Вопрос 23. Биоиндикация атмосферы.
Морфологические изменения растений в ответ на антропогенные воздействия привлекли к себе внимание очень рано. В середине XIX в. были отмечены повреждения растений дымом вокруг бельгийских и английских содовых фабрик, а уже в 1850 г. Штекхард опубликовал свои наблюдения о повреждении дымом елей. В настоящее время наиболее распространенные методы биоиндикации качества воздуха:
по состоянию сосновых насаждений;
лихеноиндикация.
1.Считается, что наиболее чувствительны к загрязнению сосновые леса. При хроническом загрязнении диоксидом серы наблюдается повреждение и преждевременное опадание хвои сосны.
А). Определение состояния хвои.
Метод состоит в том, что с некоторых боковых побегов в средней части кроны 5-10 летнего возраста отбирают 200-300 пар хвоинок второго и третьего года жизни. В лабораторных условиях вся хвоя делится на три части: 1) неповрежденная хвоя, 2) с пятнами, 3) с признаками усыхания. Обработанные данные вносятся в таблицу, и проводится анализ изменения состояния хвои на разных участках (пикетах) территории соснового леса.
Пикеты могут выбираться произвольно и обследоваться многократно в течении времени. Данные сравниваются и делается вывод об изменении загрязнения.
Б) Определение загрязненности по состоянию прироста деревьев.
Биоиндикатором может служить и ежегодный прирост деревьев по высоте, который на загрязненных участках может быть на 20-60% ниже, чем на контрольных. При этом на каждом пикете обследуется древостой (100) деревьев в возрасте 10-15 лет. На каждом дереве необходимо измерить длину между двумя верхними мутовками (прирост последнего года и определить среднюю величину прироста.
В) Определение продолжительности жизни хвои.
В
ходе исследвания осматривается 100-200
деревьев в возрасте 10-15 лет. Визуально
определяется % сохранности хвои в
возрасте от 1 года до 4 лет. Результаты
заносятся в таблицу и рассчитывается
индекс продолжительности жизни хвои
сосны [Q]
по формуле
Чем выше Q, тем выше продолжительность жизни хвои сосны, а значит и чище воздух.
2. Лихеноиндикация – это один из видов мониторинга, с помощью лишайников можно определить загрязнение нижних слоёв атмосферы диоксидом серы SO2.
Чем сильнее загрязнён воздух, тем меньше встречается в нём видов лишайников (в место десятков видов может быть один – два вида).
Чем сильнее загрязнён воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.
При повышении загрязнённости воздуха исчезают первыми кустистые лишайники (растения в виде кустиков с широким плоским основанием), за ними – листоватые (растут в виде чешуек, отделяющихся от коры), последними накипные (имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой). На территории, где средняя концентрация SO2 превышает 0,3 мг/м3 лишайники практически отсутствуют. В районах с концентрациями диоксида серы от 0,3 до 0,05 мг/м3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, за тем листоватые. При концентрации менее 0,05 мг/м3 появляются кустистые формы лишайников и некоторые листоватые.
Для оценки загрязнения атмосферы конкретной магистрали, улицы или аллеи описывают лишайники, которые растут на деревьях по обеим сторонам улицы или аллеи на каждом третьем, пятом и десятом дереве. Пробная площадка ограничивается на стволе деревянной рамкой размером 10х10 см, которая разделена внутри тонкими проволочками на квадратики по 1 см2. Отмечают, какие виды лишайников встретились на данной площадке, какой процент общей площади рамки занимает каждый растущий там вид. На каждом, дереве описывают минимум четыре подобные площадки: две у основания ствола (с разных его сторон) и две на высоте 1,4 – 1,6м.
Кроме выявления видового состава, определяют размеры розеток лишайников и степень покрытия в процентах. Оценка встречаемости и покрытия дается по 5-бальной шкале.
Частота встречаемости в (%) |
Степень покрытия |
Балл оценки |
||
Очень редко Редко Редко Часто Очень часто |
Менее 5% 5 – 20% 20 – 40% 40 – 60% 60 – 100% |
Очень низкая Низкая Средняя Высокая Очень высокая |
Менее 5% 5 – 20% 20 – 40% 40 – 60% 60 – 100% |
1 2 3 4 5 |
После проведения исследования на нескольких десятков деревьев делается расчёт средних баллов встречаемости на покрытиях для каждого типа роста лишайников – накипные (Н), листоватые (Л), и кустистых (К). зная баллы средней встречаемости и покрытия Н, Л, К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле:
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания.