Материал: 4119

На сегодняшний день существует несколько десятков лихеноиндикационных индексов, как тех, которые учитывают видовой состав лишайников, так и тех, при расчете которых нужно знать только видовое богатство (число видов).

Для целей данного учебного задания приведем два наиболее простых индекса – по одному из этих двух типов.

Индекс полеотолерантности (IP) учитывает видовой состав лишайников (т.е. для его использования нужно определять виды) и вычисляется по формуле:

IP n AiCi i 1 Cn

где n - количество видов на описанной пробной площадке,

Аi - класс полеотолерантности i-того вида (от 1 до 10, см. правый столбец таблицы),

Ci - проективное покрытие i-того вида в баллах,

Cn - сумма значений покрытия всех видов (в баллах).

Индекс полеотолерантности вычисляется для всех обследованных модельных деревьев на площадке в среднем. Общая обследованная площадь поверхности стволов при использовании палеток должна быть не менее 0,7 м 2 , а при использовании мерной ленты – не менее 20 метров длины окружностей.

Оценка проективного покрытия дается по 10-балльной шкале:

Значения IP колеблются между 1 и 10. Чем больше значение IP, тем более загрязнен воздух в соответствующем местообитании. Нулевое значение IP может быть только в случае полного отсутствия лишайников.

Пример:

По результатам исследований проективного покрытия в пределах одной пробной площади на 20 модельных деревьях мерной лентой получены следующие данные:

Вид "1-й" - среднее значение проективного покрытия - 15%, вид "2-й" - 10

%, вид"3-й" - 3%, вид "4-й" - 1%.

16

По таблице находим значения покрытия в баллах Сi: для вида "1" - 4 балла, для вида "2" - 3 балла, для вида "3" - 2 балла и для вида "4" - 1 балл. Сумма значений покрытия Сn: 4+3+2+1 = 10 баллов.

Предположим, что в таблице 2 "первый" вид имеет 6-й класс полеотолерантности, "2-й" вид - 7-й, "3-й" вид - 7-й и "4-й" вид - 8-й класс.

Полученные значения подставляем в формулу и получаем:

IP = ((4х6)/10) + ((3х7)/10) + ((2х7)/10) + ((1х8)/10) = 6,7

Теперь этот показатель можно сравнивать с аналогичными показателями, полученными для других пробных площадок.

Значения IP скоррелированы со среднегодовым содержанием SO 2 в воздухе:

Другим способом расчетов, не требующим знаний о видовом составе лишайников, является индекс чистоты атмосферы, IAQ (Index of Atmosphere

Quality, IAQ):

IAQ=∑ (QiCi)/10

где Qi - экологический индекс определенного i-того вида (или индекс ассоциированности),

Сi – показатель обилия i-того вида, n - количество видов.

Вначале IAQ рассчитывается для каждого модельного дерева в отдельности, затем находится среднее значение для всей площадки в целом.

Экологический индекс (индекс ассоциированности) Q характеризует количество видов, сопутствующих данному виду на всей пробной площадке,

17

плюс сам описываемый вид. Фактически – это общее число видов, обнаруженных на данной площадке.

Оценка проективного покрытия вида дается по такой же 10-балльной шкале, что и при расчете индекса полеотолерантности.

Таким образом, чем больше проективное покрытие лишайников, и чем больше видов обитает на данном участке местности, тем выше показатель IAQ и, соответственно, тем чище воздух местообитания. Значения IAQ могут располагаться в диапазоне от 0 до бесконечности (теоретически).

Такой расчет, повторим, производится вначале для каждого модельного дерева на площадке. Затем находится среднее значение IAQ для всей площадки в целом (значения IAQ для каждого дерева складываются и полученная сумма делится на число модельных деревьев).

Пример:

Предположим, что на дереве 1 встречены три разных вида с показателями покрытия 5, 15 и 25 %. А всего на площадке (на всех деревьях) зарегистрировано 12 видов. Показатель ассоциированности Q для каждого из них составляет, таким образом, 12.

Оцениваем покрытие видов в баллах: первый вид – 3, второй – 4, третий – 5 баллов.

Полученные значения подставляем в формулу и получаем: IAQ = ((12х3)/10) + ((12х4)/10) + ((12х5)/10) = 19,7

Аналогичную операцию проводим для всех модельных деревьев, а затем находим среднее значение для всей изученной площадки.

После этого полученный средний для площадки показатель мы можем сравнивать с аналогичными показателями, полученными для других площадок.

Также, как и индекс полеотолерантности, индекс чистоты атмосферы IAQ коррелирует с концентрацией SO 2 в воздухе (по Трассу, 1985):

18

Задание

Ознакомиться с составом работ, подобрать приемлемый маршрут по лихеноиндикационным исследованиям. Заложить несколько площадок для изучения лишайников. Площадки следует располагать по линии удаления от потенциального источника загрязнения на расстоянии от 300 до 1000 метров

19

друг от друга (в зависимости от масштабов источника). Желательно заложить не менее 4-5 площадок. В качестве модельных деревьев при измерениях численности лишайников на разных площадках всегда использовать один и тот же вид дерева. Измерения численности проводить везде одинаковым способом – мерной лентой на высоте 150 см. Во время измерений численности по возможности определять виды лишайников, а если это невозможно – подсчитывать хотя бы число разных видов, встречающихся на данной площадке, а при подсчете численности на каждом конкретном дереве различать виды.

По данным полевых измерений рассчитать показатели загрязненности воздуха – индекс полеотолерантности (IP) (только если проводилось определение видов) и индекс чистоты атмосферы (IAQ) – для всех обследованных площадок. Проанализировать различия между площадками.

Вслучае, если рассчитывались оба показателя загрязненности воздуха (IP

иIAQ), сравнить полученные разными способами результаты – как данные индексы отражают различия между площадками и совпадают ли значения концентрации SO 2 в воздухе на разных площадках.

Вкамеральных условиях провести расчеты и сделать выводы об изменении листовой поверхности в различных условиях загрязнения наземных экосистем.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2.

Определение площади листьев у древесных растений в загрязненной и чистой зонах

Все метамерные органы растений реагируют на загрязнение среды или абиотические факторы. Ростовые процессы у растений включают в себя множество подпроцессов й фактически являются суммирующими. Растения подвержены очень большой изменчивости (особенно размеры листьев) и диапазон их нормы реакции очень широк. Так, размеры листьев могут сильно увеличиваться после обрезки деревьев, т.к. приток пластических веществ и фитогормонов из корневых систем распределяется на оставшиеся после обрезки листья, а также стимулирует пробуждение спящих почек. В то же время размер листьев может сильно уменьшаться в результате длительной весенней засухи. В связи с этим при биоиндикации загрязнения наземных экосистем для научных целей требуется исключение указанных вариантов и при взятии листьев нужно применять большую выборку (50-60 образцов). В санитарных зонах

20