1.1. Những khái niệm về sinh vật chỉ thị1.1.1. Khái niệm về môn họcTừ lâu các nhà khoa học thuộc các chuyên môn khác nhau đã sử dụng nhiều loại thực vật phục vụ cho công tác chuyên môn ( bản đồ địac chất, phân bố khoán, phân loại đất, đánh giá tình trạng dinh dưỡng của thực vật…) Khi nghiên cứu môi trường nhận thấy: những sinh vật bị các chất gây ô nhiễm hoặc các chất tự nhiên có nhiều trong môi trường tác động có thể biểu hiện những dấu hiệu dễ nhận biết
Ch¬ng1 I C NG vÒ ĐẠ ƯƠ chØ thÞ sinh häc m«i tr êng 1. KHÁI NI M V Ệ Ề CH TH SINH H CỈ Ị Ọ MÔI TR NGƯỜ 1.1. Nhng khỏi nim v sinh vt ch th 1.1. Nhng khỏi nim v sinh vt ch th 1.1.1. Khỏi nim v mụn hc 1.1.1. Khỏi nim v mụn hc Từ lâu các nhà khoa h c thu c Từ lâu các nhà khoa h c thu c cỏc chuyờn mụn cỏc chuyờn mụn khỏc khỏc nhau nhau đã sử dụng nhi u loài thực vật ph c v cho đã sử dụng nhi u loài thực vật ph c v cho cụng tỏc chuyờn mụn cụng tỏc chuyờn mụn ( bản đồ địa chất, phân bố các ( bản đồ địa chất, phân bố các khoáng, khoáng, phõn loi t, ỏnh giỏ tỡnh trng phõn loi t, ỏnh giỏ tỡnh trng dinh d ng dinh d ng c a th c v t ) c a th c v t ) Khi nghiờn cu mụi trng nhn thy: Khi nghiờn cu mụi trng nhn thy: những sinh vật những sinh vật bị các chất gây ô nhiễm hoặc các chất tự nhiên có bị các chất gây ô nhiễm hoặc các chất tự nhiên có nhiều trong môi tr ờng tác động, nhiều trong môi tr ờng tác động, cú th cú th biểu hiện biểu hiện nh ng d u hi u nh ng d u hi u d nhn bit d nhn bit Các kiểu tác động Các kiểu tác động ca mụi trng lờn sinh vt ca mụi trng lờn sinh vt có thể có thể quan sát bằng mắt hoặc qua một số các biểu hiện sau: quan sát bằng mắt hoặc qua một số các biểu hiện sau: Những thay đổi về a d ng lo i, thành phần loài, nhóm u thế trong quần xã . tăng tỷ lệ chết trong quần thể, đặc biệt ở giai đoạn non Thay đổi sinh lý, tập tính c a cá thể. khiếm khuyết về hình thái và tế bào c a cá thể Sự tích luỹ các chất ô nhiễm trong các cá thể. Việc nghiên cứu và sử dụng các sinh vật để đánh giá, kiểm Việc nghiên cứu và sử dụng các sinh vật để đánh giá, kiểm soát và cải thiện môi tr ờng đã đạt đ ợc nhiều thành tựu soát và cải thiện môi tr ờng đã đạt đ ợc nhiều thành tựu trờn trờn th gii. th gii. Tại các n ớc phát triển đã có những nghiên cứu nhiều năm Tại các n ớc phát triển đã có những nghiên cứu nhiều năm sử dụng các nhóm sinh vật sử dụng các nhóm sinh vật ỏnh giỏ mụi trng v ỏnh giỏ mụi trng v hỡnh thnh mụn hc CTSHMT hỡnh thnh mụn hc CTSHMT Mụn hc CTSHMT hng dn s dng sinh vt ( ng Mụn hc CTSHMT hng dn s dng sinh vt ( ng vt, thc vt) nghiờn cu, ỏnh giỏ v x lý mụi trng vt, thc vt) nghiờn cu, ỏnh giỏ v x lý mụi trng 1.1.2. 