Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

59
METODE BIOLOGICE DE EVALUARE A CALITATII MEDIULUI Note de curs 1

Transcript of Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Page 1: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

METODE BIOLOGICE DE EVALUAREA CALITATII MEDIULUI

Note de curs

1

Page 2: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

CUPRINS

Capit. 1 Evaluarea biologică a calităţii aerului………………………………….............3

Capit. 2. Evaluarea biologică a calităţii apei…………………………………………....9

2. 1. Indicatori biologici pentru substanţe organice………………………......13

2.2.Indicatori biologici pentru substanţe anorganice……………………….…17

Capit. 3. Evaluarea biologică a calităţii solurilor………………………………............22

3. 1. Specii indicatoare pentru diferite grade de troficitate a solului……........22

3. 2. Specii indicatoare ale reacţiei solului……………………………………...31

3. 3. Specii indicatoare ale regimului de umiditate a solului…………..............35

3. 4. Specii indicatoare pentru soluri cu humus de tip mull şi structura

glomerulară…...…………………………………………………………….......39

3. 5. Specii indicatoare de soluri compacte…………………………………….39

3. 6. Specii producătoare de înţelenire………………………………………….40

3. 7. Specii indicatoare de soluri sarăturate……………………………………40

Bibliografie……………………………………………………………………..................41

2

Page 3: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

CAPITOLUL I Evaluarea biologică a calităţii aerului

Aerul pe care îl inspirăm este parte din atmosferă.Atmosfera este amestecul de gaze ce acoperă globul pământesc, asigură viaţa

pe pământ şi ne protejează de razele dăunătoare ale soarelui.Din punct de vedere chimic atmosfera este un amestec de diferite gaze;

proporţia cea mai ridicată o au oxigenul şi azotul care însumează împreună peste 99% (tabelul 1).

Proporţia gazelor componente ale atmosferei 

Tabelul nr.1gazul proporţia gazul proporţia

Azot 78,09% Oxigen 20,95%

Argon0,93% Hidrogen 5,0·10-4

Dioxid de carbon 0,03% Xenon 8,0·10-6

Neon 1,8·10-3 Ozon 1,0·10-6

Heliu 5,2·10-4 Radon 6·10-18

Kripton 1,0·10-4    

În cantităţi foarte mici se mai întâlnesc şi alte gaze: xenonul, ozonul, radonul, metanul, amoniacul, oxidul de azot, dioxidul de azot.

Această compoziţie a fost determinată pentru prima dată de Lavoisier.Unele dintre gazele aflate în cantităţi reduse iau naştere datorită proceselor

fotochimice din atmosferă (ozonul), proceselor biologice (metanul) sau emanaţiilor din interiorul scoarţei terestre.

Oxigenul şi azotul, gazele principale din atmosferă joacă un rol important în viaţa plantelor şi animalelor. Proporţia lor în atmosferă este aproape constantă.

Echilibrul natural al gazelor atmosferice care s-a menţinut timp de milioane de ani, este ameninţat în prezent de activitatea omului, prin efectul de seră, încălzirea globală, poluarea aerului, subţierea stratului de ozon şi ploile acide.

În ultimii 200 ani industrializarea globală a dereglat raportul de gaze necesar pentru echilibrul atmosferic. Arderea cărbunelui şi a gazului metan a dus la formarea unor cantităţi enorme de dioxid de carbon şi alte gaze(în special după apariţia automobilului la sfârşitul secolului trecut).

Dezvoltarea agriculturii a determinat acumularea unor cantităţi mari de metan şi oxizi de azot în atmosferă.

Gazele deja existente în atmosferă trebuie să reţină căldura produsă de razele soarelui reflectate pe suprafaţa pământului (efectul de seră). Fără aceasta pământul ar fi atât de rece încât ar îngheţa oceanele, iar oamenii, animalele şi plantele ar muri. Cand creşte proporţia gazelor numite gaze de seră, din cauza poluării, este reţinută prea multă căldură în atmosferă şi întregul pământ devine mai cald; motiv pt. care temperatura medie globală a crescut cu o jumătate de grad în secolul nostru.

Oamenii de ştiinţă sunt de părere că această creştere a temperaturii va continua şi după toate aşteptările, până la mijlocul secolului următor supraîncălzirea va atinge

3

Page 4: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

valori de 4-5 grade (în anul 2050) ca urmare a creşterii concentraţiei de anhidridă carbonică, ceilalţi factori care contribuie la producerea efectului de seră, nu se reduc.

Calitatea aerului poate fi controlata cu ajutorul lichenilor.

Lichenii reprezinta grupul de plante cu cea mai mare amplitudine ecologica.

In diagnosticarea ecolichenologica a calitatii aerului s-a pornit de la faptul ca lichenii (cu o mare arie de raspandire geografica) sunt în contact permanent cu aerul, au o creştere foarte lentă şi sunt martori fideli pe o perioadă foarte lungă de timp a modificării calităţii aerului atmosferic.

Lichenii sunt cunoscuţi pentru rezistenţa lor la condiţii aspre de viaţă, fiind capabili să suporte variaţii extrem de mari de temperatură şi alternanţele între uscăciune îndelungată şi o scurtă perioadă cu umiditate, datorită capacităţii lor de a sintetiza substanţe organice la temperaturi foarte scăzute şi de absorbţie a apei prin toată suprafata talului. Lichenii pot absorbi apa in stare lichida si sub forma de vapori inclusiv cei rezultati prin evapotranspiratia vegetatiei sau a luciului de apa in cazul ecosistemelor din zone umede.

In plus, medula constituita dintr-un strat de hife gelatinizate, fara alge, permite lichenilor sa stocheze o cantitate suficienta de apa, pentru a supravietui in perioadele marcate de o seceta prelungita.

In ciuda rezistentei lor lichenii sunt vulnerabili la substantele poluante emise in mediu, mai ales fata de cele generate de activitatile antropice, tocmai datorita capacitatii de a absorbi, rapid si neselectiv, compusi solubili precum substantele nutritive (minerale si organice) si substantele poluante.

Dovada sensibilitatii lichenilor, fata de poluarea atmosferei, este modul de repartitie a lichenilor colonizatori, densitatea si structura florei lichenice fiind direct proportionala cu gradul de poluare al aerului, in special cu bioxid de sulf (SO2) care este considerat poluantul reprezentativ pentru licheni, iar daca alga constituenta a lichenului apartine genului Nostoc, poate fi fixat si azotul atmosferic.

Prin sensibilitatea lor, speciile de licheni sunt bioindicatori perfecti care prin variabilele lor biochimice, biologice, etologice si ecologice, asigura intr-o maniera practica directa (marimea si structura coloniei) caracterizarea starii unuia sau mai multe ecosisteme, prin punerea in evidenta a modificarilor naturale sau provocate.

Indexul lichenic de calibrare a calitatii aerului se stabileste in functie de marimea si compozitia pe specii a coloniilor de licheni identificati si cartati pe un anumit areal ecologic..

Identificarea si analizarea structurii florei lichenice se face prin: localizarea si cartarea amplasamentelor cu o pronuntata dezvoltare

lichenica din zonele alese pentru realizarea Studiului privind calitatea aerului din mediul ambiant;

identificarea taxonilor si ierarhizarea lor functie de sensibilitatea si rezistenta la factorii de poluare prezenti in zona, ei fiind cei care determina cele mai pronuntate caractere macro si microscopice ale lichenilor.

Diagnosticarea ecolichenologica se realizeaza calitativ si cantitativ pentru flora lichenica dintr-o anumita zona care prezenta interes pentru realizarea studiului si in alte zone pentru o analiza comparativa a caracterelor la specii identice dezvoltate in conditii mediale distincte, ca nivel al poluarii.

4

Page 5: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Observatiile, identificarile / determinarile pot fi facute pe lichenii foliacei si fruticulosi, cu carctere macroscopice bine conturate, evidentiind exemplarele de licheni saxicoli, lignicoli, corticoli, epifloiodici si endofloiodici.

Lichenii saxicoli

Se fixeaza pe suprafata zidurilor, stanci. Speciile indicatoare sunt:Xanthoria polycarpa Parmelia conspersa Permelia furfuracea Lecanora muralisPhyscia caesia Collema rupestre Xanthoria substeraris Calopca aurantica Calopca cerina Calopca saxicola Parmelia sorediata

Lichenii corticoli

Se dezvolta sub forma de colonii pe scoarta copacilor si anume:

a) rachita alba, salcie rosie, salcie frageda, salcie plangatoare, mlaja, atat pe exemplarele izolate cat si in masiv:

Physcia ascendens Xanthoria candelaria Xanthoria parietina Parmelia acetabulum

b) plop tremurator, plop negru, plop hibrid, pe exemplarele izolate, plantatiile si perdelele de protectie a drumurilor:

Xanthoria parietinaXanthoria substellarisXanthoria polycarpa Anaptychia ciliarisParmelia physodesParmelia pertusa Physcia ascendens Physcia stellaris Usnea florida

c) pe exemplare izolate de:- tei, tei pucios:

Parmelia acetabulumParmelia caperata Evernia prunastriParmelia tiliaceaPhyscia aipolia Physcia pulverulenta

- frasin: Parmelia subauriferaEvernia prunastriXanthoria parietina

- prun, par: Physcia pulverulenta Xanthoria parietinaXanthoria candelaria

5

Page 6: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

-stejar pufos si brumariu:Anaptychia ciliaris

Leconora expallens Parmelia acetabulumParmelia olivaceaParmelia sulcata

Lichenii lignicoliSunt fixti pe lemnul unor constructii, garduri, barne de acoperis, etc. si pe

trunchiuri de copac si bucati de lemn putred:Baeomyces roseus Caloplaca citrina Cetraria galucaCladonia crispataLecanora sulphurea Cladonia apicolaXantoria parietina

Cel mai des sunt raspanditi sub forma de colonii(foto nr. 1)

Foto nr. 1 Specii de licheni

6

Page 7: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Prin vizualizarea unei zone se poate aprecia imediat daca zona este sau nu afectata de poluare, prin observarea lichenilor dezvoltati in zona.

Fiecarei specii identificate cu ochiul liber sau cu lupa ii corespunde o anumita calitate a aerului, functie de toxitoleranta (rezistenta la factorii de poluare).

