Методы лихеноиндикации

        Система  переменных  пробных  площадей  используется  в основном  в  системе  фонового  экологического  мониторинга,  когда необходимо  выделить  слабый  антропогенный  тренд  на  фоне естественного “шума”.  При  этом  количество  пробных  площадей должно  быть  достаточно  велико (обычно  несколько  десятков, равномерно покрывающие исследуемую территорию) для получения большого объема статистически достоверной информации.

         Методы  исследования  лишайников  включают  определение видового состава лишайников и их относительную численность. Это позволяет  составить  карту  их  распространения.  Другой  метод включает исследование сообщества лишайников, процент покрытия и  другие  экологические  параметры,  а  также  видовое  разнообразие.

          Трансплантационные методы заключаются в том, что лишайники из незагрязненных районов трансплантируются в изучаемый район или же  диски  коры  деревьев,  покрытой  лишайниками,  срезаются  и перемещаются на столбы или другие сооружения, расположенные в загрязненных  районах.  Их  реакция  исследуется  путем периодического  фотографирования.  Четвертый  подход  включает перенос и исследование лишайников в лаборатории и воздействие на них  различными  концентрациями  жидкого  или  газообразного сернистого газа.

ТРАНСПЛАНТАЦИОННЫЕ  МЕТОДЫ

       Для  трансплантационных  методов  чаще  всего  используются эпифитные  виды  лишайников.  При  этом  участки  коры  диаметром несколько  сантиметров  вырезаются  из  деревьев,  растущих незагрязненных  районах  и  переносятся  на  деревья  или  столбы  в исследуемом  районе.  Одним  из  первых  симптомов поражения   лишайников является уменьшение толщины таллома, а также хлороз из-за  разрушения  хлоропластов.  Репродуктивные  структуры лишайников  изменяются  или  прекращают  развитие.  По  скорости отмирания лишайников можно судить о степени загрязнения.

           Можно использовать эпифитные виды лишайников, растущие на  засохших  ветвях  деревьев.  При  этом  ветка  из  чистого  района переносится  в  исследуемый  район  и  помещается,  сохраняя пространственную ориентацию, в условия, максимально близкие по увлажнению и освещенности.

            Трансплантационные  методы  используются  в  основном  при биологической индикации. 

МЕТОДИКА  ПОВТОРНОГО ЦИКЛА

       Когда  колония  некоторых  видов  лишайников  достигает определенного размера, центральный участок начинает разрушаться и  молодые  колонии  начинают  колонизировать  этот  центр.  Такая форма  сукцессии  известна  под  названием  повторного  цикла. Наличие такого вида сукцессии в незагрязненных районах указывает на  относительно  большую  чувствительность  молодых  колоний. Наличие  повторного  цикла  в  недавно  очищенных  загрязненных районах  является  свидетельством  эффективности  мер  по  контролю окружающей  среды.  Для  метода  повторного  цикла  необходимо выбрать удобный тест-объект. Среди эпифитных видов лишайников таким  объектом  является  вид  Parmelia centrifuga.  Методы повторного цикла удобен при биологической индикации. 

МЕТОД СЕТОЧЕК-КВАДРАТОВ.

             В настоящее время для количественного описания эпифитной лихенофлоры  в  основном  используется  метод  сеточек-квадратов  с соотношением  сторон 1:1 или 1:2. Такие  сеточки  представляют собой  жесткий  контур  прямоугольной  или  квадратной  формы, разделенный на квадраты размером 1х1 см тонкими проволочками, натянутыми  параллельно  сторонам  контура.  Этот  метод  является разновидностью  метода  широко  применяемого  в  геоботанике, обладает  такими  преимуществами,  как  наглядность  результатов  и простота. Он общепринят в лихенологии. При определении проективного покрытия лишайников обычно пользуются сеточками 10 Х 10 см, представляющие собой рамки, на которые  через  каждый  сантиметр  натянуты  продольные  и поперечные тонкие проволочки. Рамку накладывают на ствол дерева и  фиксируют.  Затем  определяют  число a единичных  квадратов,  в которых  лишайники  занимают  на  глаз  больше  половины  площади квадрата, и им приписывают покрытие, равное 100 %; определяют число b квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади  квадрата,  и  им приписывают покрытие,  равное 50 %.

