Акмуллинская олимпиада

2.3. Методика исследования

2.3.1. Методика флуктуирующей асимметрии

Сбор материала

Для исследования зон мы использовали Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (Распоряжение Росэкологии от 16.10.2003 № 460-р) и методическое руководство Захарова В.М. «Здоровье среды: методика оценки».

Сбор материала проводился с августа по сентябрь 2014  г. в г. Октябрьском Республики Башкортостан, а также на трассе М5. Таким образом, пробы были взяты в двух точках: федеральная трасса М5 вблизи с. Александровка Бавлинского района Республики Татарстан – являющаяся участком транспортного загрязнения и с достаточно сильным антропогенным загрязнением городской парк «Нефтяник». Выбирались одиночные деревья в возрасте 60-70 лет. Выборку листьев древесных растений производилась с нескольких близко растущих деревьев на площади 10мх10 м или на аллее длиной 20-30 м. В каждой точке отбора на высоте 1,5-2 мот земли у5 деревьев собирали по 25 листьев среднего размера из нижней части кроны, на уровне поднятой руки, с максимального количества доступных веток, направленных условно на север, запад, восток и юг. У липы использовались листья только с укороченных побегов (Биологический контроль окружающей среды, 2008).

Сбор листьев происходил с учетом следующих условий:

– Определяли точную видовую принадлежность;

– Деревья выбирали, исходя из их генеративного возрастного состояния;

– Листья собирали из нижней части кроны дерева с максимального количества доступных веток относительно равномерно вокруг деревьев (Приложение № 4, рис.1);

– Использовали листья с укороченных побегов (Приложение № 4, рис. 2);

– Размер листьев должен был быть сходным, средним для данного растения;

– Поврежденные листья не использовались в обработке (Захаров В.М. и др., 2000).

С одной площадки всего собиралось 125 листьев (с пяти близко растущих деревьев по 25 листьев с каждого), а с одной точки –  625 листьев. Листьев бралось несколько больше, на случай попадания поврежденных листьев. Всего было обработано 1250 листьев с двух точек.

Одна выборка помещалась в полиэтиленовый пакет с этикеткой, на которой указывался номер точки и площадки, название площадки, количество листьев в пакете и номер дерева.

Измерения

Для оценки величины флуктуирующей асимметрии использовали признаки, характеризующие общие морфологические особенности листа, удобные для учета и однозначной оценки (Цит. по Марченко С.И., 2008). С одного листа липы мелколистной снимали показатели по четырем параметрам с левой и правой стороны, показатели 1,2, 3, 4 с помощью циркуля и линейки  с точностью до 1 мм (Приложение 4, рис. 3). Интерес представляли не размеры параметров, а разница их длины справа и слева.

1. – ширина половинки листа;

2. – длина второй жилки второго порядка от основания листа;

3. – расстояние между концами этих жилок;

4. – угол между главной жилкой и второй от основания жилки второго порядка.

Так как у липы мелколистной первая и вторая жилка исходят из одной точки, третий показатель (расстояние от начала первой жилки до начала второй жилки)  измерить становиться невозможным.

Данные измерения мы заносили в таблицы,  указанные в методике.

Вычисления

1. Находим относительное различие между значениями признака слева и справа (Y) для каждого признака по формуле:

 

В результате четырех значений Y для одного листа липы мелколистной, вычисления производятся для каждого листа.

2. Находим значение среднего относительного различия между сторонами на признак для каждого листа (Z):

3. Вычисляем среднее относительное различие на признак для выборки (X):

Все результаты заносим во вспомогательные таблицы. Пример такой таблицы можно посмотреть в методике.

Последнее действие характеризует степень асимметричности организма. Это и есть величина флуктуирующей асимметрии, которую оценивают с помощью интегрального показателя – величины среднего относительного различия по признакам (среднее арифметическое отношение разности к сумме промеров листа справа и слева, отнесенное к числу признаков) (Биологический контроль окружающей среды, 2008).

Расчеты показателей асимметрии были проведены с использованием программы  MicrosoftExcel.

Коэффициент флуктуирующей асимметрии представляет собой математическую дисперсию различий между сторонами относительно некой средней  величины различия, имеющего место в рассматриваемой выборке.

Получаемая интегральная оценка качества среды,  является ответом на вопрос – какова реакция живого организма на неблагоприятное воздействие, которое имело место в период его развития (Захаров В.М. и др., 2000). Это может быть химическое загрязнение, изменение температуры, обитание биологического объекта на краю ареала и др. Показатель откликается повышением на изменение фактора и стабилен при адаптации к имеющимся условиям. Таким образом, на основании периодического вычисления показателя можно проследить изменения условий обитания объекта (Биологический контроль окружающей среды, 2008).

Получившиеся показатели каждой точки мы сверяли с пятибалльной шкалой отклонения от нормы (по Захарову В.М.,2000), где 1 балл – условная норма, а 5 баллов – критическое состояние (Захаров В.М. и др., 2000).

