1. Дослідження стану довкілля на основі спостережень поведінки рослин і тварин

Системи дослідження, побудована на основі поведінки рослин і тварин, дають змогу оцінити біологічні ефекти від впливу забруднення повітря, їх просторовий розподіл, можливе нагромадження на значних територіях.

У деяких видів рослин і тварин змінюються особливості розвитку (швидкість росту, процес цвітіння, утворення плодів, інтенсивність забарвлення та ін.) у відповідь на різні подразнюючі фактори. Ці властивості людство помітило уже давно і використовувало для практичних потреб. У зв'язку із загальною екологізацією різних наукових напрямів, людського мислення загалом методи біоіндикації усе частіше використовують сучасні науковці, зокрема, і при проведенні моніторингу навколишнього середовища.

Біоіндикація (грец. bіоs – життя і лат. іndісо – вказую) – оперативний моніторинг навколишнього середовища на основі спостережень за станом і поведінкою біологічних об'єктів (рослин, тварин та ін.). Цей метод дедалі поширюється, оскільки має такі переваги:

– вимірювання сумарного ефекту зовнішнього впливу;

– вивчення впливу забруднення на рослини і тварин;

– визначення впливу у просторі й часі; можливість застосовувати профілактичні засоби.

Користуючись інструментальними методами дослідження, можна визначити характеристики повітря, води і ґрунту, але лише на момент відбору проб. Однак лишайники, наприклад, здатні накопичувати радіоактивні елементи, мікроелементи, вміст радіонуклідів у них може бути у 10 разів вищий, ніж у трав'янистих рослинах. Лишайники нагромаджують газоподібні й тверді речовини з атмосфери практично постійно і необмежено. Тому, відстежуючи процеси їх накопичення (відсутності), можна оцінити рівень забруднення середовища.

Наприклад, біоіндикатором водного середовища може бути фітопланктон. Його надмірний розвиток спричиняє евтрофікацію водоймищ. У дніпровській воді виявлені черепашки, які раніше існували тільки у лиманних водоймах Чорноморського узбережжя, що свідчить про різке підвищення за останні роки вмісту солей у Дніпрі.

Локальними індикаторами прісних ґрунтових вод у західних лиманах та сухих руслах північного і західного Казахстану є угруповання мезофільних злаків (мезофіти – рослини, які проростають при середньому зволоженні, помірно теплому режимі і достатній забезпеченості мінеральним живленням); постійними індикаторами засолених ґрунтів в західній Туркменії слугують галофіти (солестійкі).