        Общее  покрытие  в  процентах  вычисляют  по  формуле ( c – число исследованных площадок ). 

R= 100a + 50b / c. 

        Более  точно  площадь  покрытия  определяют  путем калькирования.  В  отдельных  случаях достаточно  установить  лишь, содержит ли данный единичный квадрат лишайник или нет. Иногда используют  сеточки  размером 10 Х 5, 20 Х 20, 10 Х 40 см  или круглые площадки  площадью 0,1м.  Метод  сеточек-квадратов используют  как  при  биоиндикационных  обследованиях,  например, при  картировании  зон  загрязнения,  так  и  при  исследованиях  по системе  мониторинга.  Метод  удобен,  если  в  качестве  объектов выбраны не эпифиты, а другие экологические группы лишайников,

например, эпигейные в тундре. 
 

МЕТОД ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ

       Первоначально  метод  линейных  пересечений  использовался  для геоботанических обследований сообществ сосудистых растений, см., например (Миркин,  Розенберг, 1983). Его  модификация применительно  к  эпифитным  лишайникам  оказалась высокоэффективной  для  лихенологических  обследований  на различных деревьях-форофитах (Инсаров, 1982; Инсаров, Пчелкин, 1983, 1988).

          Метод  линейных  пересечений  при  массовых широкомасштабных  лихенологических  обследованиях  имеет  много преимуществ перед классическими площадными методами.

        Этот метод заключается в наложении гибкой ленты с мелкими делениями на поверхность ствола и фиксировании всех пересечений со слоевищами лишайника.

         Проективное покрытие данного вида лишайников на стволе данного дерева, измеренное методом  линейных пересечений (для краткости -  линейное  проективное покрытие),  есть  сумма длин  частей горизонтального сечения боковой поверхности дерева на высоте 1.5м, принадлежащих талломам лишайников данного вида, деленная на длину всего горизонтального сечения.

           Учет  лишайников-эпифитов  производится  на  деревьях основных  лесообразующих  пород.  В  качестве  модельных  деревьев данной  породы  внутри  пробы  выбираются  деревья  без  видимых повреждений,  примерно  одного  диаметра  и  высоты,  растущие  в одинаковых условиях (сомкнутость, экспозиция склона, угол склона т.д.). Среди множества деревьев данной пробы модельные деревья выбираются случайно. Это значит, что сборщик выбирает дерево, не имея  сведений  о  наличии  и  обилии  лишайников  на  нем.  После выбора  модельного  дерева  сборщик  определяет  на  стволе  точку, находящуюся  на  заданной  высоте  от  комля  с  северной  стороны.

         Затем  накладывается  на  ствол  мерная  лента  с  делениями  таким

образом,  чтобы  ноль  шкалы  совпадал  с  выбранной  точкой,  а возрастание чисел на шкале соответствовало движению по часовой стрелке.  Путем  совмещения  первой  точки  на  натянутой  ленте  с нолем  шкалы  определяют  длину  окружности  поперечного  сечения ствола на выбранной высоте. После этого фиксируют начало и конец каждого пересечения ленты с лишайниками. Лишайники, имеющие пересечение с лентой, собираются для последующего определения. Измерения проводятся с точностью до 1 мм .

           Обследования  лишайников  методом  линейных  пересечений проводят  либо  на  одной  высоте - 100 или 150 см  от  комля дерева, либо на четырех высотах: 60, 90, 120, 150 см. Лишайники  с  каждого  дерева  собираются  для  последующего определения  в  камеральных  условиях.  В  случае,  когда  работает опытный  коллектор,  допустимо  производить  идентификацию лишайников  в  полевых  условиях.  Для  определения  брать  один образец  данного  вида  с  данного  дерева.  В  остальных  случаях следует  собирать  все  образцы  имеющие  пересечения  с  мерной лентой.

