ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.09.2020
Просмотров: 7640
Скачиваний: 75
300
ников. Измерения проводятся с точностью до 1 мм и заносят в таблицу 13.18.
Расчет проективного покрытия
лишайников можно показать на следую-
щем примере. Из журнала полевых измерений следует, что на всем протяжении
ствола длиной 90 см (900 мм) пересечения ленты с талломами наблюдались на
отметках: 6,2–8,4 см, 13,6–15,1 см, 32,1–34,7 см, 54,3–57,9 см. Общая сумма
«протяженности» лишайников составляет 9,9 см (2,2+1,5+2,6+3,6). По пропор-
ции 90 см – 100%; 9,9 см –
х
%; тогда
x
равен (9,9/90×100%), находим величину
проективного покрытия – 11%.
Таблица 13.18.
Учетная форма лихенометрической съемки (методом линейных пересечений)
в полевых условиях
N пересечения
с лентой
Виды лишайников
вид 1
вид 2
вид 3
вид 4
вид 5
нач.
кон.
нач.
кон.
нач.
кон.
нач.
кон.
нач.
кон.
1
2
…
n
Проективное покрытие можно определять как для каждого вида лишай-
ника в отдельности, так и для всех видов в сумме.
Использование данных лихенометрии в биоиндикации
.
Каждый вид лишайников имеет индивидуальные экологические амплиту-
ды, оптимальные, пессимальные и летальные условия среды. Основываясь на
этом, в 60-х годах были составлены общие представления о классификации ли-
шайников по их выносливости (полеотолерантности) по отношению к загрязне-
ниям среды.
При оценке уровня загрязнения той или иной территории методами лихе-
ноиндикации используется два подхода:
качественный
и
количественный
.
В первом случае «степень загрязненности» территории определяется на
основе тщательного изучения видового состава лишайников. Используя данные
о наличии или отсутствии тех или иных видов на изучаемой территории и спе-
циальные таблицы классов полеотолерантности, составленные лихенологами,
можно определить, к какой условной категории относится та или иная изучен-
ная территория.
Во втором случае для оценки степени загрязненности территории исполь-
зуются специальные лихеноиндикационные индексы, учитывающие как отно-
шение встреченных видов лишайников к тому или иному классу полеотоле-
рантности, так и данные количественных измерений их численности.
Наиболее пригодной для Европейской части России является классифи-
кация устойчивости лишайников, составленная Х.Х. Трасом на примере ли-
шайниковых сообществ фитоценозов Эстонии (табл. 13.19).
При отсутствии возможностей полного определения всех видов лишай-
ников можно ограничиться наблюдениями за немногими наиболее обычными,
легко узнаваемыми и индикационно-надежными видами. Там, где встречаются
эти виды, закладываются постоянные пробные площади и составляются лихе-
ноиндикационные карты степени загрязненности атмосферного воздуха.
301
Таблица 13.19.
Классы полеотолерантности (
a
i
) и типы местообитаний эпифитных лишайников Эстонии
(по: Трасс, 1985)
Классы Типы местообитаний
Виды
I
Естественные
местообитания
(ландшафты) без ощутимого ан-
тропогенного влияния
Lecanactis abietina, Lobaria scrobiculata, Mene-
gazzia terebrata, Mycoblastus sanguinarius,
виды
родов
Pannaria, Parmeliella,
самые чувстви-
тельные виды рода
Usnea
II
Естественные (часто) и антропо-
генно слабоизмененные местооби-
тания (редко)
Bryoria chalybeiformis, Evernia divaricata, Gya-
lecta ulmi, Lecanora coilocarpa, Ochrolechia
androgyna, Parmeliopsis aleurites, Ramalina cal-
icaris
III
Естественные (часто) и антропо-
генно слабоизмененные местооби-
тания (часто)
Bryoria fuscescens, Cetraria chlorophylla, Hy-
pogymnia tubulosa, Lecidea tenebricosa, Opeg-
rapha pulicaris, Pertusaria pertusa, Usnea sub-
floridana
IV
Естественные (часто), слабо (ча-
сто) и умеренно (редко) изменен-
ные местообитания
Bryoria implexa, Cetraria pinastri, Graphis scrip-
ta, Lecanora leptyrodes, Lobaria pulmonaria,
Opegrapha diaphora, Parmelia subaurifera, Par-
mellopsis
ambigua,
Pertusaria
coccoides,
Pseudoevernia furfuracea, Usnea filipendula
V
Естественные, антропогенно слабо-
и умеренно измененные местооби-
тания (с равной встречаемостью)
Caloplaca pyracea, Lecania cyrtella, Lecanora
chlarotera, L. rugosa, L. subfuscata, L. subrugosa,
Lecidea glomerulosa, Parmelia exasperata, Mela-
nohalea olivacea, Physcia aipolia, Ramalina fari-
nacea
VI
Естественные (сравнительно ред-
ко) и антропогенно умеренно (ча-
сто) измененные местообитания
Arthonia radiata, Calophaca aurantiaca, Evernia
prunastri, Hypogymnia physodes, Lecanora allo-
phana,
L. carpinea, L. chlarona, L. pallida, L. symmicta,
Pleurosticta acetabulum, Melanelia subargentifera,
Melanohalea exasperatula, Pertusaria aiscoidea,
Hypocenomyce scalaris, Ramalina fraxinea, Rino-
dina exigua, Usnea hirta
VII
Умеренно (часто) и сильно (редко)
антропогенно измененные место-
обитания
Caloplaca vitellina, Candelariella vitellina, C.