In functie de speciile de licheni identificate ca avand cea mai mare frecventa de aparitie si de taxonii care au facilitat identificarile in cadrul grupelor de licheni se realizeaza o scara de corelatie intre dezvoltarea lichenica si un anumit nivel de calitate a aerului, raportat la continutul sau de SO2, in μg/m3 de aer, obtinandu-se repartizarea zonala a nivelurilor de calitate a aerului, caracterizate de la starea “foarte proasta” la starea “foarte buna”.

Lichenii se observa sub forma de pete sau rozete mici de culoare cenusie cu nuante de la albicios la negru, verzui, albastru verzui, galben, maro, negricios verzui pe trunchiuri sau pietre.

Pentru a nu fi confundati cu muschii sau ciupercile se fac sectiuni prin talul lichenilor, in care se pot observa la microscopul optic celulele algei prinse in tesatura de hife ale ciupercii. La ciuperci se observa doar hifele asa ca nu pot fi confundati cu ciupercile, iar muschii au culoarea verde datorita prezentei clorofilei.

Cand identificarile vizuale nu sunt edificatoare se utilizeaza reactivi chimici specifici pentru a obtine o culoare instantanee a unor prtiuni de lichen, reactia de culoare fiind in functie de cantitatea de acizi lichenici sau de glucidele continute de acestia.

Cand reactivul coloreaza talul se utilizeaza semnul + si semnul – in lipsa coloratiei. Uneori la acelasi reactiv, talul poate fi colorat diferit functie de specia de lichen.

Astfel pentru reactivii K sau KOH (Hidroxidul de potasiu) si reactivul P sau Pd (parafenil diamina), se obtin:

KOH, +, galben la specia Physcia aipolia si Anaptychia speciosa;KOH, +, rosu la Xanthoria parietina si Parmelia sulcata;Pd, + , rosu la Parmelia caperata;Pd, + ,galben la Physcia aipolia si Anaptychia speciosa

Pentru estimarea calitativa a florei lichenice se utilizeaza metodele Hawksworth si Rose si Leblanc si Sloover.

Metoda Hawksworth si Rose este bazata pe o scara de apreciere cu 10 trepte numerotate de la 1÷10 pentru evidentierea gradului de dezvoltare a vegetatiei lichenice si al nivelului poluarii atmosferice, functie de continutul aproximativ de bioxid de sulf (SO2), incepand cu valoarea de 170µg/m3 in zona 1 si cu valoarea de cca 30 µg/m3pentru zona 9/10.

Metoda Leblanc si Sloover este similara bazata pe o scara cu 7 zone de dezvoltare, notate de la A÷G, pentru gruparea lichenilor in functie de continutul de SO2, estimat , diferentiat in doua grupe valorice: una superioara valorii de 30 µg/m3 pentru zonele A,E si inferioare valorii de 30 µg/m3 pentru zonele F,G.

Pentru aprecierea cantitativa a dezvoltarii lichenilor dintr-o zona delimitata se foloseste metoda Leblanc si Sloover bazata pe o formula matematica in care sunt inclusi diferiti parametri privind flora lichenica pentru a calcula indicele de poluare a atmosferei. Aceasta metoda este numita si metoda I.A.P.( Index of Atmosferic Purity).

Formula utilizata pentru calculul indicelui de poluare este urmatoarea:

7

Page 8: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

unde:I.A.P.- index de puritate a atmosferein - numarul speciilor gasite la fiecare stationaref - coeficient de dezvoltare si de frecventa pentru fiecare specie,

apreciata printr-o cifra de la 1÷5(specii rare÷specii foarte frecvente)Q.............. – index ecologic pentru fiecare specie(media numarului de specii

care insotesc o specie data)(1)............. – valoarea de calcul a lui Q pentru fiecare specie: o specie x care

are n specii acompaniatoare identificate in m statii are valoarea

Constatand ca singurul factor susceptibil sa oscileze intre diferite statii de studiu este criteriul omogenitatii, la care se adauga necesitatea conditiilor de observare aproximativ similare, Clerc, Crespo si Deruelle introduc in calculul indicelui I.A.P. coeficientul F(stabilit pe baza criteriului de omogenitate) care exprima frecventa relativa globala a speciilor, acceptand ca diferite valori ale lui F sunt sensibil identice de la o statie de observatie le alta.

Rezultatele estimarilor calitative si cantitative permit o apreciere globala a nivelului calitatii aerului din zona cercetata, in functie de sensibilitatea si toleranta speciilor de licheni colonizatori identificati.

8

Page 9: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

CAPITOLUL II Evaluarea biologică a calităţii apei

Monitorizarea calităţii apei prin observarea schimbărilor din faună şi floră se numeşte biomonitorizare. Există două categorii majore în monitorizarea biologică a mediului acvatic: bio-testele, care includ sisteme de avertizare/alarmă, teste eco-toxicologice, de bioacumulare, de biodegradare şi de eutroficare şi bioevaluările, care acoperă domeniul metodologiilor înrudite cu analiza comunităţilor biologice.

Toate metodele biologice de evaluare a calităţii apelor curgătoare şi stătătoare se bazează pe faptul că toate speciile existente, populaţii şi comunităţi de plante şi animale acvatice, nu reacţionează în acelaşi fel la un anumit tip de poluare. Gradul diferit de reacţie este reflectat în schimbări cantitative sau calitative care pot fi măsurate şi pot transformate în formule matematice şi valori scalare.

În practică, evaluarea biologică implică: prelevarea de probe, procesarea eşantioanelor prelevate (sortare, identificare şi numărare), procesarea datelor obţinute şi interpretarea acestora.

Tehnicile implicate în fiecare stadiu vor depinde de tipul de comunitate riverană şi grup taxonomic selectate ca indicatori.

Cele mai multe dintre lucrările şi recenziile lucrărilor despre evaluarea biologică publicate încă de la începutul celei de-a doua jumătăţi a secolului trecut se concentreză pe date procesate pentru a obţine indici.

În metodele de evaluare folosite în Europa se disting 3 abordări de bază pentru a aprecia reacţia la poluare a comunităţilor de macronevertebrate: abordarea saprobică, abordarea din punct de vedere al diversităţii, abordarea biotică.

Abordarea biotică grupeaza caracteristicile esenţiale ale abordărilor saprobice şi de diversitate, specii indicatoare şi sensibilitatea ecologică a nivelelor taxonomice, care în prezent prezintă datele complexe determinate dub formă de indici sau scoruri.

Abordarea bazată pe indicele biotic include atât esenţa abordării saprobice – reacţia speciilor indicatori, cât şi diversitatea la niveluri taxonomice selectate. Indicii biotici folosiţi în Europa îşi au originea în Indexul Biotic Trent (TBI).

TBI a servit ca fundament pentru Indicele Francez Biotic (IB) din care, apoi, a fost dezvoltat Indicele Biotic Belgian (BBI).

Din cauza stării confuze cu privire la evaluarea biologică a calităţii apei în Uniunea Europeană, Consiliul Europei a iniţiat 3 exerciţii de intercalibrare, respectiv în Germania, Marea Britanie şi Italia. Obiectivul a constat în compararea metodelor de prelevare de eşantioane, evaluarea şi armonizarea metodelor. Au fost examinate tipuri diferite de râuri, inclusiv cele cu lăţimi mici şi puţin adânci, precum şi cele cu lăţimi mari şi adânci.

Scorurile biotice se bazează pe aceleaşi reacţii ale macronevertebratelor la poluare ca şi indicii biotici, însă metoda prin care datele sunt procesate pentru exprimarea cantitativă este diferită: se alocă un scor fiecărui grup taxonomic – specie sau clasă – prezentă, conform gradului de sensibilitate la poluare şi conform abundenţei. În prezent sunt în uz mai mult de zece indici diferiţi, toţi rezultaţi din abordarea saprobică sau a indicelui/scorului biotic.

9

Page 10: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

În 7 ţări (Belgia, Danemarca, Franţa, Germania, Irlanda, Luxemburg şi Marea Britanie) indicele biotic sau metodele scorurilor biotice au fost acceptate sau vor fi curând acceptate ca standard naţional.

Scorul biotic – BMWP (Biological Monitoring Working Party Score) a devenit sistemul naţional al Marii Britanii.

Pentru România, un grup de cercetători de la Universitatea „Al. I. Cuza” din Iaşi au propus elaborarea unui indice biotic ecologic şi integrat RIBI – Romanian Integrate Biotic Index, care – pe lângă comunităţile de macronevertebrate, să includă ca bio-indicatori şi speciile de peşti.[26]

Dintre cele 100 de metode de monitorizare[24] a calităţii apei unui râu, mai bine de o treime se bazează pe macronevertebrate.

Toate metodele utilizate pentru determinarea calităţii apelor cu ajutorul macronevertebratelor acvatice se bazează pe faptul că toleranţa faţă de condiţiile de mediu variază de la o specie la alta. Unele nu suportă nici poluarea slaba a apei, altele au o largă toleranţă, întâlnindu-se în toate tipurile de ape. Cei mai buni indicatori ai calităţii apei sunt speciile cu o toleranţă mică.

In determinarea calităţii apei cele mai utilizate metode sunt metodele cu ajutorul macronevertebratelor şi anume: indicii biotici Trent şi belgian (BBI) şi scorul biotic (valoarea BMWP).

Indicele biotic belgian (BBI), elaborat în 1983 de către prof. Niels de Pauw împreună cu alţi colaboratori foloseste categorii sistematice superioare speciei, respectiv familia sau gen.

Pentru calculul indicelui belgian se foloseste tabelul următor(tab.1):

Valorile grupelor indicatoare pentru calculul indicelui biotic belgian (BBI) Tabelul nr. 1

Număr de taxoniIndicator Frecvenţa 0-1 2-5 6-10 11-15 >16Plecoptere sau Heptagenide

Mai multe grupeUn grup

-5

76

87

98

109

Tricoptere cu căsuţă Mai multe grupeUn grup

-5

65

76

87

98

Moluşte Ancylidae sau efemeride (excepţie Ecdyonuridae)

Mai multe grupeUnul – două grupe

-3

54

65

76

87

Ploşniţe Aphelocheirus, libelule, lătăuşi, moluşte (excepţie Sphaeriida)

Cel puţin un grup 3 4 5 6 7

Izopode Asellidae, lipitori, moluşte Sphaeriidae, ploşniţe de apă (excepţie Aphelocheirus)

Cel puţin un grup 2 3 4 5 -

Tubificidae, Chironomus thummi – plumosus

Cel puţin un grup 1 2 3 - -

Larve de muşte Syrphidae – Eristalinae

Cel puţin un grup 0 1 1 - -

Folosind valorile prezentate în tabelul de mai sus, se obţine indicele belgian exprimat numeric, care poate exprima calitativ prin culoare gradul de poluare al apei.