1.1.2. Khỏi nim v sinh vt ch th Khỏi nim v sinh vt ch th mụi trng mụi trng Những đối t ợng sinh vật có yêu cầu nhất định về Những đối t ợng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh d ỡng, điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh d ỡng, hàm l ợng ôxy, khả năng chống chịu một hàm l ợng hàm l ợng ôxy, khả năng chống chịu một hàm l ợng nhất định các yếu tố độc hại trong môi tr ờng sống. Do nhất định các yếu tố độc hại trong môi tr ờng sống. Do đó, sự hiện diện đó, sự hiện diện hay khụng hay khụng của chúng biểu thị một tình của chúng biểu thị một tình trạng điều kiện sinh thái của môi tr ờng sống nằm trạng điều kiện sinh thái của môi tr ờng sống nằm trong trong hay v t hay v t giới hạn nhu cầu và khả năng chống giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối t ợng sinh vật đó . chịu của đối t ợng sinh vật đó . Đối t ợng sinh vật: Đối t ợng sinh vật: là là sinh vật chỉ thị sinh vật chỉ thị mụi trng mụi trng , có , có thể là các loài sinh v t hoặc các tập hợp loài . thể là các loài sinh v t hoặc các tập hợp loài . Các điều kiện sinh thái chủ yếu là các yếu tố vô Các điều kiện sinh thái chủ yếu là các yếu tố vô sinh: hàm l ợng các chất dinh d ỡng, nhu cầu ôxy, chất sinh: hàm l ợng các chất dinh d ỡng, nhu cầu ôxy, chất độc và các chất gây ô nhiễm khác. độc và các chất gây ô nhiễm khác. 1.1.3. C s c a ch th sinh h c môi tr ngơ ở ủ ỉ ị ọ ườ 1.1.3. C s c a ch th sinh h c môi tr ngơ ở ủ ỉ ị ọ ườ 1.1.3.1.C s c a vi c s d ng sinh v t l m ch th môi ơ ở ủ ệ ử ụ ậ à ỉ ị 1.1.3.1.C s c a vi c s d ng sinh v t l m ch th môi ơ ở ủ ệ ử ụ ậ à ỉ ị tr ngườ tr ngườ ► Th nh ph n lo i c a m t qu n xã sinh v t c xác à ầ à ủ ộ ầ ậ đượ Th nh ph n lo i c a m t qu n xã sinh v t c xác à ầ à ủ ộ ầ ậ đượ nh b i các y u t môi tr ng đị ở ế ố ườ nh b i các y u t môi tr ng đị ở ế ố ườ ► T t c các c th s ng u ch u tác ng c a các ấ ả ơ ể ố đề ị độ ủ T t c các c th s ng u ch u tác ng c a các ấ ả ơ ể ố đề ị độ ủ y u t môi tr ng s ng, môi tr ng s ng n y c ng ế ố ườ ố ườ ố à ũ y u t môi tr ng s ng, môi tr ng s ng n y c ng ế ố ườ ố ườ ố à ũ có th b nh h ng t môi tr ng xung quanh c ể ị ả ưở ừ ườ đặ có th b nh h ng t môi tr ng xung quanh c ể ị ả ưở ừ ườ đặ bi t b tác ng m nh b i các i u ki n v t lý v ệ ị độ ạ ở đ ề ệ ậ à bi t b tác ng m nh b i các i u ki n v t lý v ệ ị độ ạ ở đ ề ệ ậ à hoá h c ọ hoá h c ọ ► y u t tác ng v o môi tr ng có th hay không gây ế ố độ à ườ ể y u t tác ng v o môi tr ng có th hay không gây ế ố độ à ườ ể h i cho sinh v t n o ó, thì sinh v t n y s b hay ạ ậ à đ ậ à ẽ ị h i cho sinh v t n o ó, thì sinh v t n y s b hay ạ ậ à đ ậ à ẽ ị không b lo i tr ra kh i qu n th , l m nó tr th nh ị ạ ừ ỏ ầ ể à ở à không b lo i tr ra kh i qu n th , l m nó tr th nh ị ạ ừ ỏ ầ ể à ở à sinh v t ch th cho môi tr ng.ậ ỉ ị ườ sinh v t ch th cho môi tr ng.ậ ỉ ị ườ ► Hi u bi t v tác ng c a các y u t môi tr ng lên ể ế ề độ ủ ế ố ườ Hi u bi t v tác ng c a các y u t môi tr ng lên ể ế ề độ ủ ế ố ườ c th s ng có th xác nh s có m t v m c có ơ ể ố ể đị ự ặ à ứ độ c th s ng có th xác nh s có m t v m c có ơ ể ố ể đị ự ặ à ứ độ c a nhi u ch t trong môi tr ng. ủ ề ấ ườ c a nhi u ch t trong môi tr ng. ủ ề ấ ườ ► Nh vây c s cho vi c s d ng sinh v t l m v t ch ư ơ ở ệ ử ụ ậ à ậ ỉ Nh vây c s cho vi c s d ng sinh v t l m v t ch ư ơ ở ệ ử ụ ậ à ậ ỉ th MT d a trên hi u bi t v kh n ng ch ng ch u ị ự ể ế ề ả ă ố ị th MT d a trên hi u bi t v kh n ng ch ng ch u ị ự ể ế ề ả ă ố ị c a sinh v t v i các y u t c a i u ki n sinh thái ủ ậ ớ ế ố ủ đ ề ệ c a sinh v t v i các y u t c a i u ki n sinh thái ủ ậ ớ ế ố ủ đ ề ệ ( y u t vô sinh)v i tác ng t ng h p c a chúng.ế ố ớ độ ổ ợ ủ ( y u t vô sinh)v i tác ng t ng h p c a chúng.ế ố ớ độ ổ ợ ủ ► Các y u t sinh thái vô sinh c a môi tr ng có th l : ế ố ủ ườ ể à Các y u t sinh thái vô sinh c a môi tr ng có th l : ế ố ủ ườ ể à ánh sáng, nhi t , n c hay m , các ch t khí, các ệ độ ướ ẩ độ ấ ánh sáng, nhi t , n c hay m , các ch t khí, các ệ độ ướ ẩ độ ấ ch t dinh d ng d tiêuấ ưỡ ễ ch t dinh d ng d tiêuấ ưỡ ễ 1.1.3.2.Tác ng c a các y u t vô sinh lên SV tđộ ủ ế ố ậ 1.1.3.2.Tác ng c a các y u t vô sinh lên SV tđộ ủ ế ố ậ nh sángÁ nh sángÁ - ánh sáng c n cho các ho t ng s ng bình th ng c a ầ ạ độ ố ườ ủ - ánh sáng c n cho các ho t ng s ng bình th ng c a ầ ạ độ ố ườ ủ ng v t , cung c p m t s ch t c n thi t cho V độ ậ ấ ộ ố ấ ầ ế Đ ng v t , cung c p m t s ch t c n thi t cho V độ ậ ấ ộ ố ấ ầ ế Đ - ánh sáng có vai trò c bi t quan tr ng i v i th c v t: đặ ệ ọ đố ớ ự ậ - ánh sáng có vai trò c bi t quan tr ng i v i th c v t: đặ ệ ọ đố ớ ự ậ C ng v th i gian tác ng c a ánh sáng có nh ườ độ à ờ độ ủ ả C ng v th i gian tác ng c a ánh sáng có nh ườ độ à ờ độ ủ ả h