Сравнительная оценка качества воздушной среды методом лихеноиндикации

В наши дни, когда актуальнейшей проблемой стала борьба с загрязнением окружающей среды, лишайники могут сослужить человеку еще одну службу. Многие виды лишайников — хорошие индикаторы степени загрязненности воздуха. Вблизи больших промышленных городов они растут плохо и постепенно вымирают. Так, очень чувствительны к загрязнению воздуха накипные лишайники охролехия двуполая и леканора выпуклоплодная, растущие обычно на коре деревьев и обнаженной древесине. Разработаны шкалы и простые математические формулы для определения степени загрязненности воздуха на основе наличия или отсутствия определенных лишайниковых группировок. Поэтому вместе с врачами-гигиенистами и химиками, занимающимися оценкой чистоты воздуха в городах и промышленных районах, теперь часто работают и лихенологи.

Особую известность лишайники приобрели в последнее время, когда их стали использовать в качестве хороших биоиндикаторов загрязнения. То, что лишайники реагируют на загрязнение воздуха, было замечено еще в XIX веке. Видовой состав лишайников в индустриальных и окраинных районах различается настолько сильно, что ученые стали выделять лишайниковые зоны. Впервые такие зоны были выделены в Стокгольме: зона "лишайниковой пустыни" (центр города с сильно загруженным воздухом и фабричные районы), где лишайники почти отсутствуют, "зона соревнования"(части города со средней загруженностью воздуха), где видовой состав лишайников беден, а сами они обладают пониженной жизнеспособностью и "нормальная зона"(периферийные районы города), где встречаются многие виды лишайников.

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают лишайники-эпифиты. Чувствительность лишайников к загрязнению воздуха определяется: — симбиотической природой (напомним, что лишайник — симбиоз гриба и водоросли со сложным метаболическим равновесием между этими двумя организмами); — большой абсорбционной поверхностью (все вещества, включая газообразные и растворенные в воде поллютанты, поглощаются всей поверхностью таллома); — высокой гидрофильностью; — средой обитания (осадки, стекающие по стволу, содержат значительно более высокие концентрации поллютантов, чем осадки на открытых местах); — длительностью жизни. Особенно сильно влияют на эпифитные лишайники физические и химические свойства субстрата. Для них большое значение имеют структура коры, ее расчлененность, жесткость, частота отслаивания. Состав эпифитной лишайниковой растительности на одном и том же стволе дерева различен от высоты над землей; в этом случае на распределение лишайников оказывают влияние не только физические особенности коры, но и антропогенные факторы.

Поэтому в качестве биоиндикаторов наиболее часто используют эпифитные лишайники. В настоящее время для создания карт загрязнения используют различные синтетические индексы, один из наиболее распространенных и достаточно удобных в работе — индекс чистоты атмосферы.

Поэтому в своей работе я использовала метод лихеноиндикации для определения экологического состояния окружающей среды.

2. 1 В своей работе я использовала методику оценки загрязнения атмосферного воздуха с помощью обилия лишайников. Наблюдения проводила осенью на улицах г. Чистополя: Красноармейская (длина маршрута 1 км, ширина полосы учёта 6 м) и Карла Маркса (длина маршрута 1 км, ширина полосы учёта 6 м), а также в пригородном лесу. В начале я обозначила исследуемые районы (ул. К. Маркса и Красноармейская, лес). Улица Карла Маркса - это не только центральная улица города, но и главная автомагистраль Республики. Улица Красноармейская старая, транспортный поток небольшой. Пригородный лес сравнительно чистый, расположен на расстоянии 2 км от трассы Чистополь - Казань. Все исследуемые районы показаны на картосхемах.

2. 2 Для оценки чистоты воздуха на улицах я сравнивала исследуемые районы между собой: «чистые» (лес) и «грязные» территории и определяла обилие лишайников. В данной методике учитывают только эпифитные лишайники. Я выбрала три породы деревьев, растущих на всех трёх исследуемых участках: липа, берёза и тополь. На каждом из трёх участков выбрала четыре пробные площадки и обследовала по пять деревьев одной породы на участок, т. е. 5х4=20 деревьев на участок.