10

Page 11: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Metoda notarii gradului de poluare cu ajutorul culorilor este utila pentru prezentarea grafică a nivelului de poluare de-a lungul cursului unei ape curgătoare(tab.nr.2). Se poate astfel urmari schimbarea nivelului de poluare pe lungimea cursului de apa.

Utilizarea codului cromatic pentru exprimarea indicelui biotic belgian Tabelul nr. 2

Indicele belgian Grad de poluare Culoare Calitate10 – 9 Curat sau slab poluat Albastră Foarte bună8 – 7 Slab poluat Verde Bună6 – 5 Poluare medie, situaţie critică Galbenă Mediocră4 – 3 Grav poluat Portocalie Tolerabilă2 – 0 Foarte grav poluat Roşie Rea

Valoarea BMWP (Biological Monitoring Working Party Score) este eficientă în evidenţierea schimbărilor mici, petrecute în calitatea apei.

Metoda se bazează pe numărul de familii de macronevertebratele acvatice care apar într-o apă.

În funcţie de sensibilitatea lor faţă de poluare, familiile au o anumită valoare, cuprinsă între 1 şi 10. Cu cât o grupă este mai sensibilă la poluare, se notează cu un număr mai mare. Deoarece pot apărea mai multe grupe într-o apă, valoarea indicelui BMWP nu are o limită superioară, cum este cazul indicelui Trent. Sunt rare totuşi valorile peste 150 puncte.

Pentru calcularea indicelui BMWP sunt necesare valorile familiilor de macronevertebrate prezentate în tabelul 3.

Puncte stabilite BMWP pentru diferite grupe de macronevertebrate acvatice Tabelul nr. 3

Clasa Ordin FamilieNume

popularPuncte BMWP

Încrengătura Platyheminthes – Viermi laţiTurbellaria Dendrococlidae 5

Planariidae 5Îngrengătura Annelida – Viermi inelaţi

Oligocheta Tubicidae 1Hirudinea Piscicolidae 4

Hirudinidae 3Încrengătura Arthropoda

Crustacea Decapoda Astacidaerac de munte

8

Isopoda Asellidae izopod 3Amphipoda Gammaridae lătăuş 6

Încrengătura Mollusca – MoluşteBivalvia Cyrenodonata Sphaeriidae 3

Unionoida Unionoidae 6Gasteropoda Pulmonata Neritidae 6

Lymnaeidae 3Physidae 3

11

Page 12: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Planosbiidae 3Ancyllidae 6

Insecta Plecoptera Taeniopterygidae larvă 10Lectridae 10Capniisae 10Perlidae 10Isoperlidae 10Nemouridae 7

OdonataZygoptera Agriidae 8

Platycnemididae 6Lestidae 8

Anisoptera Cordulegastridae 8Aeschinidae 8Libellulidae 8

Ephemeroptera Palingeniidae 10Ephemeridae 10Caenidae 7Baetidae 4

Megaloptera Sialidae 4

Trichoptera PsychomiidaeLarvă fără căsuţă

8

HydroptilidaeLarvă fără căsuţă

6

PhryganeidaeLarve cu căsuţă

10

Limnephilidae 7Coleoptera Haliplidae 5

Clambidae 5Elminthidae 5

Hemiptera AphelocheiridaePloşniţe de apă

10

Hydromertidae 5Pleidae 5

Diptera Tupilidae tânţari 5Simulidae muşte 5Chironomidae 2

Macronevertebratele acvatice frecvente sunt: crustaceele (Decapode), viermii (Planaria, Tubifex), insectele şi larvele lor (Tricoptere, Efemeride, Chironomide, Hidracaride) şi moluştele (scoici şi melci).

În prezentarea sintetică a unor macronevertebratele acvatice, este necesară precizarea nivelului sistemic până la care se face determinarea la unele grupe, lucru important din punct de vedere practic pentru calcularea indicilor biotici.

2.1. Indicatori biologici pentru substanţe organiceAnaliza biologica împreuna cu analiza fizico-chimica si bacteriologica au un rol

deosebit la aprecierea calităţii unei ape.

12

Page 13: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Analiza biologica prin care se pun in evidenta organismele caracteristice unei ape curate sau murdare precum si densitatea lor (aceasta fiind specii reducătoare in analiza biologica sau indicatoare ale calităţii apei).

Impurificarea cu materii nedegradabile biologic a unui bazin de apa este indicata in mod general de rarirea populatiei(o cantitate mica a speciilor componente), pana la dispariţia lor, in cazul unei impurificări lente foarte puternica sau mai puţin intensa, dar acumulata in timp.

Incarcarea apei cu anumite materii organice este pusa in evidenta de prezenta anumitor specii de organisme indicatoare.

Exemple:- pentru apele bogate in Fe sunt caracteristice urmatoarele specii de bacterii:

Crenothrix polyspora, Leptothrix ochracea, Golionella feruginea si protozoare flagelate: Trachelomonas hispida, Antophysa vegetans.

- continutul de ioni de calciu este evidentiat printr-o dezvoltare mai mare a plantelor: Elodea, Potamogeton, Myriophillum , Ceratophyllum si a organismelor animale: Pericoma, Oxygera.

- indicatorii biologici pentru hidrogenul sulfurat sunt: sulfo-bacteriile: Beggiatoa alba, Thiothrix nivea, Achromatium oxaliferum, Lamprocystis roseopersiciana si protozoarele ciliate care consuma sulfo-bacterii: Metopus, Saprodinium dentatum

- salinitatea cu diferite concentraţii este evidenţiata prin: diatomee in special Navicula, Nitzschia, crustaceele: Artemia si insectele Ephedra

- impurificarea apei cu materii organice putrescibile este indicata de un numar mare de specii , apartinand diferitelor grupe sistematice numite sistemul saprobiilor.

Comparand speciile de organisme existente intr-un bazin acvatic respectiv punctul din cadrul acestuia, cu cele incluse in sistemul saprobiilor se poate trage concluzia ca apa este curata sau nu functie de intensitatea dezvoltarii lor.

Zonele de saprobitate

In zona polisabroba conditiile de viata sunt precare, varietatea organismelor este redusa.

Sunt ptezente in special:- microorganismele(indicatori biologici) din grupa bacteriilor: Sphaerotilus

natans(bacterii filamentoase), Beggiatoa alba (sulfobacterii), Zooglea ramigera (bacterie gelatinoasa)

- protozoarele: Paramecium putrinum, Colpidium colpoda, Vorticella microstoma, Metopus sp.

- macronevertebratele: Tubifex, Chironomus, Eristalis tenax

In zona α- mezosaproba se gasesc mai ales diferite - tubificide: Limnodrilus, Tubifex- protozoare: Carchesyum polypinum, Opercularia coarctata, Stentor

coerulleus;- insecte: Stratiomys chamaeleon- alge albastre: Oscillatoria tenuis, Oscillatoria formosa.

In zona β-mezosaproba: indicatori foarte sensibili: Polycelis cornuta (turbelariate), Dendrocaelum lacteum

13

Page 14: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

- efemenoptere: Cloeon dipterum, Caemis macrura

Pentru zona oligosaproba: Planaria alpina, Planaria gonocephale, specii de Perla, Dinoenas cephalotes (plecoptere), Rhycophila nubila(tricoptere).

Numeroase specii de organisme indica ambele zone saprobe, exemple: specii de Baetis, Ephemerella ignita (efemenoptere), Atherix ibis (diptere).

Speciile de organisme incluse in sistemul saprobiilor, reflecta in principal impurificarea apei cu materii organice putrescibile; sistemul prezinta o aplicare foarte larga, pentru ca in majoritatea cazurilor, apele uzate deversate in diverşi emisari contin un amestec de reziduuri de natura diferita. Ca urmare, pentru aprecierea calitatii apei acestora se tine seama de indicatiile furnizate de sistemul saprobiilor ca si de formele de manifestare ale impurificării cu materii ce nu sunt biodegradabile, puse in evidenta de caracteristicile densităţii populaţiei acvatice si de prezenta indicatorilor biologici specifici impurificării naturale.

La noi in tara primul autor care a atras atentia asupra importantei practice a sistemelor saprobilor este C. Matas (1930), C.S.Antonescu (1935) si I. Malacea (1950).

Astazi aplicarea sistemelor saprobilor are un caracter larg in cadrul laboratoarelor de biologie alecomitetului de stat al apelor, si constituie un procedeu curent de lucru.

Aceste metode prezintă un grad variat de complexitate si alegerea uneia sau alteia depinde de scopul urmărit si de edificarea procesului de eutrofizare.

Astfel, o serie de metode sunt foarte simple, uşor de efectuat, dar furnizează numai o impresie cu totul generala asupra calităţii apei. O parte din ele nici nu ţin seama de prezenta speciilor indicatoare ci considera in principal, populatia bazinului de apa. Aprecierea calitatii apei se face in functie de relatia existenta intre apa curata si numarul mare de genuri si de specii de organisme si invers, intre numarul mic al acestora si apa poluata.

N.W. Ingram si N. H. Mullican utilizeaza sistemul grafic de reprezentare a numarului de genuri sau specii prin coloane orizontale sau verticale in punctele analizate.

Lungimea acestora este proportionala cu numarul genurilor si speciilor gasite in fiecare punct urmarit.

Surber E. inlocuieste coloanele prin cercuri si grupeaza speciile in trei categorii: caracteristice apei curate; caracteristice apei impurificate; indiferente la impurificare.

Pe baza acestor metode, dupa ce se stabileste numarul de specii corespunzatoare fiecarei categorii, pentru diferite puncte analizate, rezultatele se reprezinta prin cercuri. Acestea se impart in sectoare ale căror număr (1,2 sau 3) depinde de numărul categoriilor de specii prezente in punctul respectiv, iar mărimea lor este proporţionala cu numărul speciilor din cadrul fiecărei categorii. Sectorul cel mare pune in evidenta caracteristica apei (curata sau impurificata).

