В основу методики оцінки відносної чисельності епіфітних лишайників було покладено метод лінійних перетинів. Він полягає в накладенні гнучкої стрічки з міліметровими розподілами на поверхні стовбура дерева з фіксуванням всіх перетинів її зі слоевище лишайників. Як стрічки використовувався "кравецький метр" з міліметровими розподілами.
Для дослідження використовували досить старі прямостоящие дерева клена ясенелистного або американського. Було визначено 5 майданчиків: 2 майданчики в Лівобережній; 3 майданчики - в Правобережній частині міста.
Після вибору модельного дерева визначали на стовбурі точку, що знаходиться на висоті 1,5 м. Від комля з північного боку. Потім на стовбур накладалася мірна стрічка з поділками таким чином, щоб нуль шкали стрічки збігався з вибраним пунктом, а зростання чисел на шкалі відповідало руху по годинникової стрілки (з півночі на схід). Після повного обороту стовбура стрічка закріплювалася на стовбурі шпилькою в нульовій точці. Поєднуючи останнє поділ і нуль стрічки, визначали довжину окружності стовбура. Її при подальших вимірах брали за 100%.
Після кожного вимірювання, фіксували початок і кінець кожного перетину стрічки з талломи лишайників. Вимірювання проводились з точністю до 1 мм.
По завершенні вимірювань, проводився розрахунок проектованого покриття лишайників на основі лінійних перетинів, який визначив ставлення "зарослої" лишайниками частини стовбура до загальної поверхні. Знаючи загальну довжину окружності стовбура і приймаючи її за 100%, розраховували проективне покриття лишайників. Наприклад, довжина кола стовбура на 3 майданчику 85 см. (850 мм). Перетину стрічки з талломи спостерігалися на відмітках: 3,1-3,2 см .; 74,1-75 см. Загальна сума "протяжності" лишайників становить 1,0 см (0,1 + 0,9). За пропорції 85см. - 100% 1,0 см - Х%, (1,0 / 85 * 100), знаходимо величину проективного покриття = 1,2%.
Проектне покриття визначалося для всіх видів лишайників в сумі. З кожного дерева лишайники збиралися окремо і кожен зразок упаковувався в окремий конверт.
Видова приналежність лишайників визначалася в камеральних умовах за определителю [6].
2.3 Трансплантація лишайників як основний метод Лихеноиндикация
Трансплантацією називають перенесення організму з його місцеперебування в місце, де він необхідний для будь-якої мети, наприклад, для моніторингу забруднення навколишнього середовища. Лихеноиндикация передбачає використання лишайників як біоіндикаторів стану навколишнього середовища, зокрема забруднення повітря. Спостереження за станом трансплантованих лишайників з метою Лихеноиндикация називають активним моніторингом, а спостереження за станом представників природно виростають в даній місцевості лишайників - пасивним моніторингом.
Основними достоїнствами використання трансплантатів для моніторингу якості повітря вважають:
- можливість розміщення слоевищ лишайників у всіх місцях, де бажаний моніторинг якості повітря, в тому числі і там, де лишайники з тих чи інших причин відсутні;
- можливість використання в кожній місцевості достатньої кількості зразків масових видів лишайників, щоб забезпечити необхідну точність дослідження і повноту охоплення території;
- можливість розміщення в тестованих точках порівняно однорідного матеріалу, зібраного в місцях з відомими умовами існування, що полегшує інтерпретацію результатів;
- можливість вибору конкретних представників тих чи інших видів лишайників з певних середовищ існування;
- можливість визначення темпів зростання забруднень, що викликають пошкодження лишайників.
Недоліками пересадки є, з одного боку, часті випадки знищення трансплантатів місцевим населенням, з іншого - переміщення організмів зі звичної для них місця існування в нові умови, що приводить до того, що реакція трансплантатів на забруднення може не завжди збігатися з реакцією постійно зростаючих тут особин того ж виду.
Для вивчення екології і фізіології лишайників трансплантати почали застосовувати в 1950-1960-і рр. Перші методично коректні ліхеноіндікаціонние дослідження з використанням трансплантатів були проведені в США і Німеччині.
Для трансплантації найчастіше використовують епіфітні (тобто ростуть на деревах) лишайники. Їх слані разом з субстратом спеціальними бурами в вигляді дисків відокремлюють від дерев. Потім ці диски тим чи іншим способом розміщують на обстежуваної території. Якщо передбачається оцінка забруднення важкими металами, то при відборі зразків для пересаджування і їх підготовці до трансплантації не рекомендують користуватися металевими предметами.
Для трансплантації вибирають види, талломи яких легко зібрати і за якими просто спостерігати.
Малюнок 2 - види лишайників, що використовуються в Лихеноиндикация:
а - пармелия, б - гіпогімнія, в - евернія
Як критерій дії забруднювача пропонується використовувати частку пошкодженої частини експонованого слані від його загальної поверхні за період спостереження. Відмерлі частини лишайника позбавлені зелених і синьо-зелених пігментів; відповідно, вони відрізняються характерною білої і сірої забарвленням. Вимірювання проводять за фотознімками слоевищ, зробленим до і після періоду експонування.