ng r t l n n quá trình quang h p, t ng h p v tích ưở ấ ớ đế ợ ổ ợ à h ng r t l n n quá trình quang h p, t ng h p v tích ưở ấ ớ đế ợ ổ ợ à l y các ch t trong cây. ũ ấ l y các ch t trong cây. ũ ấ - - ► Theo P. ng v i A.sáng Sinh v t c chia th nh hai ứ ớ ậ đượ à Theo P. ng v i A.sáng Sinh v t c chia th nh hai ứ ớ ậ đượ à nhóm: a sáng v a t iư àư ố nhóm: a sáng v a t iư àư ố - a sáng: phi lao, b , thu c lá, c r t , lúa , ngô Ư ồđề ố à ố - a sáng: phi lao, b , thu c lá, c r t , lúa , ngô Ư ồđề ố à ố - a t i: c c d c, h nh , d ng x , rêu, t o silic (có kh Ư ố àđộ ượ à ươ ỉ ả ả - a t i: c c d c, h nh , d ng x , rêu, t o silic (có kh Ư ố àđộ ượ à ươ ỉ ả ả n ng quang h p khi ánh sáng ng ng t i thi u).ă ợ ở ưỡ ố ể n ng quang h p khi ánh sáng ng ng t i thi u).ă ợ ở ưỡ ố ể ► Theo P. c a cây tr ng v i ánh sáng có th chia ra cây Ư ủ ồ ớ ể Theo P. c a cây tr ng v i ánh sáng có th chia ra cây Ư ủ ồ ớ ể nhi t i , cây ôn i, cây á nhi t i ệ đớ đớ ệ đớ nhi t i , cây ôn i, cây á nhi t i ệ đớ đớ ệ đớ ► Theo P. c a cây tr ng v i th i gian chi u sáng có th Ư ủ ồ ớ ờ ế ể Theo P. c a cây tr ng v i th i gian chi u sáng có th Ư ủ ồ ớ ờ ế ể chia ra: cây có P ng y ng n v ng y d i Ư à ắ à à à chia ra: cây có P ng y ng n v ng y d i Ư à ắ à à à Nhi t ệ độ Nhi t ệ độ ► Trong m t ph m vi nh t nh, nhi t c ng ộ ạ ấ đị ệ độ à Trong m t ph m vi nh t nh, nhi t c ng ộ ạ ấ đị ệ độ à t ng, c ng t ng t c phát tri n c a sinh v t ă à ă ố độ ể ủ ậ t ng, c ng t ng t c phát tri n c a sinh v t ă à ă ố độ ể ủ ậ ► Sinh v t có th ph n ng v i nhi t b ng ậ ể ả ứ ớ ệ độ ằ Sinh v t có th ph n ng v i nhi t b ng ậ ể ả ứ ớ ệ độ ằ nhi u hình th c khác nhauề ứ nhi u hình th c khác nhauề ứ - Khi nhi t cao, cây tích lu nhi u ng, mu i, ệ độ ỹ ề đườ ố - Khi nhi t cao, cây tích lu nhi u ng, mu i, ệ độ ỹ ề đườ ố t ng kh n ng gi n c, thoát h i n c . ă ả ă ữ ướ ơ ướ t ng kh n ng gi n c, thoát h i n c . ă ả ă ữ ướ ơ ướ Cây non Cây non th ng ch u l nh t t h n gi . ườ ị ạ ố ơ à th ng ch u l nh t t h n gi . ườ ị ạ ố ơ à - Khi b nóng ng v t có th to nhi t, d n nhi t, b c ị độ ậ ể ả ệ ẫ ệ ố - Khi b nóng ng v t có th to nhi t, d n nhi t, b c ị độ ậ ể ả ệ ẫ ệ ố h i, giãn các m ch máu ngo i vi. Khi l nh nó co ơ ạ ạ ạ h i, giãn các m ch máu ngo i vi. Khi l nh nó co ơ ạ ạ ạ m ch, hình th nh l p lông v m d i da d y, t ng ạ à ớ à ỡ ướ à ă m ch, hình th nh l p lông v m d i da d y, t ng ạ à ớ à ỡ ướ à ă s n nhi t ho c run r y.ả ệ ặ ẩ s n nhi t ho c run r y.