Экологический мониторинг и экспертиза. Учебное пособие

уделяется изучению важнейших показателей зооценозов: численности и плотности особей, видовой структуре сообществ, степени доминирования отдельных видов, характеру их расселения, половому и возрастному составу

идругим.

3.Биологическая индикация. Это одно из самых молодых и перспективных направлений биомониторинга. В качестве объектов изучения выступают наиболее чувствительные к загрязнениям среды виды (например,

эпифитные лишайники, хвойная древесная растительность, пресноводный планктон, зообентос, перифитон и другие).

Мониторинг флоры подразумевает систему повторных исследований растительных сообществ и их отдельных компонентов. Он основан на стандартных геоботанических методах.

При проведении мониторинговых исследований растительных сообществ следует учитывать следующие принципы:

Существование отдельных видов растений, а также формируемых ими фитоценозов напрямую зависит от комплекса физико-географических факторов.

Наибольшее влияние на формирование растительных сообществ оказывают рельеф, почвы, почвообразующие породы и климатические факторы.

Фитоценозы существенно меняют среду своего обитания, а именно -

состав и структуру почв, подземную и поверхностную гидросеть, а также формируют микроклимат.

Мониторинговые исследования растительности и отдельных фитоценозов основаны на следующих понятиях:

Флора - совокупность всех произрастающих на территории видов растений.

Флористические исследования - изучение видового состава растений той или иной местности.

31

Фитоценоз - по определению В.Н. Сукачёва, всякая совокупность растений на данном участке территории, находящихся в состоянии взаимосвязи и характеризующихся как определённым составом и строением,

так и определённым взаимоотношением со средой.

Растительное сообщество - близкое к фитоценозу понятие,

используемое для обозначения любого таксона в классификации растительного покрова. Например, сообщество трав или лишайников.

Растительный покров - представляет совокупность фитоценозов определённой территории.

Растительная ассоциация - совокупность фитоценозов определённой территории, сходных по составу, структуре и условиям существования.

Каждый фитоценоз, таким образом, является участком той или иной ассоциации.

Программа мониторинговых исследований флоры какой-либо ограниченной территории состоит из 4-х основных этапов:

подготовительного, полевого, камерального и аналитического.

Подготовительный этап включает:

-поиск литературных источников по теме будущих исследований;

-изучение биологических и экологических особенностей растений в районе исследований;

-выбор оптимальных методов исследования.

Полевой этап включает:

-рекогносцировочное обследование территории;

-заложение флористических маршрутов и учётных площадок;

-работа на маршрутах и площадках;

-инвентаризация флоры;

-сборы коллекций.

Камеральный этап включает:

- изучение собранного материала в условиях лаборатории или

стационара;

32

-определение индивидуальных признаков растений;

-составление рабочих коллекций.

Аналитический этап включает:

-сортировку полученных данных и их статистический анализ;

-сравнение полученных результатов с исследованиями в предыдущие годы или с исследованиями других авторов;

-составление итоговых отчётов.

Мониторинг флоры основан на различных геоботанических методах.

Их можно разделить на три группы: полевые, камеральные и аналитические.

5.1 Полевые методы исследования флоры

Заложение геоботанических площадей и площадок.

Мониторинговые исследования фитоценозов разных типов проводят на постоянных площадях и площадках. Размер стандартной геоботанической площади в облесённой местности составляет 20 20 метров (400 кв. м).

Усечённый вариант 10 20 м. Исследования травяной растительности открытых участков проводят на площадях размером 10 10 метров

(100 кв. м). Кроме площадей закладывают пробные площадки, отличающиеся меньшими размерами: от 0,1- 0,2 кв. м до 1 - 4 кв. м. Площади и площадки отличаются функционально, т.е. закладываются, исходя из разных целей и задач исследования.

Постоянные пробные площади и площадки позволяют проводить долговременные мониторинговые наблюдения за всеми структурными компонентами фитоценоза, а также изучать почвы, климатические условия,

животный мир и др.

Выделение растительных ассоциаций.

33

Определение обилия видов.

Обилие видов определяют с целью выяснения их ценотической роли в фитоценозе. Существует несколько способов определения обилия, наиболее доступными и распространённым из которых являются глазомерный метод,

метод относительного учёта, метод абсолютного учёта и метод косвенного абсолютного учёта.

Глазомерный метод реализуется на учётных площадях с использование различных шкал и условных баллов. Например, обилие травянистых растений оценивается по шкале Друде в интерпретации А.А. Уранова и А.П.

