WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

2) сеточки-рамки, метод общепринят в лихенологии (Инсаров, Пчелкин, 1983). Размеры сеточек могут быть различными: редко - 5x10 см (Аблаева, 1981), наиболее часто - 10x10 см, или 20x20 см (Голубкова, Малышева, 1978;Горшков, 1986 Лийв, 1984 и др.);

3) метод определения покрытия на большой площади ствола. За площадь описания может приниматься вся поверхность ствола от основания до высоты 2,5 м. (Kiszka, 1984), или полоса на определенной высоте ствола шириной 60 см на высоте от 1,1 до 1,7 м. (Hoffman et al., 1991), или 40 см на высоте от 1,2 до 1,6 м. (Giralt et al., 1989). В таких случаях покрытие вычисляют по 6-балъной шкале Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1965), или пятибальной (Giralt et al., 1989).

На загрязнённых территориях покрытие лишайников оценивали с применением сеточек-рамок.

Покрытие каждого вида лишайника определяли на высоте 1,5 м с северной, западной, южной, восточной экспозиций на площадке 100 см2, используя сеточку 10х10см на отдельно стоящих деревьях. Отмечали присутствие видов лишайников, обнаруженных вне сеточки от основания ствола до высоты 2 м.

Система мониторинга.

Учет проводили на пунктах постоянного учета (ППУ), расположенных в центрах пересечения координат биоиндикационной сети, представляющей собой квадраты со сторонами 2.3 км. Центр ППУ подбирали не далее 0.5 км от пересечения координат и не ближе 35 м от края таксационного выдела, выхода из лесопарка, дороги, линии электропередач. В каждом ППУ закладывали 4 точки учета (ТУ) по направлениям сторон света на расстоянии 25 м от центра. От центра каждой ТУ измеряли расстояние до шести ближайших деревьев. У каждого учетного дерева определяли породу, возраст (по косвенным признакам) окружность на высоте 1,3 м, диаметр, высоту, категорию жизненного (санитарного) состояния (по Санитарным правилам в лесах РФ), отмечали повреждение и их представленность в баллах. Проводили полный пересчет всех деревьев 1, 2 яруса по категориям состояния и элементам деревьев на пробной площади, ограниченной центром ТУ (площадь до 1250 м2).

На каждой ТУ в месте, наиболее типичном по живому напочвенному покрову, откапывали прикопку глубиной 0,5 м и определяли гранулометрический состав генетических горизонтов и их мощность.

Определение лишайников проводили по традиционной в лихенологии методике, в основе которой лежит анатомо-морфологический метод и применение реактивов (Определитель…,1974).

Лихеноиндикация. В парках г. Астрахани (Тинаки 1, Тинаки 2) на среднем дереве каждой ТУ на коре дерева на высоте груди (1,5 м) замеряли с помощью мерной ленты отрезки, занятые видами макролишайников (листоватых и кустистых), собирали образцы лишайников для последующего камерального уточнения их видовой принадлежности.

Для каждого ППУ рассчитывали модифированный индекс I.A.P. – индекс атмосферной чистоты (Index of Atmosphere Purity), используемый в ряде работ (Le Blanc, DeSloover, 1970; Трасс, 1987; Yerzig, Urech, 1991; Инсаров, Пчелкин, 1983; Малышева, 1998, 2003; Бязров, 2002, Пилипенко, Закутнова 2004 и др.).

n

I.A.P. = (Qi. Ci)/10

i=1

где Qi – экологический индекс i-ого вида, показывающий чувствительность вида к загрязнению атмосферы (принимает значения от 1 до 10), Ci – средний балл проективного покрытия i –ого вида на 4 учетных деревьях ППУ в % (принимает значения от 0 до 100), n – количество видов лишайников. Индекс I.A.P. – может принимать значения от 0 до 100.

ППУ распределяли по индексу I.A.P. (чистоты атмосферы) по зонам загрязнения следующим образом:

1) Зона критического загрязнения - I.A.P. = 0. эпифитные макролишайники на коре на высоте 1,5 м практически отсутствуют.

2) Зона относительно высокого загрязнения – 0,1 < I.A.P.<6. Эпифитные лишайники на коре деревьев встречаются в очень малом количестве.

3) Зона средней степени загрязнения – 6,1 < I.A.P.<12. Эпифитные лишайники находятся под сильным влиянием атмосферного загрязнения.

4) Зона относительного слабого загрязнения – 12.1< I.A.P.<25.

Если средний индекс чистоты атмосферы по 30 ППУ составляет 2,2, то это соответствует зоне высокого загрязнения.

Оценка жизненности древостоев старых парков. По данным перечетов деревьев по категориям жизненного (санитарного) состояния на ПП рассчитывается как средневзвешенная по запасу категория состояния насаждения (I):

n

I = Ki.Ii/100

i = 1

где Ki – доля в запасе i-ого элемента леса (%); Ii – его категории состояния (балл); n – количество элементов леса.

