Главная / Биология / Исследовательская работа на тему "Исследование почвы в лесном массиве методом биоиндикации"

Исследовательская работа на тему "Исследование почвы в лесном массиве методом биоиндикации"

СОДЕРЖАНИЕ


Термины и определения........................................................................


Введение.................................................................................................

1.

Общие положения...................................


1.1 Требования, определяющие условия применения данной работы...........................


1.2 Основные эколого-биологические характеристики беспозвоночных животных, используемых в качестве биоиндикатора экологического состояния территорий..................................................................

2.

Назначение и область применения работы.......................................


2.1 Биологический показатель качества окружающей среды..............

3.

Характеристика погрешности...............................................................

4.

Принадлежности....................................................................................

5.

Безопасность проведения работ............................................................

6.

Требования к квалификации лиц, проводящих биоиндикацию..........

7.

Профилирование маршрута экологического обследования................

8.

Биоиндикация почвы лесов с помощью беспозвоночных животных..........................................................................................................

9.

Оформление результатов и наблюдений..............................................

10.

Проведенная работа.............................................................


10.1 Расчет показателя изменения видового биоразнообразия

(для контрольной территории).............................................................


10.2 Расчет относительного показателя изменения видового биоразнообразия (для исследуемой территории).......................................

11.

Список литературы................................................................................


Приложение №1


Приложение №2.....................................................................................


Приложение №3.....................................................................................















ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ


В настоящей методике применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Антропогенный – фактор созданный человеком (искусственный) или возникший в результате его деятельности.

Биогеоценоз – экологические системы взаимодействий живой (биоценоз) и неживой (почва, горы и т.п.) природы.

Биоиндикация – процедура оценки качества окружающей среды по состоянию растительных и животных биоиндикаторов.

Биоиндикаторыгруппа особенного вида или сообщество, по состоянию которого судят о естественных или антропогенно обусловленных изменениях в среде, в т.ч. о присутствии или концентрации загрязняющих веществ – токсикантов.

Биота – совокупность всех организмов экосистемы.

Биоценоз – совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды.

Вид – множество организмов (растений, животных, микробов, грибов), сходных по строению и/или способных скрещиваться друг с другом, давая плодовитое потомство. Физические, химические и поведенческие различия препятствуют скрещиванию разных видов.

Гумус – темно-бурое или черное мягкое, губчатое органическое вещество, остающееся после разложения отмерших частей организмов. Окисляется, но сравнительно медленно. Крайне важен для улучшения физических и химических свойств почвы.

Загрязнение – поступление в среду нежелательных количеств вещества или систематическое отклонение интенсивности физических полей от фоновых значений. Вещества могут быть, как природного, так и синтетического происхождения.

Зона почвенная - совокупность почв, индивидуальное развитие которых обусловлено в основном климатическими факторами и не зависит от локальных. Правомерность понятия подтверждается при анализе пространственного распределения основных типов почвообразования на земном шаре.

Механический состав почвы – количественное соотношение фракций минеральных частиц разного размера, образующих почву, главным образом песка, глины и пыли.

Ниша (экологическая) – совокупность связей организма с биотическими и абиотическими факторами среды его обитания.

Область почвенно-биоклиматическая - область, почвы которой характеризуются определенным режимом атмосферного увлажнения и определенными типами растительного покрова

Покров почвенный - поверхностная часть литосферы, превращенная

под действием физических, химических и биологических факторов в сложную упорядоченную трехмерную развивающуюся структуру, несущую на себе растительный покров.

Почвенный покров, обычно сплошной и ровный, но иногда может быть прерывистым (в горах ) или отсутствовать (в пустынных районах с движущимися дюнами). Кроме того, почвенный покров часто бывает глубоко изменен человеком или даже полностью разрушен им.

Почва - продукт выветривания, переработки и организации верхних слоев земной коры под действием живых организмов, атмосферы и протекающих в них процессов энергообмена. Почва достигает различной степени развития в соответствии с типом воздействия факторов почвообразования (климат, растительность) и отрезком времени, в течение которого протекало развитие.

Пояс почвенно-климатический - территория, обусловленная главным образом термическими особенностями климата (полярный, борреальный, суббореальный, субтропический, тропический). Для каждого пояса характерен свой большой ряд типов почв, которые не встречаются в других поясах. Эти типы имеют сходные термоэнергетические режимы почвообразования.

Экологическая аномалия - значение интегральных (биологических) показателей качества окружающей природной среды, отличных от принятых за нормальные (эталонные) значения, полученные на контрольных участках.

Экологическое профилирование - биодиагностика среды вдоль определенного маршрута (профиля). Экологическое профилирование позволяет определить «срез» экологической обстановки по линейному маршруту. Исследования, проведенные по ряду параллельных профилей, дают представление об экологической обстановке на территории. экологическое профилирование в первую очередь предназначено для выявления зон экологического неблагополучия (экологических аномалий).

Экологическая растровая съемка -- биодиагностика окружающей природной среды территорий предварительно разбитой на квадраты (растры). Оценка экологической обстановки по интегральным показателям проводится отдельно для каждого растра и принимается для всей площади растра. Растровый способ биодиагностики используется для оценки экологической обстановки на больших территориях.








ВВЕДЕНИЕ


Методика биоиндикации почвенного покрова предназначена для:

- оценки экологической обстановки на различных территориях;

- выявления зон экологического неблагополучия (экологических аномалий);

- разработки вариантов решений (решений на целесообразность применения инструментальных методов экологического обследования).

В основе биоиндикации почв лесов лежит визуальное наблюдение за изменением состояния показателей жизнедеятельности почвенных беспозвоночных – биоиндикаторов загрязнения почвы лесов.


Ограничения применения методики биоиндикации почвы лесов с помощью беспозвоночных животных:


Видовой состав животных, обитающих в почвах лесов, является специфическим для различных почвенных комплексов, поэтому изменения этих группировок и численности видов в них могут свидетельствовать о загрязнении почв химическими веществами или изменении структуры почв под влиянием хозяйственной деятельности(бытовой и строительный мусор, пищевые отходы и др). В соответствии с вышеизложенным, биоиндикация почв с помощью беспозвоночных животных применима для нескольких типов почв в пределах нескольких почвенных зон, для которых используется определенный перечень животных-биоиндикаторов, районированных в данной климатической области, для данных типов почв [6].

Данная методика предназначена для применения в умеренном климатическом поясе Центральной таежно-лесной области с подзолистыми, дерново-подзолистыми, дерновыми и серыми лесными почвами, а также в почвенных зонах (чернозем, степная, сухостепная, пустыня и др.), различающихся по температурному режиму и коэффициенту увлажнения почвы. [9,11].

Исследования проводились в Аксайском районе Ростовской области в период с мая по июль 2013 года.

Данный район характеризуется большим количеством дачных участков с насаждениями деревьев различных видов. Кроме того в данном районе произрастает ореховая роща.

Недостатки:

- Присутствие крупных гипермаркетов влечет за собой наличие большого количества автомобильного транспорта.

- Наличие антенного поля.






1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ


Настоящая работа определяет порядок оценки экологического состояния почвенного покрова обследуемой территории и выявления зон экологических аномалий на местности.


1.1 Требования, определяющие условия применения данной работы:


а). Для оценки экологического состояния почвы не должны были применяться сложные приборы и устройства. Все необходимое техническое обеспечение должно быть простым в изготовлении и эксплуатации [см. раздел 4.];

б). Методы биоиндикации применимы только в весенне-летний период. Это связано с увеличением жизненной активности животного мира в это время года.

в). Организмы-биоиндикаторы, используемые для оценки экологического состояния почв должны были отвечать следующим требованиям [1,13]:

- биоиндикатор должен быть наиболее приспособлен к существованию в строго определенных условиях среды обитания (стенотопные виды), более редкие виды в биоценозах, как правило, являются лучшими индикаторами, нежели широко распространенные (эвритопные виды);

- при работе был отдан приоритет более крупным видам биоценозов, так как они являются лучшими индикаторами по сравнению с мелкими, вследствие того, что скорость оборота последних в биоценозах, выше, и они могут не попасть в пробу в момент исследования;

- при выделении вида (группы видов), используемого в качестве биоиндикатора, необходимо было иметь экспериментальные данные лимитирующие значениях вредного воздействия среды с учетом возможных компенсаторных реакций вида и его толерантности;

- отдано предпочтение численному соотношению разных видов, так как оно более показательно, нежели численность одного вида (относительные оценки всегда предпочтительнее абсолютных);

- универсальность; чем в большем количестве различных почв распространен биоиндикатор, тем он более универсален;

- минимизация усилий при работе в полевых и лесных условиях, т.е. при равных достоинствах выбирать тот биоиндикатор, с которым удобнее работать.









