ЛИХЕНОИНДИКАЦИЯ ОТВАЛОВ НИЖНЕГО КУРАНАХА

Ушницкий И.М.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Лишайники — важнейшие биологические индикаторы, которые необходимо использовать для мониторинга. Изучение экологического состояния промышленных территорий является на сегодняшний день одной из актуальных проблем. Лишайники, произрастающие в промышленных районах, подвергаются мощному антропогенному влиянию.

Высокая чувствительность лишайников к загрязнениям вызвана тем, что взаимодействие его компонентов легко нарушить. Человеку надо относится к лишайникам очень бережно. Лишайники очень чувствительны даже к малейшему загрязнению окружающей среды. Так как они не способны к регуляции водного баланса, поскольку у них нет настоящих корней для активного поглощения воды и защиты от испарения.Это позволяет использовать их в качестве биоиндикаторов. В настоящее время, когда наличие современных технических средств позволяет осуществлять непосредственный контроль над степенью загрязнения, интерес к лишайникам как индикаторам загрязнения не уменьшается. Использование лишайников для индикации остается актуальным и часто более выгодным, поскольку метод лихеноиндикации имеет большие возможности и дает удовлетворительные результаты.

Использование лихеноиндикационных методов позволяет осуществлять длительный экологический мониторинг состояния атмосферной среды урбанизированных территорий в пространстве и во времени.

Результаты, полученные в ходе исследования, вносят определенный вклад в изучение флоры и экологии лишайников данной территории. Проведен анализ лихенофлоры выявлено влияние промышленной среды на лишайники. Полученные результаты позволяют обосновать выбор и использование конкретных видов лишайников в качестве индикаторов для оценки загрязнения среды[8].

Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м³ губительна для всех видов лишайников. На территориях, где средняя концентрация диоксида серы превышает 0,3 мг/м³, лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями диоксида серы от 0,3 до 0,05 мг/м³по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листоватые. При концентрации 0,05 мг/м³ появляются кустистые лишайники и некоторые листоватые [6].

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т.е. лишайники, растущие на коре деревьев. Поэтому они и являлись объектом моего мониторинга.

Материалом для написания данной работы послужили собственные сборы, проведенные в окрестностях промышленного объекта «ГРК Алданзолото» Нижне Куранахское золоторудное поле в Алданском улусе Республики Саха (Якутия) с 3 июля по 8 июля 2016 года.Исследования проводились в естественных зонах. В среднем около 100 метров от отвалов. По флористическому районированию регион входит в юго-западную часть Алданского флористического района.В административном отношении п. Нижний Куранах расположен в пределах Алданского золотоносного района в Республике Саха (Якутия), в 28км к северу от г. Алдана – административного центра улуса. (Рис 1).

Рис. 1 – Район расположения объекта.

Исследования проводились в естественных зонах около 100 метров от отвалов. Пробные площадки были заложены в лиственничном лесу. На пробной площадке в центре отмечалось одна точка, далее вокруг него выбирал ещё пять других деревьев. Деревья выбирались с учётом того, чтобы они были одной породы приблизительно, одного диаметра и одного возраста. (Рис. 2).

Рис. 2. В одном из площадок.

В ходе исследования было заложено 12 пробных площадок: На окрестностях отвалов «Северное», «Порфировое», «Центральное», «Якокутское», «Канавное», «Дельбя», «Новая» также 2 фоновые площадки возле реки Селигдар и возле автотрассы 5 км от поселка Нижний Куранах.

Собрано 145 образцов лишайников. Обрабатывался на кафедре экологии Института Естественных наук Северо-восточного федерального университета им. М. К. Аммосова и в Институте Биологических проблем криолитозоны СО РАН по общепринятой методике, изложенной в работах [7] Л. Г. Раменского/1971/, [4] В. Г. Карпова /1969/, [5] В. М. Понятовской /1960/. При сборе и определении лишайников руководствовался методиками [2] М. М. Голлербаха, А. А. Еленкина /1938/, [3] А. В. Домбровской, Р. Н. Шлякова /1967/.

За время исследований было сделано 12 описаний растительности, собран гербарий лишайников в количестве 145 гербарных пакетов. И в итоге всего обнаружено 33 вида.

Систематическая часть представляет собой список всех видов лишайников, собранных автором в окрестностях отвалов. Использованы и литературные данные. В результате обследования лишайников окрестностей отвалов Нижнего Куранаха выявлен их видовой состав. Всего обнаружено 33 вида лишайников, относящихся к 12 родам и 6 семействам.

Анализ показывает, что в окрестностях отвалов есть представители всех 3-х типов лишайников: кустистых, листоватых, накипных. Количественное и процентное соотношение их таково: кустистые 21 видов (64%), листоватые 11 видов (33%), накипные 1 вид (3%) (диагр. 1.).

Диагр.1 Процентное соотношение по типам

Ведущую роль во флоре лишайников окрестностей отвалов Нижнего Куранаха принадлежат семействам, кладониевых(Cladoniaceae) – 14 видов (42%) от общего. Уснеевых(Usneaceae) – 7 видов (21%), пармелиевых(Parmeliaceae) – 7 видов (21%), пельтигеровых(Peltigeraceae) – 3 вида (10%) и семейства фисциевых(Physciaceae) представляет 2 вида лишайника (6%). (диагр. 2).

Диагр. 2. Процентное соотношение по семействам

Самыми богатыми являются роды cladonia – 14 видов (42%), 4. cetraria – 3 вида (12,5%), peltigera– 3 вида (12,5%). Evernia – 2 (6%), melanelia – 2 (6%), parmeliopsis – 2 (6%), bryoria – 1 (3%), parmelia – 1 (3%), Physcia – 1 (3%), rinodina – 1 (3%), usnea – 1 (3%). (диагр. 3).p соотношение по родам.

Ведущую роль субстрата в распределении лишайников подчеркивали многие исследователи: В. П. Савич / 1909, 1914/, A.L.Smith/1921/, K.A. Рассадина /1961, 1963/, Н.С. Голубкова/1959/, Е.Г. Копачевская /1961, 1963/, Н.С. Голубкова/1959/, А.В. Домбровская/1963, 1970/, А.В.Питеранс /1965,1966/, Ш.О. Бархалов / 1969/, В.С. Новрузов / 1969/, Н.В. Водопьянова /1970/, Н.В. Горбач / 1973/, В.А.Тычинин / 1974/, Н.В. Малышева /1979/ и др.

Мной при исследовании лишайников окрестностей отвалов Нижнего Куранаха рассматривались их видовой состав и распределение на почве, древесных породах, гниющей древесине и пнях. При этом наблюдалась приуроченность лишайников к определенным субстратам. Основное местообитание лишайников является, древесный субстрат.

По характеру и особенностям субстрата все лишайники окрестностей отвалов Нижнего Куранаха разделены на три экологические группы: 1- эпигейные, или почвенные; 2-эпифитные, растущие на коре живых деревьев; 3-эпиксильные, произрастающие на гниющей древесине.Всего на почве отмечено 10 видов. Из них кустистых - 7, листоватых - 3. На деревьях отмечено 13 видов. Из них кустистых- 4, листоватых-9 видов. На пнях и разрушающиеся древесине обнаружено 19 видов из них 13 кустистых, 5 листоватых и 1 накипной.

Всего эпифитных лишайников 13. В пробных площадках всего было зафиксировано 5 видов деревьев. Это лиственница (12 лишайников 92%), Береза (6 лишайников 46%), ель (5 лишайников 38%), тополь (5 лишайниов 38%), ольха (3 лишайника 23%).

Диагр. 5. Типы лишайников по экологическим группам

Для оценки площади покрытия коры деревьев лишайниками использовался метод сеточек-квадратов [1] (Боголюбов А. С., «Экосистема» 2000 год) с модификациями. Для оценки этим методом была использована палетка.

Расчёт проективного покрытия я произвел на лиственницах. Так как это более распространённый вид дерева. На каждом участке с помощью палетки я произвел измерения на 5 модельных деревьях. Затем рассчитал суммарное проективное покрытие каждого вида на всех модельных деревьях данного участка в процентах. Всего из 12 точек лиственница была обнаружена в 10 (1,2,3,4,5,7,9,10,11). Из 13 эпифитных лишайников 12 встречались в лиственницах. Всего в 10 площадках было обследовано 50 модельных деревьев. Определил величину проективного покрытия в баллах по таблице 1 (в таблице обозначено символом Ci). Затем расставил класс полеотолерантности (A) каждого лишайника по таблице 2. Далее идет расчет индекса полеотолерантности (IP) по формуле:

∑ = = n i CnAiCiIP 1,

И в конце определил условное значение годовой концентрации атмосферного загрязнителя (SO₂).

Послеоценки площади покрытия коры деревьев рассчитал суммарное проективное покрытие каждого вида на всех модельных деревьях данного участка в процентах. Всего из 12 точек лиственница была обнаружена в 10 (1,2,3,4,5,7,9,10,11). Определил величину проективного покрытия в баллах (Ci) по таблице 1.

Таблица 1 – Определение величины проективного покрытия

Покрытие

в баллах

Покрытие

в %

1-3

3-5

5-10

10-20

20-30

30-40

40-50

50-60

60-80

80-100

Для количественной оценки степени загрязнения атмосферного воздуха рассчитывал индекс полеотолерантности (A) каждого лишайника по таблице пригодной для большей территории России является классификация [9] Х.Х.Трасса (1985), составленная им на примере лишайниковых сообществ фитоценозов Прибалтики, Кавказа и Дальнего Востока. Далее идет расчет индекса полеотолерантности (IP) по формуле:

IP = (A_iC_i) / Cn

где n - количество видов на площадке описания, Аi - класс полеотолерантности вида, Ci - покрытие конкретного вида лишайников в баллах, Cn - суммарное проективное покрытие видов, i – индивидуальный индекс вида.

И в конце определил значение годовой концентрации атмосферного загрязнителя (SO₂) по таблице 2.

Таблица 2 - Индексы полеотолерантности и годовые концентрации SO2.

Индекс полеотолерантности	Концентрация SO₂ мг/м³	Зона
1-2	--	нормальная
2-5	0,01 – 0,03	Малого загрязнение
5-7	0,03 – 0,08	Среднего загрязнение
7-10	0,08 – 0,10	Сильного загрязнение
10	0,10 – 0,30	Критического загрязнения
0	более 0,3	лишайниковая пустыня

Образец выполнения расчета площадки № 1.

№	Название	Суммарное проективное покрытие	Ci	Ai
1.	Cetrariapinastri (Scop.) J.-E. Mattson et M.G.Lai	4%	2	4
2.	Hypogymniaphysodes (L.) Nyl.	15%	4	6
3.	Melaneliaolivacea (L.) Essl.	9%	3	5
4.	Melanelia sp.	5%	3	5
5.	Parmeliasulcata Taylor.	17%	4	7

Cn = 16

IP:((2х4)/16)+((2х6)/16+((3х5)/16)+((3х5)/16)+((4х7)/16)=0,5+1,5+0,94+0,94+1,75=5,63Концентрация SO₂ (мг/м³)=0,03-0,08Условная зона: Среднее загрязнение

Участок № 2. IP: = 5,89 Концентрация SO₂ (мг/м3)=0,03-0,08