Аналогичные выводы можно сделать по результатам перечетов деревьев на ПП по породам и категориям состояния. Можно установить тесную корреляцию (R = 0,84) между категориями состояния, определенными на ТУ по количеству деревьев 1-3 классов Крафта, и категориями состояния, полученными по данным перечетов всех деревьев на ПП.

Зонирование исследуемой территории проводили по лихеноиндикационным индексам, отражающим изменения во всем эпипокрове – индекс атмосферной чистоты – I.A.P. Ле Блана - Де Слувера (Le Blanc, De Sloover,1970) и индекс полетолерантности - Трасса (Trass,1968, 1973: Трасс,1968,1971).

I.A.P. – сумма произведений встречаемости – покрытия и экологического индекса, отражающего чувствительность каждого вида из группировки к загрязнению воздуха.I.A.P. (индекс атмосферной чистоты Le Blanc, De Sloover, 1970) вычисляется по следующей формуле

(1)

n - количество видов;

Qi - экологический индекс определенного вида.

Показатель Q характеризует среднее количество видов, сопутствующих данному виду на всех пунктах описания.

fi - показатель покрытия-встречаемости, определяемый по 5-бальной шкале:

1 - вид встречается очень редко и с очень низким покрытием,

2 - вид встречается редко или с низким покрытием,

3 - вид встречается редко или со средним покрытием на некоторых стволах,

4 - вид встречается часто или с высоким покрытием на большинстве стволов,

5 - вид встречается очень часто или с очень высоким покрытием на большинстве стволов.

Индекс полеотолерантности – взвешенное арифметическое среднее степеней полеотолерантности видов, составляющих группировки лишайников, определяемый по формуле:

, где (2)

n — количество видов на площадке описания;

а i- степень (класс) полеотолерантности видов;

Ci - покрытие вида;

Cin - суммарное покрытие видов.

Шкала покрытия 10-бальная (I - покрытие 1 - 10%, II - покрытие 11- 20% и т.д.).

Оценка полеотолерантности дается по 10-бальной шкале (1 - очень чувствительные виды, 10 - очень выносливые виды), предложенный Х.Х. Трассом (Трасс, 1985).

По величине индекса I.A.P. и с учетом распространения индикаторных видов выделено 3 зоны загрязнения и 1 зона чистого воздуха. Величина I.А.P. воздуха на территории г.Астрахани были скоррелированны со среднегодовыми концентрациями диоксида серы в воздухе.

Для трансплантации лишайников выбирали неповрежденные экземпляры лишайников, одинаковые по размерам и состоянию развития. Все отобранные лишайники располагали рядом и увлажняли, затем просматривали сырые талломы, просматривали и отбраковывали талломы с дефектами, т.е. такие, цвет которых в водонасыщенном состоянии не зеленый. Предпочтение отдавали более крупным экземплярам. Для экспонирования лишайников использовали специальные деревянные щиты. Описание наблюдений за состоянием пересаженных талломов дается в отдельной главе (5.6).

Определение тяжелых металлов в растениях и почве было проведено с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра на кафедре физической химии АГУ, а также на областной станции химизации.

Для описания онтогенеза образцы Xanthoria parietina были собраны в 2004-2006 гг. с деревьев Salix alba в г. Астрахани и Астраханском государственном биосферном заповеднике. При выделении онтогенетических состояний учитывались качественные морфологические и анатомические признаки, а также ряд количественных параметров.

Начальные этапы онтогенеза, до формирования таллома накипной жизненной формы (ювенильный таллом), описаны по методике R. G. Werner (Werner, 1931,1965,1969; цит.по Определитель..,1974), А.Н.Окснер (Определитель.., 1974), S. Ott (1987а), D. Hill (1994).

С целью описания онтогенетических состояний X parietina, изучали анатомо-морфологические особенности по следующим параметрам: площадь таллома; длина, ширина, и количество лопастей; толщина таллома; толщина ризины; количество апотециев; высота апотециев; диаметр и ширина апотеция. В каждом онтогенетическом состоянии анализировались данные по 10 особям. При выделении и описании онтогенетических состояний всего было обследовано более 100 образцов.

В пределах выделенных зон г. Астрахани мы подсчитывали численность особей онтогенетического состояния X. parietina на высоте от 1 м до 1,5 м на Salix alba.

Применяли статистические методы. Вычисляли среднее арифметическое, ошибку среднего, общее среднее по частым средним, стандартное отклонение, коэффициент вариации. Количественные показатели по результатам онтогенетических исследований оценены по критерию Стьюдента, принят уровень значимости 0,05 (Зайцев, 1984).