ả ệ ặ ẩ ► Theo P. c a cây tr ng v i nhi t có th chia ra Ư ủ ồ ớ ệ độ ể Theo P. c a cây tr ng v i nhi t có th chia ra Ư ủ ồ ớ ệ độ ể cây nhi t i , cây ôn i, cây á nhi t i ệ đớ đớ ệ đớ cây nhi t i , cây ôn i, cây á nhi t i ệ đớ đớ ệ đớ [...]... để chỉ thị sự suy giảm chất lợng nớc 1.4 Dấu hiệu sinh học Dấu hiệu sinh học là những thể hiện sự phản ứng (sinh học) của sinh vật đối với tác động của chất ô nhiễm trong môi trờng Dấu hiệu sinh học có 2 loại chính: dấu hiệu sinh lý - sinh hóa và dấu hiệu sinh thái 1.4.1.Dấu hiệu sinh lý - sinh hóa dấu hiệu dễ nhận bit có nhiu ý ngha, nhất là các chỉ số liên quan tới khả năng sống sót, sự sinh. .. cây không thể chống chịu đợc sự xáo trộn môi trờng và có thể là các cây chỉ thị cho tuổi của rừng cây Các sinh vt chỉ thị có thể sử dụng trong đánh giá sinh thái (đặc biệt là nhóm quần thể chỉ thị điều kiện khu vực cần phải đợc bảo tồn), đánh giá môi trờng và lập bản đồ về sự mẫn cảm đối với môi trờng( Chỉ thị loài) 1 3 Khỏi nim m rng v sinh vt ch th 1.3.1 Sinh vt cm ng SVCT cú th tip tc tn ti trong... thể , sự sinh sản của quần thể 1.4.2 Dấu hiệu sinh thái thể hiện sự biến đổi của cấu trúc quần thể hoặc quần xã SV dới tác động của chất ô nhiễm khú nhn bit hn, cú th nhn bit ỏnh giỏ bng mt s ch s : thiu ht loi, a dng sinh hc, loi u th Chỉ số thiếu hụt số loài: đợc xác định trong trờng hợp có số liệu khảo sát định kỳ về thành phần loài có mặt trong một khu sinh c Chỉ số đa dạng sinh học: là chỉ số... cấu trúc quần xã sinh vật Chỉ số loài u thế: khi mức độ ô nhiễm nặng, một số loài phát triển u thế về số lợng 1.5 Chỉ số sinh học Ch s sinh hc l cỏc ch s da trờn nh h ng ca ụ nhim mụi tr ng v tỏc ng ca s phõn hu cht hu c lờn sinh vt o c cỏc tớnh cht ca mụi tr ng, ỏnh giỏ sinh thỏi mụi tr ng Trong quan trc cht l ng n c: Cỏc loi ch th v mc mn cm ca chỳng vi ụ nhim; S l ng nhúm sinh vt ch th cú... thỏi sinh lý ca cõy, thc n, hot tớnh ca thiờn ch Din th sinh thỏi v tỏc ng n sinh vt ch th mụi trng : tỏc ng lm bin i mụi trng sng gõy thay i qun xó sinh vt Tt c cỏc hot kinh t liờn quan h sinh thỏi luụn ch u ng n nh hng v tỏc ng vo quỏ trỡnh din th sinh thỏi Nguyờn nhõn xy ra din th: + Nguyờn nhõn bờn trong: gõy nờn ni din th nm trong tớnh cht ca chớnh h sinh thỏi, s sinh sn v cnh tranh sinh. .. chn sinh vt lm ch th sinh hc Sinh vt ó c nh loi rừ rng D thu mu trong t nhiờn, kớch th c va phi Cú phõn b rng (phõn b ton cu) Cú nhiu ti liu v sinh thỏi cỏ th Cú giỏ tr kinh t hoc l ngun dch bnh D tớch t cỏc cht ụ nhim D nuụi trng trong phũng thớ nghim (VSV) ớt bin d 1.2.