Wurtz C., prezinta rezultatele sub forma de histograma pe baza unui procedeu separat, in care clasifica organisme acvatice intolerante si tolerante la impurificare. Se determina procentul pe care il însumează numărul speciilor din fiecare categorie fata de numărul total de specii si procentul celor intolerante depaseste 50% se apreciază ca apa este curata.

Patrik R. aplica metoda prin care organismele acvatice sunt grupate in 7 grupe si stabileşte numărul de specii corespunzătoare fiecărei grupe. In cazul unei ape curate in funcţie de modificările acestui număr de specii; apreciază apa semicurata, murdara si foarte murdara. Sistemul indica limitele de variaţie ale numărului de specii din cele

14

Page 15: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

7 grupe pentru cele 3 cazuri menţionate (intensitatile de murdarie a apei: semicurata, murdara, foarte murdara ).

Ambele metode presupun sistematizari arbitrare ale organismelor acvatice emit o serie de grupe de organisme cuprinzand numerosi indicatori biologici (protozoare, crustacei, ciuperci, fanerogame, bacterii si cere un volum mare de munca).

Beck W. utilizeaza un indice sintetic pentru aprecierea impurificarii apei, in baza analizelor biologice si il numeste indice biotic. In cadrul acestei metode din totalitatea speciilor de organisme, posibil de gasit intr-un rau sunt selectionate 15 specii corespunzatoare apei curate si 10 specii corespunzatoare apei murdare.

Valoarea indicelui biotic I in statiile analizate se determina din relatia: I = 2n + m

in care n = numarul speciilor din grupa I; m = numarul speciilor din grupa II In functie de valoarea indicelui se apreciaza calitatea apei astfel: I = 0 – o apa foarte murdara

I = 1-5 – o apa murdara I = 6-9 – o apa putin murdara I = 10-40- o apa curata

Pentru aplicarea acestui indice in conditiile concrete ale tarii noastre este necesar sa se stabilească mai intai speciile indicatoare pentru fiecare din cele 2 grupe verificate pe intreaga retea hidrografica.

Chiar si asa metoda are un grad mare de aproximaţie si este insuficient sensibila datorita faptului ca valorile cuprinse intre 0-10 caracterizeaza trei grade de murdarire pe cand apa curata este data de valorile cuprinse intre 10-40.

Metode mai avansate de apreciere a calitatii apei sunt bazate pe sistemul saprobiilor, care permit caracterizarea cantitativa a impurificarii apei. Aceste metode ţin seama nu numai de prezenta speciilor indicatoare ci si de frecventa lor, care nu se exprima in valori absolute ci printr-un coeficient de frecventa in functie de numarul de exemplare gasit din fiecare specie. Coeficientul de frecventa da o valoare concreta diferntiata a formelor izolate de formele coloniale si cu tendinta de marire in masa prin ponderea lor in caracterizarea calitatii apei.

In cadrul diferitelor metode se propun limite de valoare variata ale coeficientilor de frecventa, scarile de valoare respectiva putand fi continue sau discontinue (tab.nr.4)

Limitele de valoare a coeficientilor de frecventa

Tabelul nr.4Densitatea organismelor Scara de apreciere a frecventei

BandAlbrecht

PantleBuck

Beer Knöpp

Exemplare izolateExemplare foarte rareExemplare rareRaspandire mijlocieExemplare frecventeExemplare foarte frecvente Raspandire in masa

-13579-

-1-3-5

1-37111518

1234567

15

Page 16: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Metodele de caracterizare a murdaririi apei presupune alcatuirea listei speciilor de organisme gasite in diverse statii analizate si frecventa lor apreciata printr-un coeficient de frecventa.

Pentru fiecare specie inclusa in lista se menţionează după literatura de specialitate, zona aproba pe care o indica. Facandu-se suma coeficienţilor de frecventa a speciilor caracteristice unei anumite zone saprobe se determina indicele saprobic al zonei respective So; Sα; Sβ; S, S¹p. Indicele saprobic cu valoare mai mare indica zona saprobica in care se incadreaza bazinul de apa srudiat in statia analizata. Suma indicilor saprobici constituie indicile biotic ∑S care ilustreaza gradul de populare cu organisme indicatoare, valorile crescute ale acestui indice confera o mai mare precizie a rezultatelor analizelor.

O serie de metode cum sunt cele aplicate de Been, Bruck, Knopp, utilizeaza in continuare indicii saprobici determinati in vederea exprimarii impurificarii, printr-un indice sintetic.

Dupa Knopp, indicele sintetic I este gradul de impurificare determinat prin relatia :

Sr+ Sα + Sβ + So I = x 100 Sp + Sα

Indicele sintetic poate ilustra si gradul de curtenie determinat din relaţia:

So + SpC = x 100 So + Sβ + S + Sp

In acest caz in situatia apelor curate C = 100%. Pe masura impurificarii acestora, deci a reducerii produsului de curatenie, valoarea sa scade, iar in situatia apelor foarte puternic impurificate, C = 0 %.

Grafic rezultatele se pot prezenta intr-un sistem de coordonate in care pe abscisa se noteaza statiile analizate in cadrul unui bazin acvatic sau diferitelor perioade de timp de efectuare a analizelor( saptamani, luni, ani) iar pe ordonata valorile gradului de curtenie exprimat in procente(Ionescu Al. ).

Astfel prin aceste metode se poate urmari succesiv evolutia calitatii unei ape atat in spatiu cat si in timp. De asemenea se pot face usor corelari cu anumite caracteristici chimice de impurificare.

O metoda mai noua de determinare a zonei saprobe a fost alaborata de M. Zelinka si P. Marvan.

In aceasta metoda se tine seama nu numai de frecventa speciilor indicatoare ale calitatii apei si de frecventa lor, ci si de ponderea de indicator. Acest lucru arata ca diferite specii de organisme conducatoare in anliza biologica a apei prezinta un grad diferit de sensibilitate, respectiv o pondere indicatoare mai mare sau mai mica.

Ponderea indicatoare a diferitelor specii de organisme vegetale si animale este apreciata in note de la 1-5 . Nota 1 marcheaza o sensibilitate foarte redusa, iar 5 o sensibilitate crescuta.

Valoarea ponderii indicatoar a diferitelor specii rezulta din capacitatea lor de a popula una sau mai multe zone saprobe, deci din valente saproba stabilita in functie de modul in are au fost gasite pe numeroasele rauri cercetate. Valenta saproba a unei specii se apreciaza cu 10 puncte ce pot fi repartizate in toate zonele saprobe sau numai

16

Page 17: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

intr-o parte a acestora. Cu cat punctele de valenta saproba ale unei specii indicatoare sunt restranse la un numar mai mic de zone cu atat ponderea sa de indicator este mai mare si cu cat punctele de valenta saproba sunt repartizate la un numar mai mare de zone, ponderea sa de indicator este mai mica.

Indicele sintetic care exprima intensitarea impurificarii respectiv incarcarea in zone saprobe se calculeaza cu formula:

x1n1 +x2n2+ x3n3+…… ∑ xini (i de la 1 la n )I =

nI + n2 +n3 ∑ ni ( i de la 1 la n )

In care x1, x2, ………reprezinta coeficientul de zona; n1, n2= ∑a . h 1/i . g.1/i;∑bx2/i . h.2/i . g. 2/i indici superiori care indica zona saproba.In aceasta metoda valoarea coeficientilor de zona este urmatoarea :90= zona β- oligosaproba 70= zona α -oligosaproba50= zona β - mezosaproba30= zona α - mezosaproba10= zona polisaproba Frecventa unei specii indicatoare intr-o biocenoza data este prezentata in valori absolute sau printr-un coeficient de frecventa care se noteaza cu h.

Ponderea de indicator se noteaza cu g in a1h1… reprezinta punctele repartizate pentru fiecare zona saproba.

2.2. Indicatori biologici pentru substanţe anorganice

Dacă impurificarea cu substanţe organice putrescibile poate fi pusă în evidenţă prin prezenţa unor anumite forme conducătoare vegetale şi animale, impurificările minerale şi cele cu substanţe organice neputrescibile nu pot fi detectate decât în mod negativ, prin absenţa totală sau parţială a organismelor din zona încărcată cu astfel de substanţe. Sunt puţine excepţii de substanţe minerale pentru care există forme conducătoare specifice, forme care poseda fie o mare rezistenţă sau o preferinţă faţă de anmite substanţe minerale.

Exista într- adevăr specii de organisme care au o anumită rezistenţă faţă de ionii metalelor grele(cupru, plumb, zinc etc.), însă nu poate fi vorba de o preferinţă faţă de ele, nu poate fi vorba de organisme careinregistreaza o mare dezvoltare în apele impurificate cu metale grele. Se cunosc forme indicatoare pentru fier, calciu, clorur

Indicatori biologici pentru fierOrganismele care contribuie, sub o forma sau alta, la diferite transformări

caracteristice circuitului fierului în apă (precipită fierul din apa şi îl depun în membrana celulara), care rezista la concentraţii ridicate de fier şi care au nevoie de fier fără să influenţeze circuitul sunt considerate bioindicatoare pentru fier( organisme feruginoase)

Din grupa organismelor feruginoase fac parte o serie de bacterii (fig. 3.1) şi organisme animale.

Bacteriile feruginoase au capacitatea de a-şi sintetiza materia celulara din compuşii anorganici cu carbon şi azot(autotrofe), in lipsa lumii. Ele se dezvoltă în conductele de apă, pe care le pot obtura. Procesele bacteriane de sinteza se desfasoara

17

Page 18: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

in prezenta oxigenului(aerob), se pot dezvolta numai la suprafaţă în apele stătătoare si în toată masa apei în apele curgătoare. Bacteriile feruginoase sunt indiferente faţă de prezenţa substantelor organice, iar hidrogenul sulfurat nu le deranjează. Face excepţie specia Gallionella ferruginea, sensibilă la cresterea concentratiei de hidrogen sulfurat.

