نشانگرهای زیستی به عنوان راهنمای پایش محیط زیست

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ، گروه محیط زیست ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوزستان (مسئول مکاتبات)

2 استادیار ، گروه شیلات ، دانشکده کشاورزی ، واحد کرمانشاه دانشگاه آزاد اسلامی ، کرمانشاه ، ایران

چکیده

نشانگرهای اکولوژیکی مانند انواع بنتوزها، جلبک‏ها و گیاهان جهت ارزیابی وضعیت محیط‏زیستی می‏توانند استفاده گردند، به طوری که یک نشانه اولیه نگران کننده از تغییرات و استرس‏ها  را در محیط‏زیست نشان می‏دهند. در واقع نشانگرها یک ارزیابی غیرمستقیم از کارآیی آن سیستم و اثرات محیط‏زیستی پنهان را نشان داده و اگر به درستی انتخاب شوند ابزار مفیدی در اطلاع رسانی استفاده پایدار از آن سیستم اکولوژیکی برای مدیران می‏باشند. استفاده از نشانگرهای محیط‏زیستی به عنوان یک ابزار مدیریتی  به دلایل زیر مورد تردید می‏باشد: در مبحث شاخص‏های زیستی، صرف حضور و فراوانی گونه‏ها در یک اکوسیستم دلیل بر سلامت اکوسیستم، عدم تخریب و یا    بی‏خطر بودن فعالیت‏های انسانی انجام گرفته در آن اکوسیستم نیست بلکه میزان تنوع ژنتیکی موجود در گونه یا جمعیت‏های آن و وجود تبادل ژنتیکی بین جمعیت‏ها و گروه‏های موجود در آن اکوسیستم ضامن تداوم حیات آن‏ها خواهد بود. لذا اندازه‏گیری تنوع ژنی موجود، تعیین اندازه جمعیت موثر و میزان تبادل ژنی بین آن‏ها، می‏تواند اطلاعات بیشتری در اختیار ما قرار دهد و در برنامه ریزی و ارزیابی پروژه‏ها مورد استفاده قرار گیرد برنامه‏های پایش اغلب به تعداد کمی از نشانگرها بستگی دارند و جهت در نظر گرفتن کل سیستم اکولوژیکی ارزش ندارند. انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی در مدیریت برنامه‏هایی که اهداف و برنامه‏های طولانی مدت وسیع دارند،          گیج‏کننده است.
برنامه‏های پایش و مدیریت به دلیل نقص در انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی مناسب اغلب فاقد دقت بالای علمی هستند. مطالعه نشانگرهای محیط‏زیستی در خصوص انتخاب بهیینه نشانگرها، نشان داده است  که بایستی گونه‏هایی انتخاب شوند که دقیقا منعکس کننده سیستم بوده ، سریعا  متناسب استرس‏ها و موقعیت‏ها تغییر یابند، ساده و آشکار بوده و درک آنها پیچیده نباشد اما در این زمینه باز هم تجربیات ما محدود است و باز هم نیازمند این هستیم که شاخص‏های بهتری را انتخاب کنیم و نشانگرهای محیط‏زیستی را بمنظور اجتناب از   آسیب‏های محیط‏زیستی موجود اصلاح نموده و حتی شاید بهتر باشد از مدل‏های کامپیوتری  در سیستم GIS نیز به‏منظور             تجزیه و تحلیل بهتر کمک گرفت.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 31، زمستان 93  

 

نشانگرهای زیستی به عنوان راهنمای پایش محیط زیست

 

مریم محمدی روزبهانی [1]*

Mmohammadiroozbahani@yahoo.com

نسرین چوبکار [2]

 

