В даний час оцінка якості природного середовища в світовій практиці здійснюється на основі екологічного моніторингу, найважливішою частиною якого є біологічний моніторинг.
Метою нашої роботи стало вивчення та оцінка життєвого стану лісу по сосні звичайної на основі біоіндикації. Як інтегральних показників використовуються: ступінь дефолиации крон, пожовтіння хвої, кількість шишок, приріст пагонів різного віку, тип дефолиации і форми крони.
Відповідно до мети досліджень були поставлені наступні
- Вивчити літературу по темі дослідження.
- Закласти майданчики для дослідження життєвого стану лісу.
- Порівняти біометричні показники сосни звичайної на пробних площах, закладених в умовах різного техногенного впливу.
- Проаналізувати вплив факторів - антропогенного стресу (рекреаційного навантаження і техногенного забруднення).
Актуальність. Найважливішою складовою частиною екологічного моніторингу навколишнього природного середовища є біомоніторинг - система спостережень, оцінки і прогнозу різних змін в біоті, викликаних факторами антропогенного походження. Біомоніторинг уможливлює пряму оцінку якості середовища і є одним з рівнів послідовного процесу вивчення здоров'я екосистеми. Основним завданням біологічного моніторингу є спостереження за рівнем забруднення біоти з метою розробки систем раннього оповіщення, діагностики і прогнозування. Оцінка життєвого стану сосни звичайної базується на методі біоіндекаціі.
Гіпотеза. За різними ознаками досліджуваного хвойного дерева можна судити про стан навколишнього середовища, тобто Загалом життєвому стані лісу.
Як об'єкт дослідження були обрані лісові культури сосни звичайної. Сосна як не можна краще підходить в якості модельного виду-біоіндикаторів. Це дерево дуже чуйно реагує на найменші зміни умов зростання, в тому числі і забруднення середовища. Зручність вибору сосни для проведення досліджень пов'язано і з тим, що сосна - вічнозелена рослина і дає один втечу в рік, що істотно спрощує спостереження.
Як предмет дослідження обрано життєвий стан лісу.
При оцінці екологічного стану лісу використовувалися загальноприйняті в лісозахисної практиці методики В.А. Алексєєва, Ю.А. Буйволової, М.В. Кравченко, А.С. Боголюбова.
Методика вивчення, моніторингу та оцінки життєвого стану лісу базується на методі біоіндикації. Суть підходу полягає в тому, що за різними ознаками досліджуваного хвойного дерева ми судимо про стан навколишнього середовища, тобто Загалом життєвому стані лісу.
Робота по виконанню даного завдання включає три етапи:
- Вибір майданчиків і відбір дерев для проведення вимірювань.
- Опис загального життєвого стану (ОЖС) дерев.
- Оцінка та інтерпретація даних, представлення результатів дослідження.
Для виконання роботи знадобляться: компас, рулетка, бінокль, бланки описів.
Вибір майданчика і відбір дерев для проведення дослідження
Вибір місця майданчика. Майданчик для вивчення для вивчення повинна перебувати в досить великому масиві лісу. Вона повинна розташовуватися в глибині лісового масиву і не межувати з галявинами, лісовими дорогами або стежками. Бажано, щоб майданчик була віддалена від цих об'єктів не менше, ніж на 25 метрів.
Відбір дерев. При виборі дерева дуже важливо забезпечити випадкову, незалежну від дослідника вибірку дерев. У наукових дослідженнях система випадкової вибірки, при якій обрані суб'єкти (в нашому випадку дерева) відображають загальний стан усього об'єкта вивчення (тобто ліси), називається відбором представницької проби.
У нашому випадку для представницької проби була складена наступна система відбору. (Додаток 2)
Дослідник самостійно вибирає тільки центральну точку майданчика. Для зручності пошуку краще вибрати дерево, яке знаходитися в центрі обраного для майданчика лісового масиву і яке потім буде легко знайти. Це дерево потрібно позначити фарбою, написавши нанём номер або назва майданчика.
Від центральної точки (дерева) на північ, захід, південь і схід за допомогою компаса та рулетки відкладається по 25 метрів і вбивається в землю по кілка, позначеного фарбою. Таким чином, на майданчику будуть відзначені кутові точки.
На наступному етапі розбиття майданчика біля кожної кутовий точки потрібно вибрати по 6 найближчих дерев. Ці дерева нумеруються і позначаються фарбою. (Додаток 3) Для спостереження вибираються і позначаються дерева верхніх (1 і 2) ярусів. Підріст і підлісок в опис не включається.
Терміни проведення опису. Оскільки методика може бути використана на різних породах дерев, то оптимальні терміни для проведення робіт будуть різні для різних груп. Терміни, в які можна проводити опису загального життєвого стану сосни практично не обмежені.
Додатково, при проведенні комплексних досліджень і навчанні рішенню комплексних екологічних завдань і організації моніторингу корисно зібрати наступні дані:
Для дерев - середній вік хвої, максимальний вік хвої, середня величина верхівкового пагона.
Антропогенні фактори - ступінь ущільнення грунту, наявність звалищ, місцевих джерел з забруднення повітря і грунтів.
Опис загального життєвого стану (ОЖС) дерев
Для правильного опису дуже важливо вибрати точку з гарним оглядом всього дерева. Спостерігати і описувати дерево з різних сторін.
Опис життєвого стану дерев на майданчику полягає в заповненні бланка. Він складається з двох частин.
Основна частина бланка - таблиця, що включає графи для опису параметрів дерев, які свідчать про їх життєвому стані.
Бланк опису життєвого стану дерев
Графа 1 «Номер дерева» - в неї заносяться номери описуваних дерев.
Графа 2 «Клас дефолиации» - цей параметр дерева визначається візуально за допомогою бінокля.
Дефоліація (густота крони оцінюється за чотирма основними класами, де кожному класу відповідає певний відсоток втрати хвої.
Клас дефолиации крони: 0 - норма (опало 60%, 1-річна хвоя).
Графа 3 «Клас пожовтіння». Ступінь втрати природного забарвлення, або «пожовтіння» крони оцінюється візуально також по чотирьох класах. Втрата природного забарвлення оцінюється за такою шкалою: 0 - норма (0-10% хвої), 1 -слабке (10-25%), 2 - середнє (25-60%), 3 - сильне (> 60%).
Графа 4 «Нові шишки». У цій графі за пропонованою шкалою візуально оцінюється кількість нових шишок на дереві. Їх кількість оцінюється так само по 4-х бальною шкалою: 0 - дуже багато. 1 - багато. 2 - кілька. 3 - немає. Нові шишки - це шишки трикутної форми. Цей параметр краще визначати за допомогою бінокля.
Графа 5 «Старі шишки». Кількість старих гуль визначають за тією ж шкалою, що і кількість нових. Старі шишки мають форму «їжачка», а їх підрахунок також ведеться за допомогою бінокля.
Графа 6 «Приріст верхнього втечі». Для оцінки приросту верхівкового пагона необхідні дані про повну загальну середню прирості даної місцевості.
Приріст пагонів: 0 - дуже великий (> 15 см), 1 - великий (10-15 см), 2 - середній (5-10 см), 3 - малий / немає (