустити, що випадкові види впливають в деякій мірі на протікання сукцесійних процесів в синантропних умовах.

Використана література:

1. І.В. Давидова, Е.О. Аристархова, В.В. Щирський, І.В. Шульга Використання ґрунтових кліщів Oribatei для біоіндикації та біотестування загальної токсичності ґрунту / Науковий вісник НЛТУ України. – 2010. − Вип. 20.16

2. Дудинський Т. Т., Дудинська А. Т. Особливості біології деяких видів комірних кліщів з родини Acaridae в синантропних умовах Закарпаття / Науковий вісник Ужгородського університету Серія Біологія, Випуск 30, 2011: 82–86





Реферат на тему: Тестування токсичності ґрунту за допомогою кліщів (реферат)


Схожі реферати



5ka.at.ua © 2010 - 2016. Всі права застережені. При використанні матеріалів активне посилання на сайт обов'язкове.    
.