           Метод  линейных  пересечений  используют  как  при биологической  индикации,  так  и  исследованиях  по  системе мониторинга, включая фоновый мониторинг.  В случае постоянных пробных  площадок  измерение  лишайников  рекомендуется проводить на 4-х высотах: 60, 90, 120,  150 см.  Минимальное число деревьев - 7.  Вычисляется интегральная величина (средняя по всем деревьям  и  по  всем  высотам).  В  случае  переменных  пробных площадей  можно  ограничиться  одной  высотой (обычно 1,5 м).  В

условиях  низкой  встречаемости  лишайников,  например,  в  городах, промышленных  зонах  метод  линейных  пересечений  оказывается слишком  трудоемок  и  его  можно  заменить  более  простыми методами:  визуальной  оценкой,  витальностью,  различными индексами. 

ВИЗУАЛЬНАЯ  ОЦЕНКА

          Покрытие каждого вида на стволе дерева может быть так же представлено  в  качестве  визуальной  оценки.  Это  можно  сделать  с помощью небольших пробных площадок, расположенных на стволе дерева  на  определенной  высоте.  Для определения проективного покрытия  используется  балльная  шкала  Браун-Бланке, объединяющая покрытие и обилие:

+ - встречается  редко, степень покрытия ничтожна.

1 - индивидуумов  много,  степень  покрытия  мала  или  особи разрежены,но площадь покрытия большая.

2 - индивидуумов  много,  степень  проективного  покрытия  не менее 10%, но не более 25%.

3 - любое   количество  индивидуумов,  степень   покрытия 25-50%.

4 - любое   количество  индивидуумов,  степень   покрытия 50-75%.

5 - степень  покрытия более 75%, число особей любое.

        Метод визуальной оценки используется преимущественно при биоиндикационных исследованиях. 

ШКАЛА ВИТАЛЬНОСТИ

            Для  оценки  состояния  индикаторных  талломных  видов используется  шкала  витальности.  Для  каждого  пробного  дерева определяется класс витальности индикаторного вида.

Классы  витальности эпифитных лишайников:

1. Нормальные

2. Слегка  поврежденные

3. Средне  поврежденные

4. Сильно  поврежденные

5. Мертвые.

           В качестве индикаторных видов выбираются виды различной чувствительности  к  загрязнению,  причем  такие,  повреждения которых  хорошо  видны  р(азличные  виды  рода  Parmelia, Hypogymnia, Physcia  и др.).  Повреждения  обычно  проявляются  в виде некротических пятен. Метод  используется  как  при  биоиндикационных исследованиях, так и в системе мониторинга. 

ЛИХЕНОИНДИКАЦИОННЫЕ ИНДЕКСЫ.

          В  конце 60-х  годов  в  Эстонской  ССР  и  Канаде  были независимо  друг  от  друга  разработаны  методы лихениндикационного  картирования  загрязненности  атмосферного воздуха на основе изучения лишайниковых группировок ( синузий ) и вычисления индексов, отражающих влияние загрязнения воздуха на лишайники (Трасс Х.Х.,1987).

         Индекс  полеотолерантности ( I.P., И.П. ) вычисляется  по формуле:

                                                

где n - количество  видов  на  площадке  описания,  Аi – класс полеотолерантности  вида, Ci - покрытие  вида, Cn – суммарное покрытие видов.

            Индекс  полеотолерантности  вычисляется  на  деревьях  для четырех небольших площадок ( 40 Х 40 см ) в двух экспозициях ( в направлении источника загрязнения и на противоположной сторонествола ) на двух высотах ( у основания ствола и на высоте 1,4 - 1,6 м). Оценка покрытия дается по 10-балльной шкале: 

Балл ..........                     1            2         3             4             5             6

Оценка  покрытия, %    1 - 3    3 - 5    5 - 10    10 - 20    20 - 30    30 - 40 

Балл ..........                          7              8              9              10

Оценка  покрытия, %  40 - 50     50 - 60     60 - 80     80 - 100