При біоіндикації зміни біологічної системи завжди залежать як від антропогенних, так і від природних факторів середовища. Ця система реагує на дію середовища в цілому в відповідності до своєї передумови, тобто такими внутрішніми факторами, як умови харчування, ріст, генетична стійкість і вже присутнє порушення.

Існують різні форми біоіндикації. Якщо дві однакові реакції викликані різними антропогенними факторами, то говорять про неспецифічну біоіндикацію. Якщо ж ті чи інші зміни можна пов’язати тільки з одним фоктором, мова йде про специфічну біоіндикацію.

Якщо біоіндикатор реагує значним відхиленням життєвих показників від норми, то він є чутливим біоіндикатором.

Акумулятивні біоіндикатори, накопичують антропогенну дію без швидких проявів порущень. Таке значне накопичення, забруднення, поступово перевищує нормальний рівень, частіше всього проходить на рівні екофізіологічних або біоценотичних процесів.

В природі всі види біоіндикації включені в ланцюг послідовно протікаючих реакцій і процесів. Якщо антропогенний фактор діє безпосередньо на біологічний елемент, то мова йде про пряму біоіндикацію. Але часто біоіндикація стає можливою лише після зміни стану під впливом інших безпосередньо задіяних елементів. В цьому випадку ми маємо справу з непрямою біоіндикацією і біоіндикатором. Часто бажано завчасно виявити біологічну дію антропогенного фактору, для того щоб при відомих умовах мати можливість впливати на цю дію. Присутність дуже чутливих біоіндикаторів приводить до ранньої індикації, коли реакція проявляється при мінімальних дозах за короткий проміжок часу і проходить у місці дії фактору.

В залежності від біоіндикаційних реакцій можна виділити шість різних типів чутливості.

І тип: біоіндикатор діє через певний час, на протязі якого він ніяк не відповідав на дію (відсутність ефективного рівня), одноразову сильну реакцію і втрачає чутливість (вище верхнього ефективного рівня).

ІІ тип: як і в першому випадку, реакція миттєва і сильна, але продовжується певний час після чого різко зникає.

ІІІ тип: біоіндикатор реагує з моменту виявлення порушеної дії з однаковою інтенсивністю на протязі довгого проміжку часу.

ІV тип: після миттєвої сильної реакції спостерігається її припинення, спочатку швидке, потім більш повільне.

V тип: при появі порушеної дії починається реакція яка стає все більш інтенсивною, поки не досягне максимуму, а потім поступово припиняється.

VІ тип: реакція V-го типу багаторазово повторюється; виникає осциляція біоіндикаторних параметрів.

Біоіндикація може використовуавтись на різних рівнях організації живого (макромолекула, клітина, орган, організм, популяція, біоценоз). З підвищенням рівня організації біологічних систем зростає їх складність, так як одночасно все більше ускладнюються їх взаємозв’язки з факторами місцезнаходження. При цьому біоіндикація на нижчих рівнях діалектично включається в біоіндикацію на вищих рівнях, виступаючи на них в новій якості. В той час як на нижчих рівнях організації біологічних систем прямі і частіше специфічні види біоіндикації на вищих рівнях панує непряма біоіндикація.

В зв’язку зі складністю біологічних систем нерідко буває можлива лише неспецифічна біоіндикація. Однак саме тут відкриваються шляхи до виявлення комплексних стресових дій і тим самим до оцінки допустимих навантажень на складну екосистему. Інколи біоіндикаційні методи, які легко використовуються на нижчих організаційних рівнях, так ускладнюються в більш комплексних системах, що розрізнити вплив фактора стає неможливим. З іншої сторони, біоіндикаторні ознаки, які виявляються на вищому організаційному рівні, зв’язані з відповідними змінами на попередніх рівнях. При пошуку можливостей ранньої біоіндикації слід враховувати цю закономірність. В порівнянні з окремими організмами екосистеми реагують на стресові впливи частіше всього з запізненням і в сильно зміненій формі 10.

Зміна функцій окремих компонентів, зумовлена стресовим впливом, інколи повністю або частково згладжується за рахунок других. Інколи стресові навантаження на екосистеми можуть бути виявлені лише по вихівними ??? за межі норми супутніми явищами.

В відповідності з організаційними рівнями біологічних систем можна встановити різні рівні біоіндикації:

1-й рівень: біохімічні і фізіологічні реакції;

2-й рівень: анатомічні, морфологічні, біоритмічні і поведінкові відхилення;

3-й рівень: флористичні і фауністичні зміни;

4-й рівень: ценотичні зміни;

5-й рівень: біогеоценотичні зміни;

6-й рівень: зміна ландшафтів.

Основні принципи застосування біоіндикації

Для біоіндикації властиві в основному два методи – пасивний і активний моніторинг. В першому випадку у вільно живучих організмів вивчаються видимі або невидимі пошкодження чи відхилення від норми, які є ознаками стресового впливу. При активному моніторингу виявляють ті ж самі впливи на тест-організмах, які знаходяться в стандартних умовах на досліджуваній території.

При біоіндикації слід враховувати чотири основні вимоги:

Використання рослин як індикаторів стану довкілля.

Динамічна рівновага і стабільність біологічних систем тісно пов’язані з біоіндикацією на фізіолого-біохімічному рівні. Екосистеми часто досить стабільні. При зміні факторів середовища або під впливом антропогенних факторів, тобто при нагрузці вони можуть переходити в другі стабільні стани. Організми також спроможні в певних межах видоспецифічно адаптуватися до змінених умов існування.

На рівнях організмів і екосистем вплив стресорів можна розрізнити лише завдяки появі зовнішніх симптомів пошкоджень, після того як перейдена границя адаптаційної можливості і системи стають нестабільні. Наприклад, за реакцією індикаторних рослин можна прослідкувати лише по виникненню певного пошкодження. Однак якщо необхідно своєчасно відвернути незворотні зміни стану, то рання діагностика порушень часто є вирішальною.

На клітинному і субклітинному рівнях біоіндикації вплив стресорів частіше скритий від спостереження, але його можна виміряти за допомогою молекулярно-біологічних, біохімічних і фізіологічних методів 10,11.

Обмін