ดัชนีชีวภาพ
ดัชนีชีวภาพเป็นมาตรวัดที่แสดงคุณภาพของสิ่งแวดล้อมโดยบ่งชี้ชนิดและความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในตัวอย่างที่เป็นตัวแทนของสิ่งแวดล้อมนั้น ๆ มักใช้ในการประเมินคุณภาพน้ำในระบบนิเวศทางทะเลและน้ำจืด มีการสร้างดัชนีชีวภาพจำนวนมากเพื่อพิจารณาชนิดของสิ่งมีชีวิตที่เป็นตัวบ่งชี้ที่พบในแต่ละภูมิภาคที่ทำการศึกษา แนวคิดของดัชนีชีวภาพได้รับการพัฒนาโดยCherie Stephens โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ได้วิธีการวัด มลพิษ ในลำธาร และผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในลำธารอย่างง่าย ๆ
เทคนิค
ในการกำหนดค่าดัชนีทางชีวภาพให้กับแหล่งน้ำแห่งใดแห่งหนึ่ง ผู้ทดสอบจะทำการเก็บรวบรวมสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่จากส่วนต่างๆ ของพื้นที่ตัวอย่างในลำธาร แม่น้ำ หรือทะเลสาบ แล้วแยกพวกมันออกเป็นกลุ่มๆ ตามลักษณะที่คล้ายคลึงกัน การทดสอบที่ครอบคลุมมากขึ้นสามารถทำได้โดยการตรวจสอบหาจุลินทรีย์บางชนิด
จากนั้นจะใช้กุญแจระบุชนิดเพื่อช่วยกำหนดว่าสิ่งมีชีวิตนั้นอยู่ในหมวดหมู่หรือกลุ่มใด และกำหนดค่าตัวเลขให้กับสิ่งมีชีวิตนั้น ต่อมาจะใช้แบบฟอร์มคำนวณค่าสุดท้ายหรือคะแนนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่พบ โดยคะแนนที่ได้จะขึ้นอยู่กับสมการในแบบฟอร์ม เพื่อกำหนดสภาพคุณภาพน้ำ
ประโยชน์ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ในน้ำมีลักษณะทั่วไปบางประการที่ทำให้พวกมันมีประโยชน์อย่างมากในการประเมินสุขภาพของลำธาร:
- พวกมันมีอยู่มากมายและพบได้ในแหล่งน้ำทั่วโลก
- พวกมันไม่ได้เคลื่อนที่ได้คล่องแคล่วมากนัก
- พวกมันดำเนินวงจรชีวิตส่วนหนึ่งหรือทั้งหมดภายในลำธารหรือแม่น้ำ
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่มีขอบเขตการเคลื่อนที่จำกัดและอาศัยอยู่ในน้ำเป็นเวลานาน ทำให้พวกมันสัมผัสกับคุณภาพน้ำในลำธารหรือแม่น้ำนั้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จำนวนมากหายใจเอาออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำเข้าไป นอกจากนี้ พวกมันยังมองเห็นได้ง่ายในขณะเก็บตัวอย่างอีกด้วย
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ทั้งหมดที่พบในตัวอย่างไม่ได้ถูกระบุไว้ในแบบฟอร์มการให้คะแนนดัชนีทางชีวภาพ เนื่องจากบางชนิดไม่จำเป็นต้องอาศัยออกซิเจนในน้ำเพื่อการดำรงชีวิต หลายชนิดสามารถดูดอากาศจากบรรยากาศและกักเก็บฟองอากาศไว้ข้างลำตัวเพื่อใช้เหมือนกับนักดำน้ำที่ใช้ถังออกซิเจน
สำหรับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ที่ต้องพึ่งพาออกซิเจนละลายในน้ำ บางชนิดสามารถดำรงชีวิตได้เฉพาะในน้ำที่มีออกซิเจนสูง ในขณะที่บางชนิดสามารถดำรงชีวิตได้ในน้ำที่มีออกซิเจนละลายอยู่น้อยมาก โดยทั่วไปแล้ว เชื่อกันว่ายิ่งน้ำมีมลพิษมากเท่าไร ออกซิเจนในน้ำก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
การจำแนกประเภท
ดัชนีทางชีวภาพทำงานโดยการกำหนดระดับความทนทานต่อมลพิษที่แตกต่างกันให้กับสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่พบระหว่างการเก็บตัวอย่างจะถูกแบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม:
- สิ่งมีชีวิตที่ไม่ทนต่อมลพิษ: สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความไวต่อมลพิษสูงมาก (ตัวอ่อนของแมลงชีปะขาวหรือแมลงวันหัวเขียว)
- สิ่งมีชีวิตที่ทนต่อมลพิษได้ปานกลาง: สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไวต่อมลพิษ (เช่น ตัวอ่อนแมลงปอ หรือ กุ้งน้ำจืด)
- ทนต่อมลพิษระดับปานกลาง: สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะพบได้ในแหล่งน้ำที่สะอาดและมีมลพิษเล็กน้อย (เช่น หอยทาก หรือตัวอ่อนแมลงวันดำ)
- ทนต่อมลพิษ: สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถพบได้ทั้งในระบบนิเวศทางน้ำที่มีมลพิษและระบบนิเวศทางน้ำที่สะอาด (เช่น ปลิง หนอนแดง)
แบบฝึกหัดดัชนีบางแบบรวมกลุ่มที่ 2 และ 3 เข้าด้วยกัน ทำให้เหลือเพียง 3 กลุ่ม แต่ละกลุ่มจะมีหมายเลขกำกับ และหมายเลขนั้นจะถูกคูณด้วยจำนวนสิ่งมีชีวิตที่พบในกลุ่มนั้น นี่คือเหตุผลที่การระบุชนิดของสิ่งมีชีวิตจึงมีความสำคัญ
ตัวอย่างของดัชนีชีวภาพ
- ดัชนีสิ่งมีชีวิตทางทะเลของ AZTI
- ดัชนีชีวภาพแบบขยาย
- ดัชนีชีวภาพของครอบครัว
- ดัชนีชีวภาพฮิลเซนฮอฟฟ์
- ดัชนีชีวภาพของตะกอน
- ดัชนีชีวภาพเทรนต์