Пятибалльная шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития для березы повислой (BetulapendulaRoth.), которую мы использовали для липы мелколистной (TiliacordataMill) дана в таблице 1.

Таблица №2

Значения балльной оценки качества среды в участках исследования, оцененные по нормативной шкале для березы повислой и липы мелколистной

(по Захарову В.М., 2000)

Балл

Величина показателя

ФА по нормативной шкале

I

<0,040

Условная норма

II

0,040-0,044

Растения испытывают слабое влияние

неблагоприятных

факторов.

III

0,045-0,049

Загрязненные районы

IV

0,050-0,054

Сильно загрязненные районы

V

>0,054

Критическое значение, крайне неблагоприятные условия, когда растения находятся в сильно угнетенном состоянии

2.3.2. Методика таксационного исследования

На каждой площадке исследования проводилось определение деревьев, измерялся диаметр и высота дерева. В дневнике фиксировалось состояние по визуальным признакам: состояние ствола на наличие раковых заболеваний, морозобойных трещин, обжига, порезов, пораженность грибами, поврежденность коры вредителями, изучалось состояние кроны, определялась доля сухих ветвей, выход на поверхность корневой системы дерева.

О наличии вредных для живых организмов примесей в атмосфере города (населённого пункта) можно судить по состоянию древесной растительности. Оценка ее состояния производится по пяти­балльной шкале на основании обследования всех деревьев на пробной площади. Шкала оценки по внешним признакам (шкала визу­альной оценки) составлена в соответствии с требованиями санитарных правил в лесах РФ (Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 24 декабря 2013 г. N 613 «Об утверждении Правил санитарной безопасности в лесах»). Она приведена в табл. 2.

Таблица №3

Шкала визуальной оценки по внешним признакам

(Е.Г. Мозолевской и др., 2004)

Состояние насаждений характеризовалось по баллу состояния отдельных деревьев (К) и рассчитывалось по формуле: С = ∑ К/N, где N – число обследованных деревьев на площадке (их было, как правило, 5), после чего находилось среднее значение. Чем выше балл, тем менее жизнеспособны исследованные насаждения, а именно: 1 балл – без признаков ослабления; 2 балла – ослабленные; 3 балла – сильно ослабленные; 4 балла – начальный этап усыхания; 5 баллов – погибающие.

Были взяты для определения жизнестойкости показатели состояния зеленых насаждений: визуальный балл состояния, доля сухих ветвей, общее состояние ствола.

2.3.3. Методика выполнения геоботанического описания

Также были проведены геоботанические описания каждой площадки, результаты которых записывались в полевой дневник.В данной работе для изучения исследуемых участков использовалась методика выполнения геоботанического описания (Миркин, Наумова, 2010). Геоботаническое описание – это полный список видов с однородного участка растительного сообщества (определенной площади или в естественных границах). Каждое описание обязательно получает географическую (топографическую) привязку к местности.

Величина и форма площадки, в пределах которой выполняется описание, называется пробной площадью, должна быть такой, чтобы на ней встречалось 5 липовых деревьев. Как правило, это были квадратные или прямоугольные площадки размером 10х10 м или 20х20 м (Миркин, Наумова, 2010).

Проективное покрытие и обилие видов растений оценивалось по шкале Ж. Браун-Бланке (Braun-BlanquetJ., 1964):

r– вид чрезвычайно редок с незначительным проективным покрытие;

+ – вид встречается редко, степень покрытия мала;

1 – число особей велико, степень покрытия мала или особи разрежены, но покрытие большое;

2 – число особей велико, проективное покрытие от 5 до 25%;

3 – число особей любое, проективное покрытие от 25 до 50%;

4 – число особей любое, проективное покрытие от 50 до 75%;

5 – число особей любое, покрытие более 75%.

Шкала взята с сайта: www.ecoinf.uran.ru/00006080.html.

Проективное покрытие – процент площади, покрываемой  верхними надземными частями.

Все неопределенные, трудно определяемые растения собирались в гербарий для последующего определения (Миркин, Наумова, 2010).

Для определения видов растений использовались следующие определители:

1)  Алексеев Ю.Е., Алексеев Е.Б., Габбасов К.К. и др. Определитель высших растений БАССР в двух томах. – М., 1988.

2)  Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части России. – М., 2006.

3)  Нейштадт М.И. Определитель растений средней полосы Европейской части СССР.– М., 1963.

4)  Новиков В.С., Губанов  И.А. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения. – 5-е изд., стереотип.– М.: Дрофа, 2008.

5)  Шишкин Б.К. Ботанический атлас – М. – Л.: Сельхозиздат литературы, 1963.

Классификация видов дана по книге С.К. Черепанова «Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР)», 1995.


                                       

     Предыдущая

Следующая