Шенникова (таблица 5):

Таблица 5 - Шкала Друде в интерпретации А.А. Уранова и А.П. Шенникова

К достоинствам данного метода относится быстрота и небольшая трудоёмкость. Недостатки - субъективность и приблизительные оценки

обилия.

Метод относительного учёта основан на определении соотношения между численностью отдельных видов. Он очень удобен при описании лесных фитоценозов. Соотношение выражается с помощью 10 - балльной

шкалы. При этом общее количество экз. принимается за 10 единиц

(или 100 %), а участие каждого вида оценивается в долях от 10. В формуле

каждый вид обозначается первой буквой от своего наименования. К примеру, 7С 3О означает, что древостой на 70 % представлен сосной и на

30 % - осиной; 7С 3О +Б показывает, что в древостое имеется незначительная примесь берёзы; 10С - древостой полностью состоит из сосны.

36

Метод абсолютного учёта наиболее трудоемок и заключается в подсчёте истинного количества растений одного видов безотносительно к количеству растений других видов.

Метод косвенного абсолютного учёта основан на определении не самого обилия, а прочих количественных характеристик. Для трав, мхов и лишайников такой характеристикой является проективное покрытие,

показывающее площадь, занятую на субстрате проекцией наземных частей растений, выраженную в процентах. Для определения обилия вида по его ПП используется шкала П.Д Ярошенко (1969) (таблица 6). Однако замена обилия на ПП не всегда обоснована, так как этот показатель у многих видов меняется в различные сезоны года.

Таблица 6 - Шкала П.Д Ярошенко

Определение фенологического состояния растений.

Фенологическое состояние растений определяют по различным фазам развития доминирующих видов. Для обозначения фенофаз растений применяется следующая классификация (таблица 7):

Таблица 7 - Обозначение фенофаз растений

Оценка сомкнутости крон.

37

Описание древесного и кустарникового ярусов начинается с оценки сомкнутости крон. Кроной называется пространство, мысленно очерченное по периметру ветвей; просветы м/у ветвями в расчёт не берутся Сомкнутость выражают в процентах или долях единицы, при этом отсутствие крон принимается за 0, а полное смыкание - за 1. Зимой на отсутствие листьев не обращают внимания. Сомкнутость крон определяют для каждого из

выделяемых ярусов и пологов леса.

Составление формулы древостоя.

Формула древостоя является важным показателем, характеризующим

видовой состав и долю каждого вида в древесном и кустарниковом ярусе.

Формулу определяют, исходя из соотношения стволов или объёмов крон.

Долю каждого вида в формуле выражают в баллах от 1 до 10, при этом сумма всех видов должна равняться 10. Деревья, численность которых не достигает

1 (менее 10 % от общего количества), обозначаются знаком « + ». Единичные растения обозначаются символом «ед».

Примет формулы спелого древостоя:

6C 4Б - древостой на 60 % состоит из сосны, 40 % - берёзы; 10Е – чисто еловый древостой; 10Е +Б – еловый древостой с незначительной примесью берёзы.

Определение морфометрических показателей древесной

растительности.

К важнейшим морфометрическим показателям лесных ценозов относятся: диаметр стволов доминирующих видов, высота деревьев, высота

прикрепления крон, возраст растений и бонитет.

Диаметр стволов – D. Измеряется у нескольких типичных для данного вида деревьев на высоте 1,3 метра. В бланке отмечают min, max и x диаметр.

Измерения проводят специальной вилкой или рулеткой. При измерении

38

p - число «пи», равное 3,14.

Высота древостоя - Hg. Измеряется высота нескольких типичных экземпляров каждого вида, при этом записывается min, max их значения.

Высота прикрепления крон - H кр. - высота, на которой находятся нижние ветви деревьев.

Возраст растений определяют по годовым кольцам спиленных или опавших деревьев.

Оценка бонитета (общего состояния древесной растительности).

Бонитет (лат. Bonitas - добротность) - показатель, отражающий жизненное состояние деревьев. Бонитет характеризует производительность данных условий местообитания. Чем лучше почвенно-климатические условия, тем выше бонитет древесных пород. Бонитет устанавливают визуально с помощью специальной шкалы (таблица 8).

Таблица 8 - Шкала визуальной оценки деревьев по внешним признакам (по Т.Я. Ашихминой, 2000)

Оценка состояния деревьев проводится по плану:

В пределах учётной площади подсчитывается количество деревьев и

устанавливаются их виды;

39