چکیده

نشانگرهای اکولوژیکی مانند انواع بنتوزها، جلبک‏ها و گیاهان جهت ارزیابی وضعیت محیط‏زیستی می‏توانند استفاده گردند، به طوری که یک نشانه اولیه نگران کننده از تغییرات و استرس‏ها  را در محیط‏زیست نشان می‏دهند. در واقع نشانگرها یک ارزیابی غیرمستقیم از کارآیی آن سیستم و اثرات محیط‏زیستی پنهان را نشان داده و اگر به درستی انتخاب شوند ابزار مفیدی در اطلاع رسانی استفاده پایدار از آن سیستم اکولوژیکی برای مدیران می‏باشند. استفاده از نشانگرهای محیط‏زیستی به عنوان یک ابزار مدیریتی  به دلایل زیر مورد تردید می‏باشد: در مبحث شاخص‏های زیستی، صرف حضور و فراوانی گونه‏ها در یک اکوسیستم دلیل بر سلامت اکوسیستم، عدم تخریب و یا    بی‏خطر بودن فعالیت‏های انسانی انجام گرفته در آن اکوسیستم نیست بلکه میزان تنوع ژنتیکی موجود در گونه یا جمعیت‏های آن و وجود تبادل ژنتیکی بین جمعیت‏ها و گروه‏های موجود در آن اکوسیستم ضامن تداوم حیات آن‏ها خواهد بود. لذا اندازه‏گیری تنوع ژنی موجود، تعیین اندازه جمعیت موثر و میزان تبادل ژنی بین آن‏ها، می‏تواند اطلاعات بیشتری در اختیار ما قرار دهد و در برنامه ریزی و ارزیابی پروژه‏ها مورد استفاده قرار گیرد برنامه‏های پایش اغلب به تعداد کمی از نشانگرها بستگی دارند و جهت در نظر گرفتن کل سیستم اکولوژیکی ارزش ندارند. انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی در مدیریت برنامه‏هایی که اهداف و برنامه‏های طولانی مدت وسیع دارند،          گیج‏کننده است.

برنامه‏های پایش و مدیریت به دلیل نقص در انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی مناسب اغلب فاقد دقت بالای علمی هستند. مطالعه نشانگرهای محیط‏زیستی در خصوص انتخاب بهیینه نشانگرها، نشان داده است  که بایستی گونه‏هایی انتخاب شوند که دقیقا منعکس کننده سیستم بوده ، سریعا  متناسب استرس‏ها و موقعیت‏ها تغییر یابند، ساده و آشکار بوده و درک آنها پیچیده نباشد اما در این زمینه باز هم تجربیات ما محدود است و باز هم نیازمند این هستیم که شاخص‏های بهتری را انتخاب کنیم و نشانگرهای محیط‏زیستی را بمنظور اجتناب از   آسیب‏های محیط‏زیستی موجود اصلاح نموده و حتی شاید بهتر باشد از مدل‏های کامپیوتری در سیستم GIS نیز به‏منظور             تجزیه و تحلیل بهتر کمک گرفت.

کلمات کلیدی: نشانگرهای اکولوژیکی، سنجنده های زیستی، پایش.

 

 

مقدمه

 

به طور کلی در مطالعات محیط‏زیستی، ارزیابی و ردیابی تاثیرات فعالیت‌های مختلف انسان بر شرایط فیزیکی، شیمیایی و زیستی محیط از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این ارتباط، بررسی تغییرات جمعیت جامعه زیستی (گیاهی و جانوری) می‌تواند اطلاعات زیادی از استرس‌های محیطی و ورود مواد الاینده در اختیار برنامه‌ریزان، واحدهای صنعتی و سازمان حفاظت محیط زیست قرار دهد.

با توجه به وجود آلودگی های محیط‏زیستی در دنیای امروز    راه حل ساده و مشخصی برای بسیاری از مشکلات           محیط‏زیستی وجود ندارد، با توجه به  اهمیت بالای حفاظت از منابع طبیعی و محیط زیست ضروری است که اکولوژیست‏ها از طریق استفاده از نشانگر[3]های مناسب، روش‏های بهتر و         بی‏عیب‏تری را به منظور ارزیابی، پایش[4] و مدیریت در کل سیستم اکولوژیکی ارایه دهند.

 تمامیت اکولوژیکی[5](کل سیستم اکولوژیکی) اشاره به اکوسیستمی یکپارچه دارد که شامل حضور گونه‏های مناسب، جمعیت و اجتماعات و وجود فرآیندهای اکولوژیکی بین جوامع در نرخ ها و مقیاس‏های مناسب می‏باشد، به طوری که شرایط محیط‏زیستی این فرآیندها را حمایت کند. بنابراین، مفهوم اکولوژیکی تمامیت، انتخاب نشانگرهای نشان دهنده وضعیت کل سیستم  را، که برای مدیران منابع مفید هستند، بیان     می‏کند. نشانگرهای اکولوژیکی اهداف متعددی دارند، می‏توانند برای ارزیابی وضعیت محیط‏زیستی یا پایش وضعیت در تمامی زمان‏ها استفاده شوند و یا یک نشانه نگران کننده سریع از تغییرات در محیط‏زیست را نشان داده  و نیز می‏توانند برای تشخیص علت مشکلات محیط‏زیستی استفاده شوند (1).

