Проведение исследований и вычисление индексов

Методики экологического мониторинга.

Биоиндикация загрязненности атмосферного воздуха с помощью мхов и лишайников.

(О.М. Масловский)

Настоящее пособие представляет простую доступную методику проведения экологических исследований учащихся по биоиндикации загрязненности воздуха с помощью лишайников и мохообразных. Эта методика базируется на основе Индекса полеотолерантности, предложенного Трассом (1984) для лишайников, которая была адаптирована О.М. Масловским и А.Г. Антоновым как в отношении комплексного использования при биоиндикации мохообразных и лишайников, так и с учетом региональных особенностей бриофлоры и лихенофлоры Беларуси.

Проведение биоиндикационных исследований не требует особых навыков, какой-либо дорогостоящей аппаратуры или специальной квалификации преподавателя. Как показывает практический опыт проведения таких практических работ, эти методики вполне по силам и самим учащимся со средней подготовкой, дают прекрасные наглядные практические результаты в области оценки экологической обстановки в конкретном районе города, поселке и т.д.

Научные основы биоиндикации.

Биоиндикация опирается на закон экологической индивидуальности видов (Раменский, 1924), согласно которому виды реагируют на определенные факторы внешней среды (в том числе и антропогенные) различно. Они имеют индивидуальные экологические амплитуды, оптимальные, пессимальные и локальные реакции на условия среды. Синузии (группировки видов), как и виды, различаются по терпимости, устойчивости к измененным человеком условиям их существования и являются надежным индикаторами экосреды , в том числе и атмосферных условий (Трасс, 1984).

Среди различных систематических групп растений наилучшими индикаторами загрязненности атмосферного воздуха являются лишайники и мохообразные. На этой основе и разработана методика проведения бионидикации.

Одним из наиболее простых и эффективных методов биоиндикации является, разработанный эстонцем Трассом, биоиндикационный метод оценки степени загрязненности атмосферного воздуха с использованием индекса полеотолерантности (IP). На основании индексов, определяемых в различных местах, в исследуемом районе выделяется зоны различной степени загрязненности.

В отличии от других методов, биоиндикация имеет ряд преимуществ:

- С ее помощью возникает возможность отражать среднемноголетнее состояние атмосферы.

- Она не требует больших материальных затрат и времени.

- При повторных исследованиях с помощью этого метода хорошо видна динамика (Трасс , 1984).

Популярность этого метода постоянно растет. Проведены биоиндикационные исследования и составлены карты загрязненности практически всех крупных городов мира (Нью-Йорк, Париж, Лондон, Токио, Осло, Москва и другие). В течении последних 8 лет нами проведены впервые подобные исследования в городе Минске и пригороде, областных центрах республики.

Проведение исследований и вычисление индексов.

Учащиеся разбиваются на группы по 2-4 человека. На территории города, поселка или другого района исследования (для учащихся рекомендуется в качестве объекта - парк, микрорайон или район города) закладываются пробные площадки.

Пробная площадка.

Выбираются 10 отдельных стволов деревьев одного вида, лучше всего - тополя (Populus sp.), наиболее распространенного древесного вида зеленых насаждений городов. Стволы подбираются примерно одного возраста, диаметра и с одинаковой структурой коры, кроме того, в сходных экологических условиях. На них закладываются кольцевые эталонные площадки (10 см шириной), разделенные на 4 сектора по основным румбам экспозиции - север, юг, запад и восток.

На каждой кольцевой площадке смотрят какие виды лишайников и мхов растут на ней и в каких количествах (процент покрытия по отношению ко всей площадке).

Затем проводят вычисления по простой формуле Трасса (Индекс полеотолерантности- IP):

n ai x ci

IP =å -------------,

i=1 Cin

где:

n - количество видов на площадке описания;

ai - класс, степень полеотолерантности (выносливости по отношению к загрязнению атмосферного воздуха), вычисляемого эмпирически (классы приводится ниже);

Ci-покрытие вида (% площади вида ко всей площади площадки);

Cin - суммарное покрытие видов.

Для этого нами составлены таблицы классов полеотолерантности для видов лишайников и мохообразных в условиях Минской возвышенности на основе данных встречаемости видов на пробных площадях, расположенных по трансекту от районов с сильным загрязнением и антропогенным воздействием к более чистым, мало измененным районам (таб. 1 и 2, с учетом данных Трасс, 1989 и Кануккене, 1976, 1978).

Таблица 1.1. Классы полеотолерантности лишайников.

Таблица 2. Классы полеотолерантности мохообразных.

Виды лишайников и мхов определяются с помощью определителя. В случае затруднений преподавателю необходимо обратиться в Институт экспериментальной ботаники НАНБ (Масловский Олег Мечиславович, т. 284-20-22) или высшее учебное заведение биологического профиля, где вам окажут необходимую помощь в определении образцов.