xanthostigma, Lecanora varia, Parmelia conspur-
cata, P. sulcata, P. verruculifera, Pertusaria ama-
ra, Phaeophyscia nigricans, Phlyctis agelaea,
Physcia ascendens, Ph. stellaris, Ph. tenella,
Physconia pulverulacea, Xanthoria polycarpa
VIII
Умеренно и сильно антропогенно
измененнные
местообитания
(с
равной встречаемостью)
Caloplaca cerina, Candelaria concolor, Phlyctis
argena, Physconia grisea, Ph. enteroxantha, Ra-
malina pollinaria, Xanthoria candelaria
IX
Сильно антропогенно измененные
местообитания (часто)
Buellia punctata, Lecanora expallens, Phae-
ophyscia orbicularis, Xanthoria parietina
X
Очень сильно антропогенно изме-
ненные местообитания (встречае-
мость и жизненность видов низкие)
Lecanora conizaeoides, L. hageni, Lepraria inca-
na, Scoticiosporum chlorococcum
302
Индекс полеотолерантности (IP, ИП)
отражает
влияние загрязнения воз-
духа на лишайниковые группировки (синузии). Он вычисляется по формуле:
n
j
n
i
i
C
C
A
IP
1
,
где
n
– число видов на описанной пробной площади,
A
i
–
класс полеотолерантности вида (от 1 до 10, см. табл. 13.19),
C
i
–
проективное покрытие вида в баллах,
С
п
– сумма значений покрытия всех видов (в баллах).
Индекс полеотолерантности вычисляется для нескольких учетных площа-
док (общая обследованная площадь поверхности при использовании методики
«сеточек» или «палеток» должна быть не менее 0,7 м
2
), поровну заложенных в
двух экспозициях (в направлении источника загрязнения и на противоположной
стороне ствола) и на двух высотах (у основания ствола и на высоте 1,4–1,6 м).
Значения
ИП
колеблются между 1 и 10. Чем больше значение
ИП,
тем
более загрязнен воздух в соответствующем местообитании. Нулевое значение
ИП
может быть только в случае полного отсутствия лишайников (табл. 13.20).
Таблица 13.20.
Оценка проективного покрытия (дается по 10-балльной шкале)
Балл
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Оценка
по-
крытия, %
1–3
3–5
5–10
10–20 20–30 30–40 40–50 50–60 60–80 80–100
Пример 1:
По результатам исследований проективного покрытия в пределах одной
пробной площади на 40 учетных площадках (модельных деревьях) палеткой
10×20 см (общая площадь обследованной поверхности 0,8 м
2
) получены следу-
ющие данные:
Вид «1-й» – среднее значение проективного покрытия – 15 %, вид «2-й» –
10%, вид «3-й» – 3%, вид «4-й» – 1%.
По таблице находим значения покрытия в баллах C
i
: для вида «1» –
4 балла, для вида «2» – 3 балла, для вида «3» – 2 балла и для вида «4» – 1 балл.
Сумма значений покрытия С
п
: 4+3+2+1=10 баллов.
Предположим, что в таблице 13.19 «первый» вид имеет VI класс полеото-
лерантности, «2-й» вид – VII-й, «3-й» вид – VII-й и «4-й» вид – VIII-й класс.
Полученные
значения
подставляем
в
формулу
и
получаем:
ИП=((4×6)/10)+((3×7)/10) + ((2×7)/10) + ((1×8)/10) = 6,7.
Значения
ИП
скоррелированы со среднегодовым содержанием SO
2
в воз-
духе (табл. 13.21).
Таблица 13.21.
Индексы полеотолерантности и среднегодовые концентрации SO
2
ИП
Концентрация SO
2
, мг/м
3
Зона
1–2
–
Нормальная
2–5
0,01 – 0,03
Смешанная
5–7
0,03 – 0,08
Смешанная
7–10
0,08 – 0,10
Борьбы
10
0,10 – 0,30
Борьбы
0
более 0,3
Лишайниковая пустыня
303
Более простой методикой расчетов, не требующей данных о классе по-
леотолерантности лишайников, является использование
индекса чистоты ат-
мосферы, ИАЧ
(Index of Atmosphere Quality,
IAQ):
n
j
i
i
F
Q
IAQ
1
10
,
где
Q
i
– экологический индекс
i
-того вида (или индекс ассоциированности),
F
i
– комбинированный показатель покрытия и встречаемости
i
-того вида,
n
– число видов.