هدف مورد نظر، در انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی تأثیر           می‏گذارد هر چند که توازن بین خصوصیات مورد نظر، هزینه ها و امکان پذیری، انتخاب نشانگرها را تعیین می‏کند. نشانگرهای اکولوژیکی میزان استرس‏ها، درجه در معرض بودن با استرس‏ها یا میزان پاسخ اکولوژیکی با استرس را کمی می‏کند. هدف از این مقاله، معیارهای درست انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی می‏باشد.

 

1- هدف استفاده از نشانگرها

هدف از استفاده از یک نشانگر آن است که یک روش موثر و ساده برای آزمایش ترکیب، ساختار و عملکرد سیستم‏های اکولوژیکی پیچیده فراهم شود(2) (جدول 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 1- نشانگرها و اجزاء نمونه برای تمامیت اکولوژیکی((3.

سلسله مراتب

فرآیندها

نشانگرهای پیشنهادی

موجود زنده

مسمومیت‏های محیط‏زیستی منجر به موتاسیون

- آسیب‏های تغییر شکل پیشنهادی

- بار انگلی

گونه

- گسترش یا کاهش دسترسی

- انقراض

- اندازه دسترسی

جمعیت

- نوسان فراوانی

- کلنی شدن یا انقراض

- تعداد افراد

 

- سن یا اندازه ساختار

 

- رفتار پراکنش

اکوسیستم

- رقابت

- رابطه صیادی یا انگلی

- جریان انرژی

- غنای گونه‏ای

- فراوانی گونه‏ای

- تعداد سطوح غذایی

چشم انداز

- آشفتگی

- توالی

- جزیره‏ای شدن

- پراکندگی فضایی جوامع

 

 

استفاده از نشانگرهای اکولوژیکی بر این فرض تأکید می‏کند که حضور یا عدم حضور و نوسان در این نشانگرها، تغییرات موجود در سطوح مختلف سلسله مراتب اکولوژیکی[6] را از ژن تا گونه و نهایتأ تا تمامی گستره زیستی منعکس کند(4).

سلسله مراتب اکولوژیکی شامل عناصر ساختاری، ترکیبی و عملکردی است که وقتی ترکیب شدند، سیستم اکولوژیکی را تعریف می‏کنند. تمام سیستم‏های اکولوژیکی عناصر ترکیبی و ساختاری دارند که از طریق فرآیندهای اکولوژیکی به وجود    می‏آیند. اگر ارتباط بین فرآیندهای اساسی و عناصر ساختاری و ترکیب  آنها شکسته شود، بنابراین پایداری و تمامیت در معرض خطر قرار می‏گیرد و ممکن است احیای سیستم مشکل و پیچیده شود.

به صورت ایده‏آل، تمامی نشانگرها باید اطلاعات کلیدی را درباره ساختمان، عملکرد و ترکیب یک سیستم نشان دهند. گاهی اوقات اندازه‏های یک مقیاس می تواند اطلاعات مرتبط با دیگر مقیاس‏ها را فراهم کند. برای مثال ، اندازه بزرگترین تکه زیستگاه که قلمرو بزرگتری را در بر می‏گیرد، غالبأ  شامل قلمروهای کوچک‏تری از گونه‏ها یا سطوح غذایی حیواناتی هستند  که توسط این قلمرو بزرگتر در بر گرفته شده و         از طرفی نیز در نتیجه مشکلات ایجاد شده در قلمرو بزرگتر محدود می‏شوند. چون سیستم اکولوژیکی می‏تواند به عنوان یک مجموعه پویا و در حال حرکت همراه با بسیاری از تغییرات آهسته متنوع دیده شود، پس غالبأ مشکل است که وسعت یک ناحیه اکولوژیک یا طول مدت پایش تشخیص داده شود(5).

2- نگرانی‏ها و چالش‏ها

اگرچه تعداد کمی از دانشمندان،  فوایدی را که نشانگرها برای تحقیق و تلاش‏های مدیریتی فراهم می‏کنند، انکار می‏کنند  اما مفید بودن آن‏ها در منابع مختلف به اثبات رسیده است و فقط سه نگرانی استفاده از نشانگرهای اکولوژیکی را به عنوان ابزار مدیریت منابع مختل می‏کند.

2-1- برنامه‏های پایش اغلب به تعداد کمی از نشانگرها بستگی دارد و در نتیجه برای کل پیچیدگی سیستم نمی‏تواند در نظر گرفته شود. به وسیله انتخاب یک نشانگر یا تعداد کمی از نشانگرها، تمرکز بر برنامه مدیریت و پایش اکولوژیکی آسان شده و سبب می‏شود علیرغم پیچیده بودن سیستم به یک درک ساده از آن رسیده  و در نتیجه خیلی از تقابل‏های موقتی و زمانی موجود نادیده گرفته شود (6).