ưLoài chỉ thị Loài chỉ thị l cỏc cỏ th loi hay nhúm cỏc loi sinh vt cú c im sinh lý, sinh húa mẫn cảm với tỏc ng ca... số lợng các loài khi môi trờng sng bị ô nhiễm hay bị xáo trộn - Một số loài địa y là loài chỉ thị cho sự mẫn cảm với ô nhiễm sunfua điôxyt (SO2) -Đặc tính của các nhóm thực vật phát triển trên đất secpentine (có nồng độ canxi thấp và magiê cao) thờng chỉ có các nhóm cây phát triển rời rạc và lùn ( Quercus durata va Cupressus sargentii) là một ví dụ điển hình của nhóm cây chỉ thị môi trờng - - Một số... toỏn ch s sinh hc CSSH c s dng a dng theo vựng a lý: - thang tớnh im ca ca t chc nghiờn cu quan trc sinh hc (BMWP- Biological Monitoring Working Party) c bin i s dng nhiu n c) Cỏc ch s sinh hc c s dng khỏ a dng v ph bin Anh ỏnh giỏ ụ nhim 1.6 Chỉ số đa dạng Biểu thị độ phong phú loài trong môi trờng đã chọn ở dạng giá trị đơn loài cú ý ngha giỏn tip ch ra s tng ụ nhim c a mt h sinh thỏi,... ra trong bảng Mặt mạnh Những mặt mạnh và mặt yếu của Mặt yếu Bảng 1.2: chỉ số đa dạng và chỉ số tơng đồng Chỉ - ơn gin khi - Các giá trị đa dạng thay đổi phụ thuộc số đa tính toán vào chỉ số đợc sử dụng, kỹ thuật thu mẫu,vị dạng -Sự đa dạng đợc trí nơi thu mẫu, cú th c kích thớc mẫu biểu thị là duy - Sự diễn gii các giá trị chỉ thị liên quan nhất, giá trị số l tới các mức ô nhiễm không áp dụng cho... cỏc loi SVCT cú th ch th rừ cho s xỏo trn hay ụ nhim mụi tr ng Cụng c tớch lu sinh hc-cỏc loi SVCT cú kh nng tớch lu cỏc hoỏ cht trong mụ ca chỳng Sinh vt th nghim - cỏc sinh vt c chn lc nghiờn cu trong iu kin thớ nghim nhm xỏc nh cỏc cht ụ nhim 1.1.5 Tớnh cht ca sinh vt ch th kh nng chng chu ca sinh vt vi cỏc yu t vụ sinh ca mụi tr ng v tỏc ng tng hp ca chỳng (l 1 c im -tớnh cht ca SVCT) c im . t ợng sinh vật đó . chịu của đối t ợng sinh vật đó . Đối t ợng sinh vật: Đối t ợng sinh vật: là là sinh vật chỉ thị sinh vật chỉ thị mụi trng mụi trng , có , có thể là các loài sinh v. ớ độ ổ ợ ủ ( y u t vô sinh) v i tác ng t ng h p c a chúng.ế ố ớ độ ổ ợ ủ ► Các y u t sinh thái vô sinh c a môi tr ng có th l : ế ố ủ ườ ể à Các y u t sinh thái vô sinh c a môi tr ng có th l : ế. ậ môi tr ng thay iườ đổ môi tr ng thay iườ đổ S ph n h i c a sinh v t i v i tác ng t môi tr ngự ả ồ ủ ậ đố ớ độ ừ ườ S ph n h i c a sinh v t i v i tác ng t môi tr ngự ả ồ ủ ậ đố ớ độ ừ ườ ► Sinh