Мониторинг экосистем.Лихеноиндикация
Автор: Лотарева Ольга Владеленовна (методист, МБУДО "Юность" г. Белгорода)
Тип документа: Конспект. Аудитория: Педагоги дополнительного образования. Дата публикации: 06.03.2015
Описание: Лишайники первыми из живых существ страдают от загрязнения воздуха. На этой реакции основана методика лихеноиндикации (определения по лишайникам) - оценки степени загрязненности воздуха в городах и в лесных массивах.


                                                 Лотарева Ольга Владеленовна
                                                МБУДО " Юность" г. Белгорода
                                                                    Методист

                     Разработка учебного занятия по теме
                   «Мониторинг экосистем. Лихеноиндикация»

               (В помощь педагогу дополнительного образования)


              Определение загрязненности воздуха по лишайникам

      Лишайники - своеобразная группа симбиотических организмов,  в  которых
совместно живут организмы, принадлежащие к разным типам (грибы и  водоросли)
и снабжающие  друг  друга  необходимыми  для  жизнедеятельности  веществами.
Гриб,  нуждающийся  в  готовых  органических  веществах,  получает   их   от
водоросли, способной к фотосинтезу органических  веществ  из  минеральных  с
помощью  солнечной  энергии.  В  свою  очередь  гриб  поставляет   водоросли
необходимые ей минеральные вещества и  хорошо  удерживает  воду,  причем  не
только дождевую, но и содержащуюся во  влажном  воздухе  в  форме  пара  или
тумана.

      Такие  особенности  биологии  позволяют   лишайникам   поселяться   на
поверхности камней, на  стволах  деревьев,  на  других  голых  поверхностях.
Значительную часть необходимых для их жизни  минеральных  веществ  лишайники
получают из поглощаемой их поверхностью  пыли,  оседающей  из  воздуха.  Это
делает их весьма чувствительными к химическому составу пыли и  к  содержанию
в воздухе загрязняющих веществ. Лишайники первыми из живых существ  страдают
от загрязнения воздуха. На этой реакции  основана  методика  лихеноиндикации
(определения по  лишайникам)  -  оценки  степени  загрязненности  воздуха  в
городах и в лесных массивах.

      На территории России встречается около 25 тысяч видов  лишайников.  Их
точное  определение  требует  профессиональных  знаний  и   опыта.   Однако,
отличить разные виды лишайников друг от друга не так трудно,  даже  не  зная
их видовых названий.  Как  правило,  виды  лишайников,  обитающих  на  одном
древесном стволе (эпифитные лишайники) или одном камне можно,  различить  по
следующим признакам:

      1) по структуре таллома или слоевища - так называют специалисты "тело"
лишайника,   образованное   грибом   (корковидная,   губчатая,   чешуйчатая,
листовидная, ветвистая);

      2) по цвету, который  зависит  как  от  гриба,  так  и  от  водоросли,
образующих лишайник (черный, темносерый,  сизосерый,  коричневый,  иногда  с
желтым, оранжевым, зеленым оттенком);

      3) по консистенции слоевища  (сухая  ломкая,  сухая  упругая,  влажная
упругая, влажная мягкая и т.п.);

      4) по размеру, форме и окраске образующихся на поверхности  органов  -
апотеций, в которых вызревают споры, служащие  для  размножения  гриба.  Это
небольшие в несколько миллиметров круглые или овальные плотные  образования,
часто отличающиеся от слоевища по цвету.



КУСТИСТЫЕ ЛИШАЙНИКИ





Уснея жесткая               Центрария сосновая                Эверния
сливовая
ЛИСТОВАТЫЕ ЛИШАЙНИКИ




Гипогимния вздутая
Ксантория настенная



      Как и большинство биологических методов  оценки  состояния  окружающей
среды, лихеноиндикация  не  может  различить  конкретные  вредные  вещества,
загрязняющие атмосферный воздух,  но  зато  позволяет  выделить  территории,
подверженные  воздействию  загрязненного  воздуха.   Для   выделения   таких
неблагополучных территорий иногда  бывает  достаточно  даже  неполного,  без
видовой идентификации, описания лишайников по их разнообразию  и  обилию  на
единице площади в данном массиве.

      Лучше всего сделать такое описание лишайников,  обитающих  на  стволах
деревьев (эпифитов) в парке, в лесополосе  около  автомобильных  и  железных
дорог, в дворовом озеленении.  Главное  требование  при  этом  -  тщательное
соблюдение  единых  правил  описания  лишайников   для   всех   сравниваемых
территорий. А правила эти не так уж сложны.

      На  участке  леса  или  посадок,  намеченном  к  описанию,  выбираются
случайным образом 10 деревьев, на стволах которых описываются все  лишайники
по признакам, сведенным в таблицу. Если лесной  массив  достаточно  большой,
то следует выделить  несколько  участков  -  один  на  опушке,  остальные  в
глубине леса или парка.