نشانگرها  باید از سطوح چندگانه سلسله مراتب اکولوژیکی انتخاب شوند، به طوریکه به طور موثر سطوح چندگانه پیچیدگی را در یک سیستم اکولوژیکی پایش نمایند. بنابراین یک چالش کلیدی آن است که ترکیبی از اندازه گیری هایی را پیدا کنیم که بتواند علامت های قابل تفسیر برای نشان دادن اثر وضعیت های اکولوژیکی با هزینه معقول را بدهد و طیف تغییرات اکولوژیکی را پوشش دهد(4 ,5).

2-2- انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی اغلب در برنامه‏های مدیریتی که اهداف و برنامه‏های طولانی مدت دارد، گیج کننده است. اهداف و برنامه‏های اولیه بایستی با در نظر گرفتن اهداف مدیریتی جاری و آینده، تعیین شوند. نشانگرهای اکولوژیکی سپس می‏توانند برای اندازه‏گیری مشخصاتی از سیستم که با نگرانی‏های مدیریتی در ارتباط هستند، انتخاب شوند. اهداف مدیریت و بنابراین انتخاب نشانگر باید با هم مرتبط بوده و بتواند  عواقب طولانی مدت و هم کوتاه مدت تصمیم‏های مدیریت منابع را درک نماید.

2-3- برنامه‏های پایش و مدیریت اغلب به دلیل اشتباه در استفاده از یک روش مشخص برای تعریف نشانگرهای اکولوژیکی فاقد دقت بالای علمی است (4 ,5).

فقدان روش مشخص برای انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی، تأیید اطلاعات جمع آوری شده به وسیله این نشانگرها را مشکل     می‏کند. تا زمانی که روش‏های استاندارد برای انتخاب و استفاده از نشانگرها ایجاد نشود، تفسیر این تغییرات خطاهایی را        در بر دارد. ایجاد و استفاده از روش‏های استاندارد برای انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی، باعث ایجاد یک روش مشخص و استاندارد شده و یک راهنما در انتخاب نشانگرها و در راستای اهداف مدیریت منابع ایجاد می کند(7) .

 3- معیارهای انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی

انتخاب نشانگرهای موثر و مفید کلید اصلی موفقیت در هر نوع برنامه پایش است. به طور کلی،لازم است که نشانگرهای اکولوژیکی پیچیدگی‏های اکوسیستمی را که تا کنون به طور ساده پایش شده، نشان دهد. در ابتدا و برای تعریف نشانگر اکولوژیکی لازم است که معیارهایی برای انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی فراهم شود(جدول 2)(2 ).

 

جدول 2- معیار انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی

به سادگی قابل اندازه گیری باشند.

نسبت به استرس در سیستم حساس باشند.

نسبت به استرس در یک حالت قابل پیش بینی پاسخ دهند.

پیش بینی کننده باشند: مشخص کننده یک تغییر قریب الوقوع در سیستم اکولوژیکی باشند.

پیش بینی کننده تغییراتی باشند که بتوانند به وسیله اعمال مدیریتی برگردانده شوند.

جامع و فراگیر باشند: تمامی نشانگرها با یکدیگر،یک اندازه گیری فراگیر برای کل عوامل در سیستم اکولوژیکی را فراهم کنند( خاک ،پوشش گیاهی،دما،....)

یک واکنش مشخص نسبت به اختلال طبیعی ، استرس های انسانی و تغییرات در تمام زمان ها داشته باشند.

در واکنش های یکسان ،تغییر پذیری کم داشته باشند.

 

 

 

 

 

معیارهایی که  نشانگرهای اکولوژیکی باید داشته باشند:

  • به آسانی اندازه‏گیری شوند: نشانگر باید درست انتخاب شود و برای اندازه‏گیری، معقول و ارزان باشد. در سیستم متریک به آسانی درک شود، برای ارایه ساده باشد و اطلاعاتی را برای مدیران مهیا سازد که علمی، قابل استناد و مقرون به صرفه باشد. از سال‏ها قبل، قناری در معادن به دلیل حضور گاز متان و گازهای دیگر که منجر به انفجار می‏شدند، استفاده می‏گردید. مرگ یک قناری به آسانی مشاهده       می‏شد، گرچه این مساله در مورد خود پرنده،     تأسف‏آور است اما نشانه حضور گازهای خطرناک است. زمانی که یک پرنده در اثر وجود گاز سمی از پای در می‏آمد  این یک نشانه برای معدن کارانی بود که در معرض خطر بودند(8).
  • نسبت به استرس‏ها در سیستم حساس باشند: نشانگرهای اکولوژیکی ایده آل نه تنها به استرس‏های ایجاد شده به وسیله انسان واکنش نشان می‏دهند   در حالی که نسبت به تغییرات طبیعی نیز بایستی حساس باشند(9). برخی نشانگرها ممکن است       به تمام تغییرات در سیستم پاسخ دهند اما نشانگرهای مفید آنهایی هستند که نسبت به یک استرس مشخص، حساسیت بالا نشان دهند. برای مثال لاک پشت نقب زن (Gopherus polyphemus) به مقدار زیادی نسبت به اختلال خاک و فقدان مکان‏های مناسب در خصوص اختلال در زیستگاه فیزیکی حساس است که این امر،      عدم‏حضور لاک پشت را در نواحی‏ای از تپه‏های شنی تفسیر می‏کند.
  • در یک وضعیت قابل پیش‏بینی و مشخص به استرس پاسخ دهند: واکنش نشانگرها به استرس نباید مبهم باشد و حتی اگر پاسخ نشانگر در اثر استرس، تدریجی است باید قابل پیش‏بینی باشد(مانند افزایش سیانوباکترها در دریاچه های آلوده). به طور ایده آل در سطحی از سیستم که در حالت ابتدایی و آستانه‏ای می‏باشد نیز اندیکاتورها بتوانند          عکس‏العمل نشان دهند. نمونه‏ای از               نشانگر اکولوژیکی، حضور سیانوباکتر Oscillatoria rubescens در دریاچه هایی است که نزدیک به حالت یوتریفیکاسیون نهایی هستند. نقش این سیانوباکتر به عنوان نشانگر اولین بار در دریاچه واشینگتن مشخص شد(10).
  • قابل پیش بینی باشند:  تغییر در نشانگر  باید قبل از تغییر جانبی در سیستم اکولوژیکی قابل اندازه‏گیری باشد. مثلا برای قناری‏ها در مثال معدن زغال سنگ، پرنده در سطوحی از گازهای سمی که برای ایجاد انفجار یا برای ایجاد سمیت در انسان کافی نیست، از بین رفت و این نشان دهنده نامناسب بودن این نشانگر است (11).
  • پیش‏بینی تغییراتی که می‏تواند به وسیله اعمال مدیریتی برگردانده شود: ارزش نشانگر به ارتباط آن با تغییرات احتمالی در اعمال مدیریتی بستگی دارد.
  • جامع باشند : تمامی نشانگرها با هم، یک معیار فراگیر از تغییرات کلیدی را در سیستم اکولوژیکی فراهم می‏کنند. هیچ نشانگری به صورت انفرادی برای تمامی مقیاس‏های فضایی نگرانی‏ها نمی‏تواند    به کار برده شود. برای مثالBrook و همکاران تعدادی از نشانگرها را با یکدیگر برای اکوسیستم های جنگلی کنار رودخانه به کاربردند که توانست یک ارزیابی از تمام سیستم اعم از تنوع خاک، توپوگرافی،  رژیم های پراکندگی و دیگر تغییرات محیط‏زیستی را فراهم کند. 
  • داشتن یک پاسخ مشخص نسبت به آشفتگی‏های طبیعی، استرس‏های انسانی و تغییرات در هر زمان: نشانگر باید یک پاسخ قابل استناد هم نسبت به آشفتگی‏های طبیعی و هم به استرس‏های انسانی در سیستم داشته باشد. گونه‏های کانونی (مرکزی) اغلب تنها گونه‏هایی هستند که یک مقدار کافی از اطلاعاتی  را دارند که اثرات طولانی مدت و واکنش‏های تغییر را نشان می‏دهند(جدول 3 مشخصات این گونه های کانونی را نشان می دهد (4).


 


جدول 3 - طبقه بندی گونه های کانونی

گونه های شاخص[7] گونه هایی هستند که وضعیت آن‏ها نشانگر وضعیت یک گروه عملکردی بزرگتر از گونه‏هاست، وضعیت زیستگاه‏های کلیدی را منعکس می‏کند و یا به عنوان یک نگرانی اولیه عوامل وارد کننده استرس عمل می‏کند. مانند جمعیت آهوی دم سفید (Odocoileus virginianus ) که تعداد جمعیت آنها نشان دهنده مناسب بودن وضعیت حاشیه علفزارهای جنگلی است(12).

گونه‏های سنگ سرطاق[8] که اثرات بزرگتری بر یک یا تعداد بیشتری از فرآیندهای اکولوژیکی دارند. مانند نوعی دارکوب (Picoides borealis ) که حفره‏هایی در درختان زنده ایجاد می‏کند که پناهگاه 23 گونه دیگر را فراهم می کند( 13 ).

