| dc.contributor.author | Морозова, Т.В. | |
| dc.contributor.author | Мудрак, О.В. | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-28T07:07:43Z | |
| dc.date.available | 2025-10-28T07:07:43Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.identifier.citation | Морозова, Т.В.; Мудрак, О.В. Біомоніторинг агроекосистем: виклики та перспективи. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Сер. Сільськогосподарські науки. Вип. 3(107). 2024. С. 160–172 | uk_UA |
| dc.identifier.uri | https://docs.academia.vn.ua/handle/123456789/2317 | |
| dc.description | Agricultural ecosystems, unlike natural ones, have simplified
structures and reduced species diversity due to agronomic demands for
increased yield. They depend on human intervention, necessitating
continuous monitoring to maintain their stability and productivity.
Assessing the ecological status of agricultural ecosystems is crucial for
identifying changes induced by external factors such as climate change,
fertilizer application, and pollution. One of the most effective methods for
evaluation is bioindication, which establishes the relationship between
changes in indicator organisms and their environment. Specifically,
morphological changes in plants can signal the impact of stress conditions.
In the context of global challenges such as climate change and
decreasing biodiversity, innovative monitoring approaches are
increasingly important. Phytomonitoring is becoming a critical tool, as
plants are sensitive indicators of climate changes and anthropogenic
impacts. Plant cover provides valuable information about biodiversity,
soil conditions, and ecosystem functioning. Plants are particularly
responsive to abiotic factors, making them useful for monitoring the
effects of climate changes and human activities. Spatial and temporal
changes in plant communities help assess responses to climatic changes
and anthropogenic pressure.
Phytomonitoring of agricultural ecosystems can be conducted using
both morphological and molecular methods. Morphological methods,
based on identifying species by external features, require high researcher
expertise and are dependent on the growing season. Molecular methods
offer an integrative assessment of vegetation state and reconstruct
historical biodiversity changes, which is essential for understanding the
long-term effects of agricultural practices and climate changes. Emerging
technologies such as computer-based morpho-colorimetric analysis and
environmental DNA (eDNA) analysis provide precise monitoring tools for
detecting morphological and color changes in plants and identifying rare
species, respectively.Comprehensive assessment of agricultural ecosystem status should
involve various groups of bioindicators. For example, stenobionts, which
thrive in narrow ecological ranges, can indicate short-term changes, while
eurybionts, adaptable to a wide range of conditions, help assess long-term
trends. Combining these approaches ensures a thorough evaluation of
ecological status.
Biological monitoring methods, unlike chemical and physical ones,
do not require prior identification of specific pollutants and are quick and
cost-effective. This makes them valuable for monitoring agricultural
ecosystems under contemporary ecological challenges. Special attention in
biomonitoring is given to morphological changes in plants. Fluctuating
asymmetry (FA), reflecting deviations from symmetry in plant organs, is
a reliable indicator of developmental stability and stress impacts.
Measuring FA in leaf or flower asymmetry helps assess ecological risks
and develop strategies to enhance ecosystem resilience.
Research on the impact of various doses of complex fertilizers on the
developmental stability of Trifolium pratense revealed that central vein
length and lateral leaf parameters were the most stable indicators of FA.
Optimal fertilizer dose (N30P30K30) showed minimal deviations, while
control plants and those with higher doses (N60P60K60) demonstrated
increased FA, indicating reduced developmental stability. Increased
biomass was associated with reduced nitrate nitrogen content in soil,
potentially disrupting internal homeostasis and decreasing developmental
stability. Studies on fluctuating asymmetry in wheat leaves showed a link
between FA and plant productivity, with the highest deviations at high
mineral fertilizer doses (N120P120K120). Crop rotation with leguminous
plants positively affected developmental stability, suggesting FA as an
indicator of agronomic practices quality.
Pesticides, widely used for pest control in agriculture, can have
negative impacts on non-target organisms, affecting ecological balance
through various environmental pathways. Climate change further
intensifies pesticide toxicity, emphasizing the need for ongoing
monitoring. Research on pesticide impacts revealed atypical phenotypes
in Drosophila melanogaster, such as color and size variations and wing and
eye anomalies, indicating elevated pesticide levels in the environment. | uk_UA |
| dc.description.abstract | Агроекосистеми, завдяки своїй спрощеній структурі та збідненому
видовому складу, вимагають постійного моніторингу для забезпечення
їхньої стійкості та продуктивності в умовах інтенсивного антропогенного
навантаження. Оцінка екологічного стану агроекосистем є критично
важливою для виявлення змін, спричинених зовнішніми чинниками,
такими як кліматичні зміни, внесення добрив і забруднення компонентів
довкілля. Це дослідження зосереджене на використанні біоіндикації як
ефективного інструменту оцінки стану агроекосистем, зокрема через
морфологічні зміни рослин і флуктуючу асиметрію (ФА).
У контексті глобальних екологічних викликів, таких як зміни
клімату і зниження біорізноманіття агросфери, фітомоніторинг виступає
ключовим методом для відстеження впливу стресових умов на
рослинність. Зокрема, застосування комп'ютерної морфо-колірної метрії
та аналізу екологічної ДНК (eDNA) показує значний потенціал для
точного моніторингу рослинності і оцінки біорізноманіття. Результати
дослідження свідчать про важливість оптимальних доз мінеральних і
органічних добрив та правильного управління агротехнологічними
практиками для збереження стабільності розвитку рослин.
Особливу увагу в дослідженні приділено впливу пестицидів, які
можуть викликати як летальні, так і сублетальні ефекти на нецільові
організми, що підкреслює необхідність постійного моніторингу їхнього
впливу. Виявлені атипові фенотипи у модельних організмах, таких як
Drosophila melanogaster, служать індикаторами підвищеного рівня
пестицидів, що є важливим для екологічної безпеки агроекосистем.
Дослідження підкреслює необхідність інтеграції різних методів
моніторингу для комплексної оцінки стану агроекосистем, що дозволяє
розробити ефективні стратегії для управління їхньою стійкістю та
продуктивністю в умовах сучасних екологічних викликів. | uk_UA |
| dc.language.iso | uk_UA | uk_UA |
| dc.publisher | Національний університет водного господарства та природокористування | uk_UA |
| dc.subject | біоіндикація, екологічний моніторинг, агроценози, антропогенне навантаження, фітомоніторинг, компоненти довкілля | uk_UA |
| dc.subject | bioindication, environmental monitoring, agroecosystems, pesticides | uk_UA |
| dc.title | БІОМОНІТОРИНГ АГРОЕКОСИСТЕМ: ВИКЛИКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ | uk_UA |
| dc.title.alternative | BIOMONITORING OF AGROECOSYSTEMS: CHALLENGES AND PROSPECTS | uk_UA |
| dc.type | Article | uk_UA |