Fig. 3.1. — Indicatori biologici pentru fier. 1, Gallionella ferruginea ; 2, Crenothrix polyspora; 3, Trachelomonas hispida (dupa Liebmann,

Dintre protozoarele rezistente faţă de prezenţa fierului în apă, amintim specia Trachelomonas hispida (fig. 3.1), care, transforma oxidul de fier în hidroxid de fier, ca şi bacteriile feruginoase, depunându-l în membrana celulara care ia culoarea brună. De asemeni protozoarul flagelat Antophysa vegetans, care se dezvoltă în mediu bogat în substanţe organice, formand colonii sferice, sprijinite pe tije lungi este şi un bun indicator biologic pentru zona α-mezosaprobă.

Indicatori biologici pentru hidrogen sulfuratS-a arătat ca în zona polisaprobă, unde au loc intense procese de descompunere

ale materiei organice, uneori în condiţii de anaerobioză, se formeaza printre alte substanţe nocive şi hidrogenul sulfurat, care este oxidat mai departe cu ajutorul anumitor bacterii pâna la sulf.

Sulfobacteriile constituie forme conducătoare pentru gradul de încărcare a apei cu hidrogen sulfurat şi sunt considerate bioindicatori pentru zona polisaproba. Hidrogenul sulfurat însă nu ia naştere numai din descompunerea substanţelor proteice, ci şi prin reducerea sulfaţilor, proces ce are loc cu ajutorul bacteriilor sulfat-reducătoare.

De retinut ca prezenţa sulfobacteriilor nu constituie întotdeauna un indiciu pentru gradul de murdarire al apei cu substanţe organice, ci pentru prezenţa hidrogenului sulfurat.

In sistemul saprobiilor este cuprins şi un număr de ciliate, adaptate la apele încărcate cu substanţe organice în descompunere, care se dezvoltă hrănindu-se cu bacterii sulfuroase, sau trăiesc în simbioză cu ele. Acestea pot fi considerate ca forme conducătoare pentru gradul de saprobitate numai când hidrogenul sulfurat este produs prin descompunerea materiilor proteice.

Principalele grupe de organisme indicatoare ale hidrogenului sulfurat în apă sunt:

sulfobacterii incolore: Beggiatoa alba, Thiothrix nivea, Thiospira agilis, Acromatium oxaliferum, Thiovolum mülleri;

18

Page 19: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

sulfobacterii roşii: Lamprocystis roseo-persicina, Chromatium okenii, Thiopedia rosea, Thiocystis violacaea;

sulfobacterii verzi: Pelogloea chlorina, Sclimidlea luteola, Chlorobacterium aggregatum;

ciliate: Plagiopliyla nasuta, Lagynus elegans, Metopus es, M. contortus, Caenomorpha medusula, Saprodinium dentatum, Epalxis striata, Discomorpha pectinata, Pelodinium reniforme.

Indicatori biologici pentru calciuCalciul joacă un rol important in economia apei. După cantitatea de calciu se deosebesc trei tipuri de ape: oligotip ≤25 mg Ca/l, mezotip ≥25 mg Ca/l si politip ≥ 100 mg Ca/l.Pentru apele bogate în calciu sunt caracteristice unele specii de bacterii, alge şi macrofite.In procesul de fotosinteză, plantele verzi folosesc bioxidul de carbon liber sau legat, sub formă de bicarbonat de calciu, cu precipitarea carbonatului de calciu (decalcificare biogenă). In timpul zilei, când procesul de fotosinteza este foarte intens, carbonatul de calciu se depune sub formă de cristale pe fundul lacului sau pe suprafaţa plantelor acvatice, acoperindu-le cu o pulbere albă. Noaptea, în lipsa luminii, procesul de fotosinteza este întrerupt, iar bioxidul de carbon eliminat prin respiraţia plantelor şi animalelor poate restabili echilibrul ionic din apă prin redizolvarea totală sau parţială a carbonatului de calciu în bicarbonat. Acest proces de decalcificare este favorizat în mod deosebit de unele plante. Astfel, 100 kg ciuma apelor (Elodea canadensis) poate duce la precipitarea din soluţie a unei cantităţi de 2 kg carbonat de calciu într-o zi cu 10 ore de lumină.

Cunoştinţele asupra rolului bacteriilor şi ciupercilor in acest proces sunt incomplete.

Plantele care indică o apă bogata în calciu sunt: algele Vaucheria debaryana, Chetophora elegans, specii de Chara (fig. 3.2), iar dintre macrofite specii de Potamogeton, Ranunculus, Ceratophyllum şi Elodea canadensis,

Animalele caracteristice sunt: larvele lepidopterului Pericoma decipiens, P. trifasciata şi P. calcilega şi larvele de Oxycera calceata, O. analis, O. trilineata şi O. formosa.

In apele foarte sărace în calciu, numărul moluştelor este în general redus, cu excepţia lui Margaritina margaritifera, care împreună cu crustaceul Holopedium gibberum sunt organisme conducătoare pentru aceste tipuri de ape (oligotip).

19

Page 20: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig.3.2 — Indicatori biologici pentru calciu:2, Chara hispida; 3, Ranunculus hederaceus (după Liebmann).

Indicatori biologici pentru clorura de sodiu Încărcarea apelor cu cantităţi ridicate de clorură de sodiu constituie un tip

special de impurificare. Clorura de sodiu nefiind descompusă de către microorganisme, concentraţia ei din apă nu scade. Apele interioare dulci pot fi impurificate cu clorura de sodiu fie prin izvoare sărate (poluare naturală), fie prin primirea unor efluenţi industriali de la fabricile de sodă, de potasiu, apele de la desalinarea petrolului sau prin apele de la saline. Influenţa pe care o are clorura de sodiu asupra biocenozelor din emisar depinde de concentraţia ei. De obicei se consideră că până la un conţinut de sare de 2,5% asociaţiile de organisme sunt puţin influenţate, însă prin creşterea concentraţiei la 10% numărul de specii scade, rămânând numai cele rezistente (halofile şi halobii), care se dezvoltă cu un număr mare de indivizi (Thienemann, Lehmann).

Dintre organismele adaptate la un conţinut ridicat de clorură de sodiu mai bine studiate au fost diatomeele. Din acest punct de vedere, Kolbe împarte diatomeele în mai multe grupe în cadrul aşa-numitului ,,sistem al halobiilor": polihalobii, cu dezvoltare optimă la, concentraţia în săruri (conţinut total) de peste 4%; euhalobii, cu dezvoltare optimă la concentraţia în săruri (conţinut total) de 3 - 4%; mesohalobii, cu dezvoltare optimă la concentraţia în săruri (conţinut total) de 0,5 - 2 % ; oligohalobii, care la rândul lor se subâmpart în: halofile (forme de apă uşor salmastră), indiferente (forme de apă dulce), halofobe (forme care nu suportă de loc clorura de sodiu).

Formele de diatomee care aparţin grupelor din sistemul halobiilor sunt stenohaline, care nu pot suporta decât variaţii de salinitate în anumite limite. Speciile eurihaline, dimpotrivă, nu sunt sensibile faţă de clorura de sodiu, putâd suporta variaţii mari de salinitate, şi ca atare nu sunt încadrate în sistemul halobiilor şi nu sunt forme conducătoare pentru gradul de salinitate al apelor.

Thienemann clasifica formele indicaroare in trei grupe: polihalobionte, mezohalobionte şi oligohalobionte; acestea din urmă, la rândul lor, se subâmpart în trei grupe ca în sistemul lui Kolbe( halofile, indiferente, halofobe).

Sistemul halobiilor cuprinde un număr de diatomee şi alte grupe de organisme. Dintre indicatorii biologici ai gradului de salinitate citam câteva forme de diatomee: Navicula longirostris (polihaloba), Bydulphis (euhaloba), Nitzschia apicullata şi Navicula salinarum (mezohalobii), Nitzschia palea şi Navicula minuscula (oligohalobii), Cyclotella meneghiniana, Diatoma elongatum, Epithemia turgida (halofile), Navicula subtilissima, Pinnularia subcapitata, Tabellaria flocculosa, Eunotia sp. halofobe).

20

Page 21: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig. 3.3 - Indicatori biologici pentru clorura de sodiu. 1, Pedalia fennica; 2, Brahionus plicatilis ; 3, Ephydra riviparia (Liebmann, 1962).

Organisme halobionte: rotifere (Colurella dicentra, Pedalia fennica var. oxyuris, Lecane ychtioura, Brahionus plicatilis (fig. 3.3), filopode (Artemia salina), unele harpacticide, coleoptere (Berosus spinosus), diptere (Ephydra scholtzi, E. riviparia, Aedes dorsalis, A. salinus, Dasyhelea longipalpis, Culicoides sp., Bezzia calceata, Chironomus salinarius).

21

Page 22: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

CAPITOLUL III Evaluarea biologică a calităţii solurilor

Plantele care alcătuiesc covorul vegetal oferă indicaţii individuale sau simultane asupra troficităţii, reacţiei, regimului de umiditate etc, fiecare specie având condiţii optime de dezvoltare într-un anumit interval de valori ale proprietăţilor solului, în raport cu exigenţele lor ecologice. Stabilirea acestor intervale şi a regimurilor caracteristice fiecărei specii, se realizează şi prin cercetarea şi corelarea florei cu tipul de sol. Realizarea analizelor fizico-chimice a solurilor certifică gruparea speciilor în anumite categorii, fiecare din acestea cuprinzând speciile cu exigenţe identice sau asemănătoare faţă de una din caracteristicile edafice menţionate (troficitate, reacţie, umiditate etc). Există însă şi posibilitatea anticipării unor proprietăţi sau însuşiri ale solului pe baza repartiţiei teritoriale şi a alcătuirii învelişului vegetal.

Pe baza cercetărilor de teren şi laborator au fost stabilite categorii de specii indicatoare pentru diferite grade de troficitate ale solului, exprimate prin anumite intervale de valori ale gradului de saturaţie în baze (V%), pentru anumite valori caracteristice ale pH-ului, cât şi pentru diferite regimuri de umiditate. Alte specii sau asociaţii vegetale indică şi o serie de însuşiri morfologice şi chimico-biologice, respectiv, structura glomerulară, afânarea solului, existenţa humusului de tip mull, cu structură glomerulară în orizontul superior, compactitatea, înţelenirea, prezenţa azotului accesibil ş.a.Pe de altă parte, unele asociaţii vegetale (îndeosebi ierboase) contribuie la afânarea solului prin acţiunea mecanică a rizomilor şi stolonilor, determinând generarea structurii pedogenetice şi afânarea orizontului humifer.