گونه های چتر[9] که هم احتیاجات نواحی بزرگ را دارند و هم از چند زیستگاه استفاده می‏کنند که شامل احتیاجات زیستگاه گونه‏های دیگر است(مانند جغد خالدار شمالی که جنگل قدیمی را در شمال غربی اقیانوس آرام اشغال می‏کند).

گونه‏های رابط[10] که نقش‏هایی حساس در انتقال مواد و انرژی در سطوح غذایی دارند و یک رابط برای انتقال انرژی با شبکه های غذایی پیچیده است.

گونه‏های مورد توجه[11] که شامل گونه‏های تهدید شده و در معرض خطر انقراض،گونه‏های شکاری و آسیب پذیر هستند.

مهندسان اکولوژیکی که زیستگاه را بر اساس نیازهای خود تغییر می دهند تا جایی که فرصت ها و سرنوشت سایر گونه ها را      تحت تاثیر قرار دهند(14).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • داشتن تغییر پذیری کم در واکنش: نشانگرهایی که یک گستره کوچک در واکنش نسبت به استرس‏های مشخص دارند در مطالعات پایش کاربرد بالاتر و مشخص تری دارند.

موجودات مورد استفاده در پایش زیستی بنابر مطالعات مختلف شامل تنوع و فراوانی انواع بی مهرگان، جلبک‏ها،گلسنگ‏ها، باکتری‏ها و مهره‏داران است که البته هریک از این‏ها معایب و مزایای خاص خود را دارند که در این مقاله هدف مطرح کردن این موارد نیست بلکه هدف این است که این نشانگرهای محیط‏زیستی  را بدرستی انتخاب کنیم تا از آسیب‏های جدی  محیط‏زیستی جلوگیری کنیم.

به عنوان مثال در اکوسیستم‏های آبی، بی‏مهره‏گان کفزی(بنتوزها) به عنوان یک نشانگر مناسب کیفیت آب         به شمار می‏روند. مشخصات موجودات کفزی که مخصوصأ آن‏ها را برای مطالعات کیفیت آب مناسب می سازد شامل موارد زیر است:

1-      چرخه‏های زندگی طولانی،که ممکن است منعکس کننده شرایط برای یک دوره زمانی باشد.

2-      حرکت و جنبش کم. پس نشانگرهای محیط‏زیستی یک محل هستند.

3-      گستره های متفاوت تحمل نسبت به شرایط محیط‏زیستی متفاوت.

4-      اشغال موقعیت مرکزی در زنجیره‏های غذایی بطوری که یک منبع انرژی برای جانوران بزرگتر  خود هستند و در اکثر اکوسیستم های آبی یافت می‏شوند.

5-      سهولت شناسایی و جمع آوری.

اما معایبی را نیز دارا هستند:

1-به تمامی اثرات پاسخ نمی‏دهند.

2-تغییرات فصلی آنها مقایسه را مشکل می‏سازد(8،9).

 

 

نتیجه گیری

پس همان طور که عنوان شد نشانگرهای اکولوژیکی مانند بنتوزها، مهره‏داران، جلبک‏ها و ... برای پایش، ارزیابی و   مدیریت منابع طبیعی استفاده می‏شوند و یک اخطار اولیه از مشکلات بعدی را نشان می‏دهند. اما شاید این نشانگرهای   مورد استفاده هنوز به درستی انتخاب و تجزیه و تحلیل نشده تا بتوان از آنها در مدیریت و توسعه پایدار استفاده کرد. بنابراین یک چالش کلیدی این است که ترکیبی از اندازه گیری هایی پیدا کنیم که بتواند علامت های قابل تفسیر، برای نشان دادن اثر وضعیت های اکولوژیکی با هزینه معقول و دقت بالا بدهد و طیف تغییرات اکولوژیکی را پوشش دهد. ایجاد و استفاده از روش‏های استاندارد برای انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی، باعث ایجاد یک روش مشخص و استاندارد شده و یک راهنما در انتخاب نشانگرها و در راستای اهداف مدیریت منابع ایجاد      می‏کند.در مطالعات اکولو‍ژیکی لازم است که یک مجموعه از نشانگرهای معرف ساختار، عملکرد و ترکیب سیستم اکولوژیکی استفاده شوند و نشانگرهای اکولوژیکی باید معیارهای زیر را معرفی کنند:

1-      به آسانی قابل اندازه گیری باشند.

2-      نسبت به استرس‏ها در اکوسیستم حساس باشند.

3-      به استرس در یک حالت قابل استناد واکنش نشان دهند.