Лишайники для експонування відбирають разом з їх субстратом стандартним ручним буром (діаметр 40 мм) з упалих старих дерев однієї породи (такі дерева, як правило, шукають взимку). Вирізані шайби повинні бути щонайменше на 2/3 покриті добре розвиненими екземплярами лишайника (по можливості одне слань на шматку кори). Тільки у виняткових випадках можуть відбиратися лишайники з зростаючих дерев; що виникають при цьому рани повинні бути загоєні.
Лишайники з різних місць існування можуть неоднаково реагувати на нові для них умови середовища. Тому в кожній серії вимірювань експоновані лишайники повинні бути з одного строго обмеженого району з максимально подібними микроклиматическими умовами (наприклад, повинні рости на певному відрізку стовбура дерева). Залишаються відмінності вирівнюють акліматизацією слоевищ перед експонуванням протягом певного часу (до 4-5 міс.) В умовах місцевого мікроклімату.
Така процедура обов'язкова, якщо місце відбору зразків і область експонування кліматично сильно розрізняються. Проводиться вона в стандартних умовах. Для цього слані лишайника з субстратом приклеюють деревної мастикою на стелажі з необробленої деревини, де всі екземпляри мають рівні умови освітлення і вентилювання. Повітря місця акліматизації повинен бути чистим, а його кліматичні показники повинні бути схожі з такими місця майбутнього експонування.
Для експонування вибирають неушкоджені екземпляри лишайників, по можливості однакового розміру і стану розвитку. Перед експонуванням проводять строгий контроль якості слоевищ. Для цього всі наявні в наявності лишайники мають у своєму розпорядженні поруч і зволожують, потім уважно переглядають і відбраковують талломи з дефектами, тобто такі, колір яких в насиченому водою стані не зелений. При однаковій якості перевага віддається більш великим екземплярів.
Найчастіше для експонування лишайників використовують спеціальні дерев'яні щити різного розміру.
Малюнок 3 - щит для експонування трансплантованих слоевищ
Малюнок 4 - «Карусель» для експонування
Експонування пересаджених слоевищ здійснюють також за допомогою спеціального пристрою, званого «лишайниковой каруселлю». Шість талломов з корою субстрату закріплюють тим же способом, що і на щитах, на шести звездообразно розташованих навколо центральної осі дерев'яних носіях, підвішених до спиць, вставленим в кулясту маточину, що обертається на вертикальній стійці-трубі. Площині окремих носіїв розташовуються під одним і тим же кутом до стійки. Обертання каруселі забезпечується за допомогою вітряного приводу, прикріпленого до кулястої ступиці.
Пристосування для експонування прикріплюють до стійки так, щоб трансплантати розташовувалися на висоті 1,5 м над поверхнею ґрунту. Дерева, будівлі та інші предмети можуть перешкоджати руху повітря, затінювати експоновані лишайники, тому пристрої для експонування бажано розташовувати від них на відстані не менше 15 м. Якщо така вимога виконати важко, можна їх розміщувати в відкритих дворах, садах, на галявинах або прогалинах. Розташовувати їх на дахах, поруч з деревами, поблизу будівництв, на вулицях або відкритих площах з сильним забрудненням ґрунту все ж не можна. Експозиційні щити весь період спостережень по всій досліджуваної території повинні бути однаково орієнтовані щодо частин світу (зазвичай на північ).
Для контролю рекомендують поміщати пристрої з трансплантатами і в точках відбору зразків лишайників.
Тривалість експонування і частота спостережень визначаються вирішуваних завдань і вибором фіксуються ознак. Трансплантовані слані бажано вимірювати і фотографувати щомісяця, але цей інтервал може бути збільшений або скорочений залежно від характеру одержуваних даних.
Якщо фіксуються зовнішні прояви пошкоджень слоевищ, то лишайники фотографують безпосередньо перед експонуванням і через встановлені терміни. Фотографування роблять зі штатива, для рівномірного освітлення використовують спалах. Щоб дані можна було порівнювати, протягом усього періоду спостережень необхідно користуватися одним і тим же обладнанням і фотоплівкою. Перед кожною зйомкою лишайники рівномірно обприскують дистильованою водою і чекають (близько 5 хв), поки краплі води не зникнуть зі слані.
Крім зовнішніх ознак нерідко фіксують динаміку зміни та інших показників (відмирання водорослевих клітин, накопичення елементів, фізіологічні параметри та ін.), Що вимагає вилучення слоевищ в намічені терміни. При такому підході використовується велика кількість слоевищ, щоб в кожен термін можна було вилучати достатню для статистичної обробки даних число проб. Треба пам'ятати також, що частина трансплантатів завжди гине від природних і непередбачених причин.
Зміни слоевищ визначають шляхом порівняння їх характеристик, оцінених перед початком експонування і зафіксованих в терміни спостережень. При цьому вносять поправку на можливі зміни характеристик слоевищ, експонованих в місцях їх збору.