Практикум «Методика: определение чистоты воздуха по лишайникам»

Полевое практическое занятие

Методика: определение чистоты воздуха по лишайникам

В лихеноиндикационных исследованиях в качестве субстрата используются различные деревья. Для оценки загрязнения ат­мосферы города, районного центра, поселка выбирается/вид дерева, который наиболее распространен на исследуемой терри­тории. Так, в качестве субстрата может быть использована липа мелколистная, обеспечивающая единство кислотности и буфер­ной реакции коры деревьев. Карту города, поселка делят на квадраты, в каждом из которых подсчитывается общее число исследуемых деревьев и деревьев, покрытых лишайниками. Для оценки загрязнения атмосферы конкретной магистрали, улицы или парка описывают лишайники, которые растут на деревьях по обеим сторонам улицы или аллеи парка на каждом третьем, пятом или десятом дереве. Пробная площадка ограничивается на стволе деревянной рамкой, например, размером 10 х 10 см, которая разделена внутри тонкими проволочками на квадратики' по 1 см2. Отмечают, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади рамки занимает каж­дый растущий там вид. Кроме того, указывают жизнеспособ­ность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище. На каждом дереве описывают минимум четыре пробные площадки: две у основания ствола (с разных его сторон) и две на высоте 1,4-1,6 м. Обследование можно провести по наличию какого-то одного вида лишайников на данной территории, или собрать информацию о его обилии в разных точках , или подсчитать количество всех видов лишайников, взрастающих в районе исследования. Кроме выявления ви­того состава, определяют размеры розеток лишайников и д0 еНЬ покрытия в процентах. Оценка покрытия дается как по Ш балльной шкале в процентах (1 б. — покрытие 1—10%, 2 6.— покрытие 11-20%, 3 б. - 21-30%, 4 б. - 31-40% и т.д. до 10 баллов), так и по 5-балльной системе.

1.Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале.

Таким образом, для каждой площадки описания и для каждого типа роста лишайников — кустистых, листоватых и накипных — выставляются баллы встречаемости и покрытия.

После проведения исследований на нескольких десятках де­ревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покры­тия для каждого типа роста лишайников — накипных (А), листоватых (В) и кустистых (С).

Зная баллы средней встречаемости А, В, С, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по форму­ле:

ОЧА = (А + 2В + ЗС)/ЗО

Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице или к 100%), тем чище воздух местообитания. В зависимости от средней концен­трации диоксида серы имеется прямая связь ОЧА и загрязнения им атмосферы.

 

2. Оценка эпифитного покрова

Оценку эпифитного лишайникового покрова можно прово­дить и по такой схеме:

Зона неповрежденной лишайниковой растительности, лишайники обильны. Встречаются на высоте более 1 м от земли. Регистрируется разнообразие видов. Проективное покрытие лишайников на стволах деревьев на высоте 1,60 м с северной стороны более 10%.

Зона разрушения лишайникового покрова. Лишайники
на высоте 1,4—1,6 м практически отсутствуют. У основания
дерева встречаемость лишайников менее 50%, среднее сум­марное
покрытие лишайников в интервале от 3 до 10%.

Зона полного разрушения лишайникового покрова. Встре­
чаемость деревьев без лишайников у основания более 70%,
среднее суммарное проективное покрытие лишайников менее
1%.

 

Экспериментальные данные лихеноиндикации

 

 

3. Анализ выявления повторяемости или исчезновения различных видов лишайников

Для выявления повторяемости или исчезновения различных видов лишайников по мере приближения к источнику загрязне­ния проводят анализ по схеме:

виды лишайников, встречающиеся во всех пунктах наблю­
дения (как по радиусам от источника загрязнения, так и по
расстоянию — 4, 8, 15, 30, 60 км);

представители этой группы отсутствуют на расстоянии 4 км,
но встречаются через 8 км и далее от источника загрязнения;

--виды, встречающиеся только через 15 км от источника
загрязнения;

виды, встречающиеся только в "фоновых" районах данной
местности и являющиеся наименее устойчивыми к загрязнению.

Если в ходе исследований выявлено снижение общего покры­тия лишайников у основания дерева примерно в 4—5 раз по сравнению с фоновым, на высоте 1,4—1,6 м — в 25—30 раз, а Уменьшение количества видов лишайников у основания дерева в 2 раза и на расстоянии 1,4—1,6 м примерно в 10 раз, то очевидно воздействие антропогенного воздушного загрязнения.

Необходимо установить расстояние до источника загряз­нения тех деревьев на пробных площадках, где отмечается отсутствие лишайников на высоте 1,4—1,6 м от земли. При этом у основания деревьев лишайники еще могут встречать­ся, но площадь их расположения невелика. Те виды лишай­ников, которые закономерно будут исчезать на деревьях при приближении к источнику загрязнения, можно будет счи­тать диагностическим (самым чувствительным) видом на данное загрязнение воздушной среды.

4. Определение качества загрязнения воздуха по лишайникам

Класс загрязнения воздуха по лихеноиндикации опреде­ляют по числу видов лишайников. Для этого необходимо:— выбрать 3—5 взрослых деревьев (возраст 30—35 лет и более с диаметром ствола свыше 15 см);
--- определить растущие на них лишайники, которые отличаются по цвету и типу роста (накипные — имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой; листоватые —растут в виде чешуек, отделяющихся от коры; кустистые — в виде нитей или кустиков с широким основанием).
Например (табл.).
 

Трудность проведения данных исследований заключается в определении видового состава лишайников. Материал следующего раздела данной главы поможет учителю в этом определении.

Чтобы узнать, насколько быстро изменится лишайник влиянием загрязнения, пользуются методом трансплантации т.е. пересадки растения в загрязненные районы. Существует несколько способов трансплантации. Напочвенные лишайники переносят вместе с почвой, вырезая участки размером 20 х 20 или 50 х 50 см. Кустистые виды можно переносить в специальной посуде или подвешивать в сетках. Эпифитные виды переносят вместе с ветками или кусочками коры, на которых они росли. В исследуемом районе кору и ветки с эпифитами прибивают на деревьях тех же пород, что и деревья, с которых они были взяты или на специальные доски и столбы.

Трансплантаты с лишайниками подвергаются различным ана­лизам через определенные промежутки времени, чаще всего через 4, 8, 12 месяцев.

5. Определение чистоты воздуха по лишайникам

Оборудование: ручная лупа, нож, пакеты с этикетками, линейка, рамка (10*20 см)

Методика исследования лишайников.

Населенный пункт разделить на квадраты, выбрать виды деревьев, которые используются в озеленении улицы.

 

В каждом квадрате подсчитать все взятые для исследования деревья и подсчитать количество деревьев с лишайниками.

Подсчитывается % - соотношение деревьев, покрытых лишайниками в каждом квадрате.

 

В каждом квадрате выбрать 10 модельных деревьев и обследовать визуально с помощью ручной лупы. Исследования проводить у основания дерева – два (с разных сторон) и два на высоте 1,3 – 1,6 м: со стороны источника загрязнения и с противоположной стороны.

- Определить количество видов накипных, листоватых и кустистых лишайников.

Накипные ( корковые)- отделить от субстрата невозможно, цвет сливается с корой. Нужно увидеть органы размножения. Они обитают на коре, камнях, скалах, редко на почве.

Листоватые: имеют вид разнообразно изрезанных пластинок, которые прикреплены к субстрату ризоидами.

Кустистые: на поверхности почвы и на деревьях.

 

Собрать основные образцы лишайников ножом, с небольшим кусочком коры и сложить в пакет с этикеткой (где указать номер модельного дерева, высоту, сторону), след замазать землей.

- Выделить общее число видов лишайников и сделать вывод о разнообразии.

 

Определить размеры розеток лишайника, измерить диаметр сантиметровой линейкой, определить степень покрытия и обилие на каждом модельном дереве.

Для этого используется специальная рамка из прозрачного материала, внутренний размер должен быть 10*20 см и делится на 50 квадратов (2*2 см). Один квадрат занимает 2 % площади рамки. При исследовании каждого ствола рамку располагать вертикально длинной стороной, нижняя сторона на уровне почвы или груди.

Проективное покрытие определять у каждого дерева с 2х сторон (4 площадки) по количеству квадратов рамки, заполненных лишайниками.

Определять обилие – количество лишайников на единицу площади – используя 5-балльную шкалу:

5 баллов – слоевища лишайников встречаются обильно, в большом количестве;

4 балла – обильно, в значительном количестве;

3 балла – в небольшом количестве;

2 балла – в очень малом количестве, изредка;

1 балл – единично, в нескольких экземплярах.

 

Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале

Результаты записать в таблицу 1 и 2.

Таблица 1. «Развитие лишайников на дереве в квадрате».

 

Таблица 2. «Результаты лихеноиндикации в квадрате».

6.Провести картирование местности.

А + 2В + 3С

ОЧА = -------------------- * 100%

30

Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице или к 100%), тем чище воздух местообитания. В зависимости от средней концентрации диоксида серы имеется прямая связь ОЧА и загрязнения им атмосферы.