4-      قابل پیش‏بینی باشند.

5-      تغییراتی را که به وسیله اعمال مدیریتی می‏توانند دفع شوند پیش‏بینی کنند.

6-      یکپارچه باشند.

7-      واکنش مشخص نسبت به آشفتگی‏های طبیعی و استرس‏های ناشی از آلودگی ایجاد شده به وسیله انسان داشته باشند ولی به طور کلی در واکنش       با استرس‏ها تغییر پذیری کمی داشته باشند (15).

با این که در زمینه انتخاب نشانگرهای محیط‏زیستی تلاش های فراوانی صورت گرفته تا  گونه هایی انتخاب شوند که دقیقا منعکس کننده سیستم بوده، سریعا متناسب استرس‏ها و موقعیت‏ها تغییر یابند،  ساده و آشکار بوده و درک آن ها پیچیده نباشد اما در این زمینه باز هم تجربیات ما محدود است. باز هم نیازمند این هستیم که شاخص‏های بهتری را انتخاب کنیم و نشانگرهای محیط‏زیستی را به منظور اجتناب از     آسیب‏های محیط‏زیستی اصلاح کنیم و حتی شاید بهتر است از مدل های کامپیوتری  در سیستم GIS (جی آی اس)[12] نیز به‏منظور تجزیه و تحلیل بهتر کمک گرفت. این سیستم از برداشت لایه‏های مختلف اطلاعاتی  استفاده می‏نماید،  اطلاعات کامپیوتری لایه‏ها ترکیب و آنالیز می‏گردد و بهترین نتیجه ممکن را به دست می دهد که سبب هزینه پایین و دقت بالا  و صرف وقت کمتر می‏گردد اما  نیازمند به تربیت نیروی کارآزموده در این زمینه هستیم(16).

 

منابع

  1. Brooks, R.B., O’Connell, T.J., Wardrop, D.H., Jackson, L.E., 1998.Towards a regional  index  of  biological integrity: the example of the  forested  riparian ecosystem. Environ. Monit. Assess. 51,131–143.
  2. Schiller, A., Hunsaker, C.T., Kane, M.A., Wolfe, A.K., Dale, V.H., Suter, G.W., Russell, C.S., Pion, G., Hadley, M., Konar, V.C., 2001. Communicating ecological indicators to decision-makers and the public. Conservation Ecol., 5 (1): 19.
  3. Klemas, V.V., 2001. Remote sensing of landscape -level coastal environmental indicators. Environ. Manage. 27, 47–57.
  4. Dale.V.H and Beyeler.S.C.2001. Ecological   Indicators Challenges in the development and Use of ecological  indicators.
  5. Beyeler, V.H., Lugo, A., MacMahon, J., Pickett, S., 1998. Ecosystem Management  in the context of  large, infrequent disturbances.Ecosystems 1, 546–557.
  6. Gurney, W., Ross, A., Broekhuizen, N., 1995. Coupling dynamics Of  systems and materials. In: Jones, C., Lawton, J. (Eds.), Linking Species and Ecosystems. Chapman & Hall, London,pp. 176–193.
  7. Lindenmayer, D.B., Margules, C.R., Botkin, D.B., 2000. IndicatorsOf  biodiversity  for ecological sustainable forest  management.Conservation Biol. 14, 941–950.
  8. Lorenz, C.M., Gilbert, A.J., Cofino, W.P., 1999. Indicators  for Transboundary  river basin management. In: Pykh, Y.A., Hyatt, D.E., Lenz, R.J.M. (Eds.), Environmental Indices: System Analysis Approach. EOLSS Publishers Co. Ltd., Oxford, UK, pp. 313–328.
  9. Belnap, J., 1998. Environmental auditing: choosing indicators of natural resource condition: a case study in Arches National Park, UT, USA. Environ. Manage. 22, 635–642.
  10. Dawe, N.K., Bradfield, G.E., Boyd, W.S., Trethewey, D.E.C., Zolbrod, A.N., 2000. Marsh creation in a northern Pacific estuary: is thirteen years of monitoring vegetation dynamics enough? Conservation Ecol. 4, 12. [online] URL: http://www.consecol.org.
  11. McCay, D.H., 2000. Effects of chronic human activities on invasionOf  longleaf  pine forests by sand pine. Ecosystems 3, 283–292.
  12. Power, M.E., Tilman, D., Estes, J.A., Menge, B.A., Bond, W.J., Mills, L.S., Daily, G., Castilla, J.C., Lubchenco, J., Paine, R.T., 1996. Challenges in the quest for keystones. BioScience 46, 609–620.
  13. Dennis, J.V., 1971. Species using red-cockaded woodpecker holes in northeastern South Carolina. Bird-Banding 42, 79–87.
  14. Jones, C.J., Lawton, J.H., Shachak, M., 1994. Organisms as ecosystem engineers. Oikos.69, 373–386.
  15. Hunsaker, C.T., Carpenter, D.E. (Eds.), 1990. Environmental Monitoring and Assessment Program: Ecological Indicators. Office of Research and Development United States Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, NC.
  16. Loris, A.R... Hunter, C and Walker, S.2007.The development and application of water management sustainability indicators in Brazil and Scotland.Journal of Environmental management.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 



1- استادیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحداهواز ایران (مسئول مکاتبات)   

2- استادیار ، گروه شیلات ، دانشکده کشاورزی ، واحدکرمانشاه ، دانشگاه آزاد اسلامی ،کرمانشاه، ایران                                                                                 

1- Indicator

[4] -Monitoring

[5] -Ecological Integrity

[6] - Ecological Hierarchy

[7] - Indicator Species

[8] - Keystone Species

[9] - Umbrella Species

[10] - Link Species

[11] - Special Interest Species

[12]- Geospatial Information Systems

 

  1. Brooks, R.B., O’Connell, T.J., Wardrop, D.H., Jackson, L.E., 1998.Towards a regional  index  of  biological integrity: the example of the  forested  riparian ecosystem. Environ. Monit. Assess. 51,131–143.
  2. Schiller, A., Hunsaker, C.T., Kane, M.A., Wolfe, A.K., Dale, V.H., Suter, G.W., Russell, C.S., Pion, G., Hadley, M., Konar, V.C., 2001. Communicating ecological indicators to decision-makers and the public. Conservation Ecol., 5 (1): 19.
  3. Klemas, V.V., 2001. Remote sensing of landscape -level coastal environmental indicators. Environ. Manage. 27, 47–57.
  4. Dale.V.H and Beyeler.S.C.2001. Ecological   Indicators Challenges in the development and Use of ecological  indicators.
  5. Beyeler, V.H., Lugo, A., MacMahon, J., Pickett, S., 1998. Ecosystem Management  in the context of  large, infrequent disturbances.Ecosystems 1, 546–557.
  6. Gurney, W., Ross, A., Broekhuizen, N., 1995. Coupling dynamics Of  systems and materials. In: Jones, C., Lawton, J. (Eds.), Linking Species and Ecosystems. Chapman & Hall, London,pp. 176–193.
  7. Lindenmayer, D.B., Margules, C.R., Botkin, D.B., 2000. IndicatorsOf  biodiversity  for ecological sustainable forest  management.Conservation Biol. 14, 941–950.
  8. Lorenz, C.M., Gilbert, A.J., Cofino, W.P., 1999. Indicators  for Transboundary  river basin management. In: Pykh, Y.A., Hyatt, D.E., Lenz, R.J.M. (Eds.), Environmental Indices: System Analysis Approach. EOLSS Publishers Co. Ltd., Oxford, UK, pp. 313–328.
  9. Belnap, J., 1998. Environmental auditing: choosing indicators of natural resource condition: a case study in Arches National Park, UT, USA. Environ. Manage. 22, 635–642.
  10. Dawe, N.K., Bradfield, G.E., Boyd, W.S., Trethewey, D.E.C., Zolbrod, A.N., 2000. Marsh creation in a northern Pacific estuary: is thirteen years of monitoring vegetation dynamics enough? Conservation Ecol. 4, 12. [online] URL: http://www.consecol.org.
  11. McCay, D.H., 2000. Effects of chronic human activities on invasionOf  longleaf  pine forests by sand pine. Ecosystems 3, 283–292.
  12. Power, M.E., Tilman, D., Estes, J.A., Menge, B.A., Bond, W.J., Mills, L.S., Daily, G., Castilla, J.C., Lubchenco, J., Paine, R.T., 1996. Challenges in the quest for keystones. BioScience 46, 609–620.
  13. Dennis, J.V., 1971. Species using red-cockaded woodpecker holes in northeastern South Carolina. Bird-Banding 42, 79–87.
  14. Jones, C.J., Lawton, J.H., Shachak, M., 1994. Organisms as ecosystem engineers. Oikos.69, 373–386.
  15. Hunsaker, C.T., Carpenter, D.E. (Eds.), 1990. Environmental Monitoring and Assessment Program: Ecological Indicators. Office of Research and Development United States Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, NC.
  16. Loris, A.R... Hunter, C and Walker, S.2007.The development and application of water management sustainability indicators in Brazil and Scotland.Journal of Environmental management.