3.1. Specii indicatoare pentru diferite grade de troficitate a soluluiTroficitatea solului poate fi apreciată prin intermediul speciilorindicatoare, care se grupează în 8 categorii şi anume: extrem oligotrofe, oligotrofe, oligo-mezotrofe (cu 2 subcategorii), euri-mezotrofe, mezotrofe (cu 2 subcategorii), eutrofe, megatrofe şi euritrofe (cu 2 subcategorii).Fiecare categorie indică caracterul solului din punct de vedere al bogăţiei în baze schimbabile, pe care respectivele specii vegetează în mod normal, precum şi intervalul de valori ale gradului de saturaţie în baze, conform următoarei clasificări:

22

Page 23: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

1) soluri extrem oligobazice şi extrem oligotrofe (extrem nesaturate, foarte puternic acide şi sărace în baze), cu V<10%; 2) soluri oligobazice (foarte nesaturate, puternic acide), V=10-30%; 3) soluri oligo-mezobazice (nesaturate în baze, moderat acide), V=3O-55%; 4) soluri mezobazice (moderat saturate în baze, slab acide), V=55-75%; 5) soluri eubazice (aproape complet saturate în baze, de la slab acide până la neutre), V=75-100%; 6) soluri eubazice intens humifere (aproape complet saturate în baze, neutre, cel mult slab acide), V=85-95%; 7) soluri carbonatate trofice (rendzine, pseudorenzine, alte tipuri de soluri cu efervescenţă de la suprafaţă); 8) soluri mezobazice, eubazice şi carbonatice cu troficitale azotoasă scăzută şi foarte scăzută (litosoluri, regosoluri şi erodisoluri).

Specii extrem oligotrofeAceastă categorie indică soluri extrem oligobazice (V=4-30, rar 35%),puternic acide, şi cu humus brut (rar mull acid). Principalele specii caracteristice sunt: Vaccinium vitis-idaea, Calluna vulgaris, Lycopodium clavatum, Genista sagiltalis.

Fig. 1 Vaccinium vitis-idaea - Merişor

Vaccinium vitis-idaea (L) - Merişor (fig. 1)Caractere biologice: înălţime 30 cm, frunze sempervirescente, pieloase, înflorire în mai-iunie, fruct roşu.Distribuţie geografică: specia se instalează din etajul fagului, se dezvoltă prioritar în etajul molidului şi urcă până în subetajul jnepenişului, fiind întâlnită în păduri rare, parcele defrişate şi în pajişti, precum şi în turbării.Caractere ecologice: specie oligotrofă, moderat-puternic acidofilă.

Specii oligotrofeSe instalează pe tipuri de sol de la extrem oligobazice până la oligo-mezobazice (V=4-55, în unele situaţii chiar până la 75%). Cele mai frecvente specii oligotrofe sunt: Luzula sylvatica, L. luzuloides, Deschampsia flexuosa, Ca{amagrostis

23

Page 24: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

arundinacea, Lycopodium selago, Dryopteris spinulosa, Veronica officinalis, Homogyne alpina, Vaccinium myrtillus Bruckenthalia spiculifolia.

Fig. 2 Luzula sylvatica – Scredei

Luzula sylvatica - Scredei (fig. 2)Caractere biologice: înălţime 40-80 cm, îmbracă forma unor tufe dese, frunze late (cca 1 cm), înflorire în iulie-august.Distribuţie geografică: specie frecventă în etajul fagului şi al molidului, cu apariţii în pădurile rare şi în tăieturi.Caractere ecologice: specie mezo-higrofită, moderat-putemic acidofilă.

Specii oligo-mezotrofeAceste specii indică soluri oligobazice până la mezobazice, în următoarele situaţii:a) V= 15-75%Pentru acest interval al gradului de saturaţie în baze caracteristice sunt:Deschampsia caespitosa, Molima coerulea, Moneses uniflora, Carex brizoides, Polystichum lanchitis, Genista tinctoria, Viola riviniana.

Fig. 3 Deschampsia caespitosa - Păiuş

24

Page 25: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Deschampsia caespitosa (L) - Păiuş, Târsă (fig.3)Caractere biologice: plantă înaltă (50-120 cm), frunze plane, panicul mare, extins şi spiculeţe mici (2-4 mm), înflorire în lunile iunie-august.Caractere ecologice: specie mezohigrofită şi higrofită, moderat-putemic acidofilă.Distribuţie geografică: răspândită în pajiştile secundare din etajul pădurilor de conifere până în zona alpină, dar şi în luncile umede.

Fig.4 Molinia coerulea - Iarbă albastră

Molinia coerulea (L) - Iarbă albastră (fig. 4)Caractere biologice: plantă înaltă (30-100 cm), frunze de 3-6 mm lăţime, inflorescenţa sub formă de panicul, cu spiculeţe în nuanţe de albastru-închis, înflorire în lunile iulie-august.Caractere ecologice: specie oligotrofă, mezohigrofită până la higrofită.Distribuţie geografică: frecventă în zona pădurilor de stejar şi de fag,întâlnită în pajişti secundare, tăieturi de pădure, pe soluri umede, rarmlăştinoase şi, uneori, salinizate. b)V=30-75% Ecartul gradului de saturaţie în baze cuprins între 30-75%, este caracteristic speciilor: Carex montana, Galium pseudoaristatum, Festuca altisima, F. heterophylla, Melampyrum bihariense, Cytisus hirsutus.

25

Page 26: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig.5 Moneses uniflora - Părăluţă de munteMoneses uniflora (L) - Părăluţă de munte (fig. 5) Caractere biologice: plantă scundă (5-15 cm), frunze sempervirescente, flori gălbui, înflorire în iunie-iulie. Caractere ecologice: specie mezofită, mezotrofă, slab-moderat acidă. Distribuţie geografică: răspândită din etajul pana in zona subalpină.

Specii euri-mezotrofe Prezentele specii sunt indicatoare pentru solurile (Rameau şi colab., oligo-mezobazice. mezobazice şi eubazice (V=30-85%). 1989)Caracteristice sunt speciile de: Agrostis stolonifera, Campanula abietina, C. ranunculoides, Chrysanthemum rotundifoilum, Carex digitala, Dryopteris disjuncta, Epilobium montanum, Melica uniflora, Pyrola secunda, Veronica chamaedrys.

Fig. 6 Agrostis stolonifera - Iarba câmpului

Agrostis stolonifera (L) - Iarba câmpului (fig. 6)

26

Page 27: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Caractere biologice: plantă stoloniferă, înălţime 30-60 cm, cu spiculeţe mici, verzi sau violacee, înflorire în iunie, iulie.Caractere ecologice: specie mezohigrofită până la higrofită.Distribuţie geografică: frecventă în zona de stepă şi silvostepă, cu extindere până în etajul fagului; este întâlnită în pajişti umede, adesea înmlăştinite.

Specii mezotrofe Sunt indicatoare pentru soluri de la mezobazice până la eubazice. a) V=55-85% Din această categorie fac parte: Equisetvm sylvaticum, Calamagrostis epigeios, Carex remota, Crepis paludosa, Ranunculus carpaticus, Senecio fuchsii.

Fig. 7 Equisetum sylvaticum - Ruşinea ursului

Equisetum sylvaticum (L) - Ruşinea ursului (fig. 7)Caractere biologice: înălţime 15-60 cm, tulpină ramificată cu ramuri subţiri, înflorire în mai-iunie.Caractere ecologice: specie mezotrofa, higrofită.Distribuţie geografică: specifică din etajul gorunului până în cel almolidului, întâlnită în păduri rare (pe soluri cu exces de umiditate), zăvoaie şi pajişti înmlăştinite. b) V=55-100%Caracteristice sunt speciile: Salvia glutinosa, Dryopteris filix-mas, Andropogon ischaemum, Asarum europaeum, Asperula odorata, Berteroa incana, Brachypodium silvaticum, Cardamine amara, Carex pendula, Chrysanthemum corymbosum, Euphorbia amygdaloides, Filipendula ulmaria, Galium aparine, Geraniu robertianum, Hedera helix.

27

Page 28: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig. 8 Salvia glutinosa - CinsteţSalvia glutinosa (L) Cinsteţ (fig. 8) Caractere biologice: plantă înaltă 50-100 cm, păroasă, cu tulpina lipicioasă, frunze opuse, sagitate, înflorire în iunie-august.Caractere ecologice: specie mezohigrofită.Distribuţie geografică: frecventă din etajul gorunului până în cel al molidului; apare atât în păduri cât şi în zăvoaie.

Fig. 9 Dryopteris filix-mas - Feriga

Dryopteris filix-mas (L) - Feriga (fig. 9)Caractere biologice: înălţime 30-150 cm, rizom gros acoperit cu peţiolii frunzelor din anii precedenţi.Caractere ecologice: specie mezofită, mezotrofă, slab-moderat acidofilă.Distribuţie geografică: specifică pădurilor de stejar, fag şi molid.

28

Page 29: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Specii eutrofeSunt indicatoare pentru soluri eubazice, uneori intens humifere,Speciile caracteristice sunt: Anemone nemorosa, Adonis vernalis, Allium ursinum, Artemisia austriaca, Cardamine, impatiens, lanata, Elymus europaeus, Festuca gigantea, F. pseudovina, Koeleria Phlomis tuberosa, Polygonatum latifolium, Potentila erecta, Stachys silvatica, Vinca minor, Valeriana officinalis, Viola hirta.

Fig. 10 Anemone nemorosa -Floarea Paştilor

Anemone nemorosa (L) -Floarea Paştilor (fig. 10) Caractere biologice: plantă cu rizom târâtor, înflorire în aprilie-mai. Caractere ecologice: specie eutrofa, mezofită. Distribuţie geografica: frecventa în zona forestiera(stejar, fag şi molid).

Specii megatrofeAceste specii sunt indicatoare pentru soluri eubazice, intens humiferesau carbonatic trofice (V=85-100%).Din această categorie fac parte: Lamnium maculatum, Arum maculatum, Vinca herbacea, Viola mirabilis, Geranium phaeum, Echium rubrum, Linaria dalmatica, Melica ciliata, Physalis alkekengi, Stachys reda.