Показатель
Q
характеризует число видов, сопутствующих данному виду
на всех учетных площадках пробной площади. Если, например, на обследован-
ных учетных площадках вместе с видом А растет от 10 до 20 видов, а среднее
по всем площадкам число сопутствующих видов равняется 14,3, то
Q
этого ви-
да и есть 14,3. Чем больше показатель
Q,
тем данный вид более полеофобный
(«чистолюбивый»), тем выше показатель
ИАЧ
и, соответственно, тем чище воз-
дух местообитания (табл. 13.22). Теоретически значения
ИАЧ
могут распола-
гаться в диапазоне от 0 до бесконечности.
Таблица 13.22.
Индекс атмосферной чистоты (
ИАЧ
) и концентрация SO
2
в воздухе
(по: Трасс, 1985)
ИАЧ
Концентрация SO
2
, мг/м
3
0–9
более 0,086
10–24
0,086–0,057
25–39
0,057–0,028
40–54
0,028–0,014
более 55
менее 0,014
Применяемый комбинированный показатель покрытия и встречаемости
F
i
– 5-балльный:
1 – вид встречается очень редко и с очень низким покрытием,
2 – редко или с низким покрытием,
3 – редко или со средним покрытием на некоторых стволах,
4 – часто или с высоким покрытием на некоторых стволах,
5 – очень часто и с очень высоким покрытием на большинстве стволов.
Так же, как и индекс
ИП
, индекс
ИАЧ
рассчитывается в отдельности для
различных пробных площадей по данным обследования не менее 0,7 м
2
учет-
ных площадок.
Пример 2:
(соотношение численности видов – то же, что и в примере 1):
Предположим, что показатель
ассоциированности Q
для «1-го» вида со-
ставляет 1,3 (т.е. в среднем вместе с ним встречается еще 1,3 вида), для
«2-го» вида – 1,9, для «3-го» – 2,5 и для «4-го» – 2,8. Предположим, что показате-
ли
покрытия
и
встречаемости
F
i
оцениваем
следующим
образом:
«1-й» вид – 5 баллов, «2-й» вид – 4 балла, «3-й» вид – 2 балла и «4-й» вид – 1 балл.
Полученные значения подставляем в формулу и получаем:
ИАЧ = ((1,3×5)/10)+((1,9×4)/10)+((2,5×2)/10)+((2,8×1)/10)=2,19.
304
Наибольшие погрешности при расчете индекса
ИАЧ
привносит определе-
ние комбинированного показателя
F
i
(покрытия/встречаемости), оценка которо-
го весьма субъективна.
Незначительная
модификация формулы ИАЧ
упрощает процедуру оценки
относительной численности лишайников:
m
c
Q
IAQ
n
j
i
i
мод
1
10
,
где
т
– число обследованных учетных площадок (модельных деревьев). Верх-
няя часть формулы аналогична
ИАЧ,
за исключением того, что комбинирован-
ный показатель покрытия/встречаемости
F
i
заменяется более простым для
оценки
показателем обилия с
i
на каждой учетной площадке (аналогичен пока-
зателю проективного покрытия:
1 – лишайники встречаются единично, в нескольких экземплярах,
2 – в очень малом количестве, изредка,
3 – в небольшом количестве,
4 – обильно, в значительном количестве,
5 – слоевища лишайников встречаются обильно, в большом количестве.
Фактически, верхняя часть этой формулы является аналогом показателя
ИАЧ,
но для каждой, отдельно взятой учетной площадки, а вся формула
ИАЧ
мод
–
сред-
ним арифметическим значением этих показателей для всей пробной площади.
Использование индекса чистоты атмосферы и его модификации позволя-
ет с небольшими временными затратами проводить обследование больших тер-
риторий, в частности – составить карту зон загрязнения. Для этого участки с
одинаковыми значениями индексов соединяют изолиниями.
13.2.2.3.3. Использование грибов в индикации воздуха
Одним из наилучших биотесторов в условиях средней полосы России яв-
ляется сумчатый гриб ритисма кленовая (
Rhytisma acerina
) – паразит клена, вы-
зывающий смолистую пятнистость листьев этого растения. Гриб очень чув-
ствителен к сернистым соединениям в атмосфере. На основании исследований
выработана количественная шкала (по числу и площади пятен на единицу пло-
щади листа), позволяющая судить о концентрации SO
2
в воздухе.
13.2.2.3.4. Высшие растения-биоиндикаторы вредных веществ в воздухе
Высшие растения также могут быть использованы в качестве индикато-
ров загрязнителей воздуха.
Среди древесных пород, культурных и декоративных семенных растений сосна
обыкновенная, ель, пихта наиболее чувствительны к повышенному содержа-
нию в воздухе сернистого газа и хлора; гречиха, люцерна, горох – сернистого
газа; яблоня, слива, вишня, лук, петрушка, тюльпан гладиолус, ландыш – фто-
ристого водорода; липа, береза, сельдерей, махорка – аммиака; смородина
красная, фасоль, томат, петуния – хлора (табл. 13.23). Смородина красная,
шпинат и табак являются хорошими индикаторами загрязнения воздуха озоном,