2. 3 Обилие лишайников на дереве определяла, используя метод рамки или метод «сеточки квадрата». Рамка представляет собой сеточку 10x10см, на которой через каждый сантиметр проведены линии – получаются квадраты 1x1см. Рамку накладывала на ствол дерева и фиксировала. Затем определяла число (a) единичных квадратов, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадратика, и им приписывала покрытие, равное 100 %; определяла число (b) квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата(или половину), и им отдавала покрытие, равное 50 %. Общее покрытие в процентах вычисляла по особой формуле (c - число исследованных площадок):

R = 100 a + 50 b / c.

3. 1В результате полученных данных в городских условиях большее обилие лишайников наблюдается по улице Красноармейской 32% , т. к. улица удалена от центра города - ее антропогенная нагрузка не велика. Сравнивая между собой 3 исследуемых участка, я сделала вывод, что наиболее загрязненной является улица Карла Маркса, потому что она играет роль центральной автомагистрали Республики. Такие же результаты показала моя работа ,,Биотестирование снега,,. Таким образом, min% покрытия 13% – на улице К. Маркса, а max% - 36% покрытия – в пригородном лесу . Обилие лишайников в лесу составляет 36%, т. к. в этой местности антропогенная нагрузка мала, но чистым и нетронутым этот участок мы все равно назвать не можем - влияние города ощутимо, и это влияние губительно для лишайников. Исследуемый участок расположен в 2 км от автомагистрали республиканского значения.

3. 2Проводя исследования обилия по породам деревьев ), получила результат, что лишайники-эпифиты на деревьях разных видов располагаются неодинаково и предпочитают в основном лиственные породы, в частности на К. Маркса это березы , на Красноармейской это липы, а в лесу это также березы. Обилие лишайников и особенности их расположения изменяются на пробных площадках участков по степени удаленности от центра города: на К. Маркса от ул. Л. Толстого до ул. К. Либкнехта, на ул. Красноармейской от ул. Ленина до ул. Комсомольской, в пригородном лесу от периферии в глубь. В зависимости от участка изменялся и вид преобладающего лишайника: различные виды пармелий и ксанторий, стенная золотнянка встречались как в лесу, также и на Красноармейской, на К. Маркса видовой состав лишайников очень беден (ксантория и редко пармелия), что связано с антропогенной нагрузкой.

3. 3Мои исследования показали, что в лесу лишайники ближе расположены к земле, нежели на К. Маркса и Красноармейской ). Этот результат связан с тем, есть ли выхлопные газы и другие загрязняющие вещества у поверхности земли. Например, на К. Маркса почти все лишайники расположены ближе к веткам, тогда как на Красноармейской их больше растет у земли, на стороне, обращенной к дому, а в лесу почти нет лишайников у веток. Также одним из результатов стало подавляющее большинство лишайников, растущих со стороны зданий и к тротуарам, сказывается влияние автотранспорта.

V. Выводы.

1. Наибольшее загрязнение воздушной среды испытывает ул. К. Маркса (проходит центральная автомагистраль). Меньшее загрязнение - ул. Красноармейская. Контрольный участок - пригородный лес более чист.

2. Лишайниковое покрытие увеличивается при удалении от центра к периферии.

3. Лишайники встречаются на березе на всех 3 участках.

4. Лишайники в относительно чистых местах предпочитают липы.

5. Степень загрязнения окружающей среды влияет:

- на высоту их расположения над землей,

- расположение относительно дороги.

6. Моя работа этого года ,,Сравнительная оценка качества воздушной среды методом лихеноиндикации,, подтвердила выводы прошлогодней работы ,,Биотестирование снега,,.

Vl. Предложения (программа работы на будущее).

1. Составить экологическую карту города Чистополь, используя метод лихеноиндикации.

2. Выделить лишайниковые зоны.

3. Привлечь к этой работе гимназистов.