29

Page 30: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig. 11 Lamium maculatum - Urzica moartă

Lamium maculatum (L) - Urzica moartă (fig. 11)Caractere biologice: plantă cu rizomi, flori roşii purpurii, înflorire în aprilie-iunie.Caractere ecologice: specie mezofită-mezohigrofită.Distribuţie geografică: frecventă în silvostepă şi etajul molidului, este întâlnită în păduri, margini de pădure, tufişuri şi locuri umbroase.

Specii euritrofeCuprind specii cu mare amplitudine ecologică faţă de troficitatea solului(de la extrem oligobazice până la eubazice).a) V=4-90%Oxalis acetosella, Hieracium transilvanicum.

Fig. 12 Oxalis acetosella - Măcrişul iepurelui

Oxalis acetosella (L) - Măcrişul iepurelui (fig. 12)Caractere biologice: plantă scundă (5-15 cm), frunze trifoliate, flori purpurii-liliachii, rar albe.Caractere ecologice: specie euritrofă, mezofită-mezohigrofită.

30

Page 31: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Distribuţie geografică: frecventă în etajul fagului şi cel al molidului; întâlnită prioritar în locuri umbroase.b)V=15-95%Pentru acest interval de valori al gradului de saturaţie în baze, reprezentative sunt speciile: Maianthemum bifolium şi Poa nemoralis.c)V=30-100%Din categoria plantelor indicatoare cu valori ale gradului de saturaţie în baze mai mari de 30% menţionăm: Dactylis glomerata, Carex pilos a, Chrysanthemum rolundifolium şi Fragaria viridis.

Fig. 13 Dactylis glomerata - Golomăţ

Dactylis glomerata (L) - Golomăţ (fig. 13).Caractere biologice: plantă cu înălţime variabilă (10-120cm), frunze înguste (până la 1 cm lăţime), spiculeţe compacte, înflorire în iunie-iulie.Caractere ecologice: specie xeromezofită-mezofită.Distribuţie geografică: specie caracteristică stepei, silvostepei, cât şi pajiştilor secundare din etajele pădurilor de stejar şi fag.

3.2. Specii indicatoare ale reacţiei solului Din punct de vedere al adaptabilităţii la diferite medii, plantele indicatoare ale reacţiei solului se grupează în 8 categorii: extrem acidofile, extrem acidofile-moderat acidofile (cu 2 subcategorii), acidofile (cu 2 subcategorii, moderat acidofile, moderat- slab acidofile, moderat acidofile-neutrofile, slab acidofile-neutrofile şi neutrofile. Pentru fiecare din aceste categorii vom evidenţia caracterul solurilor din punct de vedere al reacţiei, la care speciile respective vegetează normal, precum şi intervalul corespunzător al valorilor pH-lui, conform următoarei scări: puternic acid (pH = 3,5-5,0), moderat acid (pH = 5,0-6,0), slab acid (pH = 6,0-6,8), neutru (pH = 6,8-7,2).

Specii extrem acidofile

31

Page 32: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Sunt indicatoare pentru soluri puternic acide (pH= 3,5-5,0). Din această categorie fac parte: Calluna vulgaris, Bruckenlhalia spiculifolia, Luzula sylvatica, Deschampsia flexuosa, Lycopodium clavatum, Vaccinium vitis-idaea, Polytrichum commune, Sphagmim sp.} Polythrichum juniperinum.

Fig. 14 Calluna vulgaris - Iarbă neagră, Mărtăloagă

Calluna vulgaris (L) - Iarbă neagră, Mărtăloagă (fig. 14)Caractere biologice: arbust pitic (20-100 cm), instalat pe soluri degradate, flori mici roz-violacee, înflorire în august-septembrie. Caractere ecologice: specie oligotrofă, xeromezofită-mezofită, moderat-foarle puternic acidofilă, calcifugă. Distribuţie geografică: din etajul gorunului până în cel al molidului; întâlnită în rarişti de pădure, tufişuri, pajişti şi turbării.

Specii extrem acidofile moderat acidofile Caracterizează solurile de la puternic până la moderat acide. a) pH-3,5-6,0Cele mai frecvente specii din această categorie sunt: Vaccinium myrtillus, Calamogrostis anmdinacea, Carex brizoides, Genista sagittalis, Homogyne alpina, Luzula luzuloides, Lycopodium selago, Molinia coerulea, Soldanella hungarica, Veronica officinalis.

32

Page 33: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig. 15 Vaccinium myrtillus - Afin negru

Vaccinium myrtillus (L) - Afin negru (fig. 15) Caractere biologice: arbust foarte ramificat, înălţime 15-20 cm, tulpina muchiată, fructe bace albastre-vineţii, înflorire în mai-iunie. Caractere ecologice: specie oligotrofă, xeromezofită-mezohigrofită, moderat-puternic acidă. Distribuţie geografică: caracteristică etajului montan superior (păduri de conifere şi jnepenişuri). b) pH = 4,5-6,0 Pentru acest interval de pH, cele mai reprezentative specii sunt: Carex montana, Deschampsia caespitosa, Pyrola uniflora, Juncus ejfusus.

Specii moderat acidofileAceste specii preferă solurile moderat acide (pH= 5,0-6,0) Dintre acestea fac parte: Saxifraga cuneifolia, Carallorhiza trifida, Hierochloe australis, Cytisus hirsutus.

Fig. 16 Saxifraga cuneifolia - Iarba surzilor

Saxifraga cuneifolia (L) - Iarba surzilor (fig. 16) Caractere biologice: plantă cu stoloni subţiri, înălţime 10-20 cm, frunze pieloase, înflorire în iunie-august. Caractere ecologice: specie saxicolă mezotrofă, mezohigrofită. Distribuţie geografică: frecventă în etajul fagului şi al molidului, de preferinţă pe stancăriile umbrite din păduri.

Specii moderat până la slab acidofileIndică soluri moderat până la slab acide (pH=5,0-6,8)Cele mai caracteristice sunt: Epilobium montanum, Campanula abietina, Cardamine amara, Carex digitata, Chrysanthemum rotundifolium, Crepis paludosa, Dentaria glandulosa, Dryopteris filix-mas, Origanum vulgare, Physocaulis nodosus.

33

Page 34: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig. 17 Epilobium montanum - Pufuliţă

Epilobium montanum (L) - Pufuliţă (fig. 17)Caractere biologice: plantă înaltă (30-80 cm), tulpină dreaptă cilindrică, flori roşii-roz, înflorire în iulie-august.Caractere ecologice: specie mezofită, mezotrofă. Distribuţie geografică: prezentă în etajele fagului şi molidului, întâlnită de preferinţă în rarişti, la margini şi în tăieturi de pădure.

Specii moderat acidofle - neutrofile Aceste specii predomină pe soluri de la moderat acide până la neutre, rar alcaline (pH=5,0-7,2(8,0)La aceste cerinţe ecologice răspund următoarele specii: Carex sylvatica C. pendula, Dentaria bulbifera, Andropogon ischaemum, Asparagus tenuifolius, Chrysanthemum corymbosum, Euphorbia amygdaloides, Fragaria viridis, Galium apar ine, Hedera helix, Impatiens noli-tangere, Inula germanica, Melica uniflora, Polygonatum multiflorum, Potentilla alba, Polygonatum officinale, Stellaria holostea, Rubus hirtus, Salvia glutinosa, Pulmonaria officinalis, Ranunculus auricomus.

Fig. 18 Carex sylvatica - Şovarul

34

Page 35: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Carex sylvatica (Huds) - Şovarul (fig.18)Caractere biologice: plantă sub formă de tufe, înaltă de 30-60 cm, spice alungite lung pedunculate, plecate într-o parte, înflorire în mai-iunie. Caractere ecologice: specie mezofită, mezohigrofită. Distribuţie geografică: frecventă în zona pădurilor (etajul fagului şi al molidului), întâlnită în păduri umbroase, zăvoaie şi în pajişti umede.

Specii slab acidofile - neutrofileAceste specii preferă solurile slab acide până la neutre, rar alcaline (pH - 6,0-7,2(8,0). Cele mai des întâlnite sunt: Arum maculatum, Adonis vernalis, Artemisia austriaca, Berteroua incana, Cardamine impatiens, Convallaria majalis, Digitalis lanata, Elymus europaeus, Festuca gigantea, Galega officinalis, Lamium maculatum, Lycopus europaeus, Rubus caesius, Stachys germanica, Vinca herbacea, V. Minor.

Fig. 19 Arum maculatum - Rodul-pământului

Arum maculatum (L) - Rodul-pământului (fig. 19) Caractere biologice: plantă cu tubercul, frunze sagitate cu nervuri ramificate, inflorescenţa în spic, cu axa mult îngroşată, înflorire în mai-iunie. Caractere ecologice: specie euritrofă, mezofită, mezohigrofită. Distribuţie geografică: frecventă în păduri umbroase (Ouerceto-Fagetaea), pe soluri bogate în humus (parţial saturat în baze).

Specii neutrofilePreferă solurile cu o reacţie neutră, dar se pot întâlni şi pe substraturialcaline (carbonatic trofice) (pH = 6,8-8,0)Cele mai caracteristice specii sunt: Astragalus monspessulanus, Echium rubrum, Inula salicina, Linaria dalmatica şi Melica ciliata.