Использовали компьютерную программу «Biomstat»(Rohlf, Slice 1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ГЛАВА III ПРОБЛЕМЫ БИОИНДИКАЦИИ

Специфическая особенность городской среды заключается в том, что, испытывая мощное воздействие комплекса антропогенных факторов, она сама становится весьма ощутимым фактором воздействия на природные системы и человека (Природный комплекс..., 2000). Стратегия оптимизации должна исходить из учета специфических особенностей городской экосистемы и осуществляться на основе ряда принципов, важнейшими из которых являются усиление автотрофности, регулярный мониторинг состояния окружающей среды, подъем экологической культуры населения. Исследование проблемы оптимизации городской среды требует системно-междисциплинарного подхода (Гальцева, Козлова, 1990). Формирование города как системы сопровождается глубоким преобразованием всех компонентов природных экосистем (рис.1.).

Рис. 1. Особенности компонентов урбосреды

Изучены три группы факторов, которые формируют специфические погодные условия города. К первой группе относится преобладание искусственных поверхностей из асфальта, камня, стекла и бетона, что изменяет соотношения составляющих водного, радиационного и светового баланса. Вторая группа факторов связана с влиянием совокупности многоэтажных объектов как динамической преграды на пути воздушных потоков. Третья группа факторов определяется наличием промышленных и транспортных объектов, выбрасывающих в атмосферу города разнообразные пылевые и газовые примеси.

Отмечено в воздушном бассейне города содержится значительное количество выбросов промышленных предприятий, тепловых электростанций и транспорта, загрязняющих атмосферу и отрицательно влияющих на развитие и жизнедеятельность растений. В особенности вредно для растений избыточное содержание в воздухе углекислого газа, сернистых соединений, сажи и пыли. Фонд техногенных загрязнителей атмосферы, почвенного покрова, воды в городской среде активно пополняет автомобильный транспорт (Forman, Gordon, 1986; Ложкин, 2001). Токсические загрязнители атмосферного воздуха оказывают отрицательное воздействие на фотосинтез. Пораженные растения отстают в росте и развитии и нередко погибают (Антипов, 1979). В городских условиях деревья быстрее стареют (Bassuk, Whitlow, 1988) и даже гибнут в 30-50 лет, в то время как в естественных условиях этот момент наступает в 200-400 лет и более в зависимости от долголетия породы. Считаем, что необходимо преимущественно использовать в урбанизированном ландшафте быстрорастущие тополя и ивы, имеющие высокий адаптивный потенциал.

Вследствие мониторинговых исследований нами отмечено, что деревья в искусственных для них городских условиях подвергаются неблагоприятным физическим и химическим воздействиям, связанным с современным ведением городского хозяйства. Неудовлетворительное санитарное состояние древесных насаждений в большинстве случаев вызвано прямым и косвенным антропогенным воздействием.

Кроме того, одним из факторов, который вызывает угнетенное состояние или гибель растения в условиях города, является повышенная рекреационная нагрузка и как следствие вытаптывания надпочвенного покрова и уплотнение поверхности почвы. В результате рекреационного давления в парках и скверах происходит деградация живого надпочвенного покрова, уплотнение почвы, изменение ее физических свойств, биохимических и микробиологических процессов. Уплотнение ведет к резкому снижению водопроницаемости и воздухообмена в почве.

Отмечено, что над городом выпадает примерно на 10 - 15% больше осадков, чем над окружающими территориями. Однако даже в условиях обилия осадков городские растения испытывают недостаток в почвенной влаге, что относится в первую очередь к уличным насаждениям. С асфальта дождевые воды стекают в канализационную сеть, вследствие чего часть атмосферных осадков теряется. Уменьшение количества влаги, испаряющейся с поверхности, ведет к снижению влажности воздуха.

Тепловой режим почвы в городах также необычен для жизни растений. В жаркие летние дни асфальтовые покрытия, нагреваясь, отдают тепло не только приземному слою воздуха, но и поверхностным слоям почвы. Особенно горячим бывает слой почвы под самым асфальтом (до 50-55°С). В результате этого верхние слои городских почв практически не содержат живых корней, а температура подземных органов у городских деревьев нередко выше, чем надземных.

Мы проанализировали особенности насаждений с точки зрения происхождения, видового состава и перспектив использования в мониторинге.

Необходимость контроля качества городской среды очевидна и определяется в первую очередь компактным проживанием здесь человеческих популяций, испытывающих на себе влияние комплекса условий урбосреды. Состояние окружающей среды городов в настоящее время оценивается различными путями. Достаточно широко проводится контроль за содержанием загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, воде, более локальный характер носит контроль почвенной среды. Собирается статистическая информация о тенденциях изменений состояния здоровья населения. Имеются примеры сбора и обобщения комплекса данных, относящихся к состоянию различных компонентов окружающей среды в конкретных регионах (Хоружая,, 1998,2002).

Основные факторы определяющие пространственную гетерогенность урбосреды

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»