      Для каждого описания составляется таблица, в которую заносятся  данные
об исследуемом массиве,  глазомерные  характеристики  обилия  лишайников  на
стволе дерева, начиная от  поверхности  почвы  до  высоты  2  метра.  Обилие
выражается в процентах поверхности ствола,  покрытой  лишайниками  от  общей
поверхности ствола.

      Поскольку некоторые лишайники предпочитают определенные виды деревьев,
необходимо  указать   породный   состав   деревьев   обследуемого   участка,
приведенный к сумме 10 баллов (формула леса).  Например.  Л8К2  -  означает,
что на данном участке леса 80% липы и 20% клена; С9Б1  -  90%  сосны  и  10%
березы; Е2ДЗЛ1Б4 - 20% ели, 30% дуба. 10% липы 40%  березы.  Диаметр  ствола
определяется на высоте груди среднего человека. После внимательного  осмотра
всех лишайников на всех намеченных  деревьях,  нужно  определить  количество
разновидностей лишайников,  достаточно  ясно  отличающихся  друг  от  друга.
Количество разновидностей  лишайников  (разнообразие)  определяется  не  как
сумма  разновидностей  встреченных  на  отдельных  деревьях,  а  как   общее
количество разновидностей, которые удалось выделить  на  всех  обследованных
деревьях данного массива.

      Проведя такую работу в различных  массивах  леса  или  парках  города,
можно  заметить  как,  точно  отражает  разнообразие  и   обилие   эпифитных
лишайников состояние  воздушного  бассейна  в  разных  частях  города.  Если
нанести полученные данные визуальных оценок на карту города, можно  получить
карту  степени  загрязненности  городского  воздуха  под  влиянием  выбросов
промышленных  предприятий  и  автотранспорта.  Такая  карта  может   служить
ориентиром для планирования мер защиты воздушного бассейна от загрязнения.




      Определение  проективного покрытия лишайников на стволах сосен

      Предлагаемый тест требует  несколько  большего  внимания  и  некоторых
приспособлений для измерения.

      На пробной площадке 100х100 м нужно выбрать  10  деревьев  в  возрасте
примерно  50  лет.  На  каждом  дереве  следует   зарегистрировать   наличие
лишайников. Для определения  проективного  покрытия  необходимо  подготовить
специальную рамку из прозрачного материала (стекло, пластмасса,  полиэтилен)
с внутренним диаметром 10х20 см и разделить ее на 50 квадратов со  сторонами
2х2 см (один квадрат составит 2% площади рамки).

      При измерении  на  стволе  рамку  надо  располагать  длинной  стороной
вертикально. Описания надо проводить на двух  уровнях  :  приземном  (нижняя
сторона рамки стоит на земле) и на уровне  груди  исследователя  (1,3  м  от
земли). Описания проводят с четырех сторон ствола  и  рамку  ориентируют  по
компасу на соответствующую сторону света (С, Ю, 3, В).

      Определяется общее проективное покрытие  и  покрытие  отдельных  видов
лишайников. Для первого случая рамка должна быть на расстоянии 30-40  см  от
глаз  наблюдателя,  а  для  второго  -  на  расстоянии  20   см.   Измерение
заключается в подсчете числа квадратиков рамки,  заполненных  лишайниками  и
определение  их  процента  от  площади  рамки.  В  сухую  погоду  при  ярком
освещении для лучшей видимости лишайников  рекомендуется  затенить  рамку  и
глаза наблюдателя.

      Результаты измерения записывают в полевой журнал



|Высота над   |Характеристика    |С  |В  |Ю  |3  |Номер    |Среднее по  |
|землей       |                  |   |   |   |   |дерева   |группе      |
|1,3 м        |Присутствие       |   |   |   |   |         |            |
|             |лишайников        |   |   |   |   |         |            |
|Основание    |Общее покрытие    |   |   |   |   |         |            |
|             |лишайников (%)    |   |   |   |   |         |            |
|1,3 м        |Присутствие       |   |   |   |   |         |            |
|             |лишайников        |   |   |   |   |         |            |
|Основание    |Общее покрытие    |   |   |   |   |         |            |
|             |лишайников (%)    |   |   |   |   |         |            |


Оценку состояния эпифитного лишайникового покрова  проводят  по  упрощенному
варианту:
1. Зона неповрежденной лишайниковой растительности, указывающая  на  чистоту
атмосферного воздуха. Лишайники обильны, встречаются на высоте более 1 м  от
поверхности земли. Регистрируется большое  количество  видов  рода  Brioria.
Проективное покрытие на стволах сосен с северной стороны  на  высоте  1,3  м
более 10%.

2. Зона частичного разрушения лишайникового покрова. Указывает на  умеренную
загрязненность воздуха. Лишайники на высоте 1,3 м  практически  отсутствуют.
У основания дерева встречаемость  лишайников  менее  50%,  средняя  величина
общего проективного покрытия от 3 до 10%.

3. Зона полного разрушения лишайникового  покрова.  "Лишайниковая  пустыня",
указывает на высокий уровень загрязненности воздуха. Встречаемость  деревьев
без лишайников  у  основания  ствола  более  70%,  средняя  величина  общего
проективного покрытия лишайников менее 0,1%.