3.3. Specii indicatoare ale regimului de umiditate a soluluiCerinţele plantelor faţă de umiditatea solului sunt extrem de diferite. în funcţie de această caracteristică, speciile indicatoare se pot grupa în 8 categorii: xerofite, mezo-xerofite, mezofite, mezo-higrofite, higrofite, ultra-higrofite, eurifite şi alternativ eurifite. Fiecărei categorii în parte îi este specific un anumit regim de umiditate al

35

Page 36: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

orizonturilor superioare, cu referire directă la intervalul estival mijlociu din perioada de vegetaţie sau chiar la întregul ciclu vegetativ.Intervalele de umiditate ale solului se exprimă prin calificative, stabilite în teren, după cum urmează: uscat (nu lasă nici cea mai slabă senzaţie de umezeală); uscat-reavăn (strâns bine în mână, lasă o uşoară senzaţie de umezeală); reavăn (lasă o senzaţie clară de umezeală, tară să umezească mâna la strângere puternică); reavăn-jilav (lasă o senzaţie de umezeală accentuată, iar prin strângere puternică în mână, pielea se umezeşte slab); jilav (umezeşte bine mâna la strângere uşoară, dar nu cedează apă sub formă de picături, la strângere puternică); jilav-umed (umezeşte bine mâna la strângere uşoară şi cedează apa, care însă nu picură); umed-ud (umezeşte bine pielea chiar la simpla atingere, iar prin strângere lasă să picure apă); ud (saturat complet sau aproape complet cu apă; luat în mână lasă să picure apă de la sine sau la strângere uşoară); parţial submers (apa bălteşte în areale restrâse la suprafaţa solului şi saturează orizonturile superioare).Specii xerofiteÎn această categorie se grupează speciile care sunt adaptate să reziste pe soluri estival uscate, până la uscat-reavăne.Cele mai caracteristice sunt: Festuca valesiaca, F. pseudovina, Artemisia austriaca, Adonis vernalis, Andropogon ischaemum, Echium rubrum, Genista sagittalis, Koeleria glauca, Melica ciliata, Potentilla alba, P. recta, Stachys germanica, Xeranthemum annuum, Inula ensifolia.

Fig. 20 Festuca valesiaca -Păiuş

Festuca valesiaca (L) -Păiuş (fig.20)Caractere biologice: înălţime 25-40 cm, frunze filiforme (0,4-0,5 mmlăţime), înflorire în mai-iunie.Caractere ecologice: specie xerofită, până la xero-mezofită.Distribuţie geografica: specifică stepei şi silvostepei, dar poate urca până în etajul gorunului (pajişti).

Specii mezo-xerofiteSpeciile mezo-xerofite sunt specifice solurilor care în orizonturile superioare sunt de la uscat-reavăne până la reavăne, în perioada de vară (cu precipitaţii reduse).Acestei categorii îi aparţin următoarele specii: Asparagus tenuifolius, Bruckenthalia spiculifolia, Campanula persicifolia, C. ranunculoides, Carex

36

Page 37: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

montana, Chrysanthemum corymbosum, Digitalis lanata, Festuca altisima, Genista tinctoria, Inula germanica, Origanum vulgare, Phlomis tuberosa.

Specii mezofitePentru solurile reavăne şi reavăn-jilave, în perioada de vară, caracteristice sunt: Deniaria bulbifera, Anemone ranunculoides, Asarum europaeum, Asperula odorata, Bromus ramosus, Carex digitala, Convaîlaria majalLs, Elymus europaeus, EpilobiumMontanum, Euphorbia amygdaloides, Pulmonaria rubra, Vinca minor.

Fig. 21 Dentaria bulbifera - Colţişor

Dentaria bulbifera (L) - Colţişor (fig. 21)Caractere biologice: plantă cu frunze penat-sectate dispuse altern, înălţime 30-70 cm, florii roşietice sau alburii, înflorire în aprilie-mai.Caractere ecologice: specie mezofită, mezotrofă-eutrofă. Distribuţie geografică: specifică etajului fagului, mai rar, în pădurile de stejar (păduri umbroase).Specii mezo - higrofiteGama speciilor mezo-higrofite însoţeşte predominant solurile reavăn-jilave, până la jilav-umede.Aceastei categorii îi aparţin: Allium ursinum, Arum maculatum, Carex sylvatica, Chrysanthemum rotundifolium, Festuca gigantea, Lamium maculatum, Luzula sylvatica, Lycopodium selago, Moneses uniflora, Ranunculus carpaticus, Salvia glutinosa, Senecio fuchsii.Specii higrofitePentru solurile de la jilav-umede până la umed-ude, putem exemplifica: Carex pendula, C. remota, Crepis paludosa, Equisetum sylvaticum Galega officinalis, Impatiens noli tangere, Lycopus europaeus, Stachys palustris.

37

Page 38: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Fig. 22 Carex pendula - Rogoz

Carex pendula (Huds) - Rogoz (fig. 22)Caractere biologice: plantă înaltă (50-150 cm) frunze late, înflorire în mai-iunie.Caractere ecologice: specie mezo-higrofită.Distribuţie geografică: specifică etajelor gorunului şi fagului (păduri umbroase) şi în pajiştile cu exces de umiditate, caracteristice acestor etaje.

Specii ultra - higrofiteSpeciile în cauză însoţesc solurile cu exces de umiditate (inclusiv celemlăştinoase), permanent ude sau parţial submerse. în aceste condiţii de mediu sunt întâlnite prioritar: Carex riparia, C. rostrata, C. stellulata şi Eriophorum vaginatum.

Specii eurifiteÎn această categorie sunt grupate speciile vegetale capabile să se dezvolteîn habitaturi variate, cu un spectru larg al condiţiilor de umiditate din sol. Celmai des întâlnite sunt: Stellaria nemorum, Deschampsia flexuosa, Galium schultesii, Inula salicina, Lapsana communis, Luzula luzuloides, Maianthemum bifolium, Melica nutans, Pyrola secunda, Brachypodium silvaticum,Calamagrostis arundinacea, Calluna vulgaris, Sanicula europaea, Vaccinium myrtillus, Rubus hirtus ş.a.

Fig. 23 Stellaria nemorum - Steluţă

38

Page 39: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Stellaria nemorum (L) - Steluţă (fig. 23)Caractere biologice: frunze ovate, tulpină păroasă, înflorire în mai-iulie.Caractere ecologice: specie mezo-higrofită.Distribuţie geografică: specifică pădurilor de amestec gorun şi fag (Alneto-Ulmion).

Specii alterntiv eurifiteCalamagrostis epigeios, Carex tomentosa, C. vulpina, Molinia coerulea.

3.4. Specii indicatoare pentru soluri cu humus de tip mull şi structură glomerulară

Specii indicatoare de mullHumusul de tip mull, saturat sau aproape saturat în baze condiţioneazăinstalarea unor specii caracteristice: Mercurialis perennis, Actaea spicala, Allium ursinum, Anemone nemorosa, Arum maculatum, Asarum europaeum, Asperula odorata, Cardamine impatiens, Carex digitala, C. sylvalica, Dentaria bulbifera, Elymus europaeus, Festuca gigantea, Geranium robertianum, Hedera helix, Lathyrus vernus, Melica uniflora, Mellium effusum, Polygonatum latifolium, Pulmonaria officinalis, P. rubra, Salvia glutinosa, Stellaria holostea, Vinca minor.

Fig. 24 Mercurialis perennis - Brei

Mercurialis perennis (L) - Brei (fig. 24)Caractere biologice: plantă stoloniferă, dioică, frunze peţiolate, lanceolate sau ovate, înflorire în aprilie-mai.Caractere ecologice: specie eutrofă, mezotrofă.Distribuţie geografică: frecventă în păduri şi parcele defrişate (Fagetalia).

3. 5. Specii indicatoare de soluri compacteCompactarea naturală şi, îndeosebi de natură antropică contribuie la instalarea unorspecii caracteristice: Agrostis alba, Carex brizoides, Centaurium umbellatum, Festuca pseudovina, Gypsophilla muralis, Lychnis coronaria, Potentilla alba, P. erecta, Stachys germanica, Veronica spicata.

39

Page 40: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

3. 6. Specii producătoare de înţelenireIn condiţile unor pajişti naturale cu caracter secundar sau ale celor dinetajul tufărişurilor subalpine, unele specii produc înţelenirea putennică a orizontului superior. Din această categorie fac parte: Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea, Andropogon ischaemum, Agrostis alba, Calluna vulgaris, Carex brizoides, Deschampsia caespitosa, D. flexuosa, Festuca pseudovina, F. valesiaca, Poa pratensis, Luzula sylvatica.Specii care afânează orizontul superior al solului prin acţiunea mecanică a rădăcinilor, rizomilor şi stolonilorPlantele cu rizomi, stoloni şi rădăcini ramificate contribuie nemijlocit la afânarea orizontului superior al unor soluri de la slab la moderat compact. Această acţiune este caracteristică speciilor: Anemone nemorosa, Asarum europaeum, Dentaria bulbifera, Melica nutans, Polygonatum multiflorum, Symphytum cordatum.

3. 7. Specii indicatoare de soluri sarăturatePrezenţa sărurilor solubile în profilul unor soluri poate indicată de instalarea unor specii rezistente la aceste condiţii de mediu. Cele mai reprezentative specii indicatoare sunt: Salicornia herbacea, Sueda maritima,Bassia hirsuta, Atriplex hastata, Obione pedunculata, Petrosimonia triandra, Nitraria scoberi.

Fig. 25 Salicornia Herbacea)– Iarba sărată

Salicornia europaea –( S. Herbacea) (L) – Iarba sărată (fig. 25)Caractere biologice: plantă cu tulpină cilindrică, glabră, verde sau roşiatică, frunze liniare sau semicilindrice, înflorire în iulie-septembrie.Caractere ecologice: specie mezohalofită-higrohalofită.Distribuţie geografică: frecventă din zona stepei până în etajul gorunului, pe suprafeţe plane şi slab înclinate, cu exces de umiditate.

40

Page 41: Curs - Metode Biologice de Evaluare a Calitatii Mediului

Bibliografie

1. Cretzoiu, P. - Flora lichenilor foliosi si fruticulosi epidendri si epixili din Romania;

2. Hindak, Fr. - Sladkovodne riasy, Slovenske pedagogicke nakladadeldstvo, 1977;3. Kiement, O. - Cheie pentru determinarea speciilor de Peltigera din Romania;4. Malacea, I..- Biologia apelor impurificate, Edit. Academiei RSR, Bucuresati,

1969; 5. Moruzi, C., Petria, E., Mantu, E., - Catalogul lichenilor din Romania",

Bucuresti;19676. Moruzi C., Toma N. - Determinator de plante inferioare – Licheni, Edit. Did. si

Ped., Bucuresti, 1971;7. Negrea, St. - Fauna R.S.R., Crustaceea, vol. VI, fasc.12, Cladocera, Ed.

Academica R.S.R, Bucuresti, 1983;8. Rudescu, L. - Fauna R.S.R., Trochelminthes, vol. II, fasc. 2, Rotatoria, Ed.

Academica R.S.R, Bucuresti, 1960.

41