Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников (лихеноиндикация).

УО «Белорусский государственный  экономический университет»

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра экономики природопользования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчет

по результатам практической работы №2

Оценка состояния окружающей среды  по наличию, обилию и разнообразию видов  лишайников (лихеноиндикация).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнили: студенты группы ДКЭ, 4 курс

Козловская Д. Ю.

Кравченко О. О.

Кряжова В. А.

Малащенко А. В.

Марук О. Н.

 

 

Проверила: Кулаковская  Т.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНСК 2012

Введение

 

Важнейшей задачей современной  системы мониторинга окружающей среды является разработка методов, позволяющих оценить соответствие качества среды условиям, необходимым для нормальной жизнедеятельности живых организмов.

Перспективным направлением для решения  данной задачи является применение биологических методов, основанных на использовании показателей чувствительных к состоянию окружающей среды организмов – биоиндикаторов.

Наибольшее признание в оценке качества воздушного бассейна с помощью биоиндикаторов нашли методы лихеноиндикации.

Лишайники относятся к числу наиболее ценных биоиндикаторов атмосферного загрязнения и всё чаще привлекаются к получению информации, характеризующей степень загрязнения воздуха в городах и промышленных районах. Они очень нетребовательны к факторам внешней среды, они поселяются на голых скалах, бедной почве, стволах деревьев, мертвой древесине, однако для своего нормального функционирования они нуждаются в чистом воздухе. Особенно они чувствительны к сернистому газу. Малейшее загрязнение атмосферы, не влияющее на большинство растений, вызывает массовую гибель чувствительных видов лишайников. Они исчезают, как только концентрация сернистого газа достигнет 35 млрд ^-1, а среднее его содержание в атмосфере крупных городов свыше 100 млрд ^-1. Не удивительно поэтому, что большинство лишайников уже исчезло из центральных зон городов.

Лишайники – это симбиоз водоросли  и гриба. Они чувствительны к  загрязнению среды в силу следующих  причин: 1) у лишайников отсутствует  непроницаемая кутикула, благодаря  чему обмен газов происходит свободно через всю поверхность; 2) большинство токсичных газов концентрируются в дождевой воде, а лишайники впитывают воду всем слоевищем, в отличие от цветковых растений, которые поглощают воду преимущественно корнями; 3) большинство цветковых растений в наших широтах активно только летом, когда уровень загрязнения сернистым газом намного ниже (вследствие уменьшения сжигания угля в топках – основного источника сернистого газа), в то время как лишайники обладают способностью к росту и при температурах ниже 0ºС.

В отличие от цветковых растений лишайники способны избавляться от пораженных токсическими веществами частей своего таллома каждый год. В городах с загрязненной атмосферой они редки, главный враг лишайников в городах – сернистый газ. Установлено, что чем выше уровень загрязнения природной среды сернистым газом, тем больше серы накапливается в слоевище лишайников, причем живое слоевище аккумулирует серу из среды интенсивнее, чем мертвое. Особенно удобны лишайники в качестве индикаторов небольшого загрязнения окружающей среды. Наиболее чувствительным симбионтом в талломе лишайников является водоросль.

В мире насчитывается около 26 тысяч  видов лишайников. Они различаются  по зонам произрастания (тундра, лесная зона и т.д.), видам субстрата (камни, скалы, стволы и ветви деревьев, почва). У лишайников, растущих на деревьях, видовой состав различается в зависимости от рН коры. Лишайники исчезают в первую очередь с деревьев, имеющих кислую кору (береза, хвойные), затем с нейтральных (дуб, клен) и позже всего – с деревьев, имеющих слабощелочную кору (вяз мелколистный, акация желтая). В лишайниковых типах леса доминируют кустистые лишайники (кладония, центрария), длинными бородами с ветвей деревьев свисает уснея, которая является наиболее чувствительным видом и растет в лесах только с чистой атмосферой.

Среди жизненных форм лишайников различают:

1) накипные (слоевище имеет вид  корочек) – например, бацидиум  фисция;

2) листоватые (слоевище имеет вид  пластинок) – например, пармелия, степная золотянка, гипогимния;

3) кустистые (слоевище имеет  вид кустиков или свисающих «бород», иногда до 1 – 2 м длиной) – например, уснея, бриория, клафония, центрария.

Практикуется и более дробное  деление жизненных форм лишайников:

1) накипные – порошкообразные,  слабо структурированные;

2) корковые – коркообразные,  плотно прилегают к субстрату;

3) чешуйчатые – коркообразные,  края таллома приподняты;

4) пластинчатые – коркообразные,  края бороздчатые и образуют  лопасти;

5) листоватые – таллом листообразный  с четкой нижней коркой;

6) кустистые – прямые волосовидные  или кустарниковой формы.

Наиболее чувствительны к загрязнению  воздушной среды кустистые и  листоватые лишайники (исчезают полностью), наименее – накипные.

Лишайники (особенно бриория, пармелия, уснея) являются пищей ряда животных (косуль, оленей), а кладония – основная пища северного оленя. Разрушение и исчезновение лишайникового покрова в связи с загрязнением территории (например, в условиях Севера под влиянием промышленности и транспорта) нарушает основные пищевые цепи и приводит к исчезновению ряда животных (особенно оленей), которые являются источником пищи и одежды для ряда северных народов.

 

Ход работы

 

Биоиндикация территории с помощью  лишайников может быть организована по-разному, в зависимости от цели: 1) практическое занятие; 2) сбор материала для дипломной или научной работы.

Трансекта располагается в зависимости от расстояния до центра города (центральные улицы, на некотором расстоянии от центра, окраинные улицы, загородные территории). Такая трансекта может продолжаться на 2-3 км и переходить в зеленую зону города. Вполне очевидно, что в такой многокилометровой трансекте должны изучаться разные виды древесных растений, имеющиеся на всей территории.

Первая трансекта разбивается  на ряд участков: 1) возле дороги, 2) в 100 м 3) в 300 м 4) в 400 м от дороги. На каждом участке закладываются пробные площади размером 5×5 м, 10×10 м, 15×15 м (в зависимости от цели исследования и разреженности насаждения).

На каждой пробной площади учитываются  следующие параметры:

а) общее число видов лишайников;

б) степень покрытия слоевищами лишайников каждого дерева;

в) частота (встречаемость) каждого  вида;

г) обилие каждого вида.

 

Таблица № 1.  Оценка наличия лишайников на стволах деревьев:

Оценка	Частота встречаемости	Степень покрытия
1	Очень редкая	Очень низкая
2	Редкая	Низкая
3	Небольшая	Средняя
4	Высокая	Большая
5	Очень высокая	Очень большая (встречается на большинстве  деревьев)

 

Число видов лишайников насчитывается тысячами. В связи с этим биоиндикация состояния окружающей среды по видовому составу лишайников является предметом специальной научной работы. В кратковременной практической работе информативность занятия может быть сокращена до определения общего количества видов и степени покрытия деревьев.

 

 

Таблица №  2. Оценка загрязнения окружающей среды согласно встречаемости лишайников на стволах деревьев:

Зона загрязнения	Оценка встречаемости  лишайников	Загрязнение воздуха  сернистым газом, мг/м³	Оценка загрязнения
1	Лишайники на деревьях и камнях отсутствуют	Больше 0,3 – 0,5	Сильное загрязнение
2	Лишайники также отсутствуют на стволах деревьев и камнях. На северной стороне деревьев и в затененных местах встречается зеленоватый налет водоросли плеврококкус	Около 0,3	Довольно сильное
3	Появление на стволах и у основания  деревьев серо-зеленоватых твердых  накипных лишайников леканоры, фисции	От 0,05 до 0,2	Среднее
4	Развитие накипных лишайников –  леканоры и др., водоросли плеврококкуса, появление листоватых лишайников (пармелия)	Не превышает 0,05	Небольшое
5	Появление кустистых лишайников (эвернии, уснеи)	Малое содержание	Воздух очень чистый

 

Для исследования были выбраны площадки, располагающиеся на следующих территориях:

1. внутренний дворик  корпуса № 3 БГЭУ (контроль);
2. аллея деревьев вдоль улицы первого порядка (Партизанский проспект);
3. аллея деревьев вдоль улицы второго порядка (ул. Буденного);
4. аллея деревьев вдоль улицы третьего порядка (пер.Буденного);

Визуальное наблюдение состояния деревьев и определение наличия лишайников  позволили провести оценку содержания лишайников по перечисленным выше параметрам: частота встречаемости, степень встречаемости. Данное наблюдение позволило сделать выводы о степени загрязнения окружающей среды. Результаты проведенных наблюдений представлены в таблицах ниже.

 

Таблица №  3.  Результаты наблюдений и исследований (контроль):

№ п/п	Название дерева	Частота встречаемости  лишайников	Степень покрытия слоевищами лишайников	Степень загрязнения  среды
1	Клен	Высокая	большая	небольшое
2	Клен	Высокая	большая	небольшое

Продлжение  таблицы №3

3	Ясень	Очень высокая	Очень большая	небольшое
4	Липа	Очень высокая	Очень большая	Воздух очень чистый

 

Согласно приведенным данным можно  сделать вывод, что на исследованном участке воздух чистый. Этот вывод следует из того, что на деревьях наблюдается большое количество лишайников.

Рисунок 1.

Влияние загрязненного воздуха на возникновение лишайников хорошо заметно на деревьях, растущих вдоль Партизанского проспекта. Особенностью здесь является неодинаковое покрытие лишайниками со стороны дорог и со стороны построек.

Здесь наблюдается наличие коркового  вида лишайников.

Установлено, что при повышении  степени загрязнения воздуха  первыми исчезают

кустистые, затем листоватые и последними - накипные (корковые) формы лишай-

ников. Состав флоры лишайников в  различных частях городов (в центре, в индустри-

альных районах, в парках, в периферийных частях) оказался настолько различным, что

исследователи стали использовать лишайники в качестве индикаторов  загрязнения воз-

духа.

 

Таблица №4 Результаты наблюдений и исследований (аллея деревьев вдоль улицы первого порядка):

№ п/п	Название дерева	Точка наблюдений	Частота встречаемости  лишайников	Степень покрытия слоевищами лишайников	Степень загрязнения  среды
1	Липа	Со стороны дороги	Очень низкая	Очень редкая	Сильная
		Со стороны построек	Очень высокая	Очень большая	Небольшое
2	Липа	Со стороны дороги	Очень низкая	Очень редкая	Сильная
		Со стороны построек	Средняя	Небольшая	Средняя
3	Липа	Угол светофора	Очень низкая	Очень редкая	Сильная
		Со стороны построек	Средняя	Небольшая	Средняя

Здесь наблюдается влияние выхлопных газов на загрязненность воздуха, а соответственно и на произрастание лишайников. Так со стороны дороги количество их минимальное. А вот со стороны построек воздух более чистый, что доказывается наличием лишайников на стволах даже молодых деревьев.

Рисунок 2.

 

Далее наблюдения проводились на улице  второго порядка, где движение автомобилей  не столь интенсивное, а значит и  воздух более чистый.

 

Таблица №5 Результаты наблюдений и исследований (аллея деревьев вдоль улицы второго порядка):

№ п/п	Название дерева	Точка наблюдений	Частота встречаемости  лишайников	Степень покрытия слоевищами лишайников	Степень загрязнения  среды
1	Ясень	Со стороны дороги	Средняя	Небольшая	Среднее
		Со стороны построек	Высокая	Большая	Небольшое
2	Клен	Со стороны дороги	Средняя	Небольшая	Среднее
		Со стороны построек	Высокая	Большая	Небольшое
3	Ясень	Со стороны дороги	Высокая	Большая	Небольшое
		Со стороны построек	Очень высокая	Очень большая	Небольшое