1.2 Основные эколого-биологические характеристики беспозвоночных животных, используемых в качестве биоиндикатора экологического состояния территорий [1,4]


Дождевые (земляные) черви. Относятся к кольчатым малощетинковым червям – олигохетам.

Распространение дождевых червей связано с климатическими факторами и типом почв. Важным условием жизни является влажность, при засухе обычно черви погибают в массовом количестве. Ранние заморозки тоже вызывают их гибель. Плохо они переносят и высокие температуры. Наименьшая численность дождевых червей отмечается при наличии высоких концентраций загрязняющих веществ в почве, особенно тех, которые уменьшают кислотность почвы. Это связано с высокой чувствительностью дождевых червей к кислой реакции почвенного раствора. Поэтому дождевые черви являются прекрасными индикаторами загрязнения почв при незначительных концентрациях загрязнителя, что очень важно для своевременного принятия мер по устранению причин загрязнения.

Моллюски (мягкотелые). Моллюски в почвенной биоте представлены брюхоногими или гастроподами. К ним относятся улитки и слизни. В своем большинстве моллюски – водные обитатели. К наземному образу жизни приспособились так называемые легочные улитки – группа брюхоногих моллюсков, встречающихся от тундры до тропиков. В фауне России их насчитывается около 700 видов. Среди улиток есть устойчивые к дефициту влаги виды, населяющие южные районы. Особую группу наземных моллюсков составляют голые слизни. Их раковина нацело обрастает мантией и становится рудиментарной, а у некоторых исчезает полностью. Слизни живут в местах, где имеется достаточная влажность, поэтому они не встречаются в степях и пустынях. Вследствие чего их использование ограничивается территориями с постоянным увлажнением. Это является своего рода преимуществом моллюсков как биоиндикаторов, поскольку использование других видов беспозвоночных животных затруднено.

Мокрицы (Oniscoidea) – равноногие ракообразные, единственная из жабродышащих групп, полностью перешедшая на сухопутный образ жизни. Известно около 1000 их видов. Распространены повсеместно – от тайги до пустынь. Предпочитают места с повышенной влажностью, что нашло отражение в их названии.

Экологическое значение мокриц как биоиндикатора проявляется довольно широко (согласно ареалу обитания). В умеренной почвенно-климатической зоне России мокрицы, наряду с моллюсками, являются биоиндикаторами экологической обстановки в местах с достаточным увлажнением, где их большое количество и богатый видовой состав.

Многоножки (Myriapoda) – наземные животные ведущие скрытый образ жизни, большую часть времени прячась в почвенных норках или под опавшими листьями. Среди них есть очень мелкие виды, всего 1,5-2 мм длиной, а самые крупные – геофилы и сколопендры – достигают размеров 10-15 см и могут быть отнесены к макрофауне почв.

Наиболее многочисленны и разнообразны в почве диплоподы – двупарноногие многоножки. Это одна из важнейших групп почвенных организмов – активных разрушителей органического вещества почв и древесины. Являются индикаторами загрязнения почвы в хвойных и смешанных лесах, поскольку это связано с преимущественным преобладанием этих животных под лиственным или хвойным опадом деревьев.

Геофилы – хищные губоногие многоножки, питающиеся земляными червями, за которыми уходят глубоко в почву. В качестве биоиндикаторов используются на выровненных участках рельефа территории. Хорошо переносят недостаток влаги в почве, что является преимуществом при проведении экологического обследования в засушливый период времени года или на территории, почва которой испытывает постоянный (периодический ) дефицит влаги.

Пауки (Aranei) – исключительно наземные беспозвоночные. В России известно около 1000 видов пауков, основные представители которых обитают в лесах – под покровом деревьев. Тем не менее большое количество видов используются в качестве биоиндикаторов загрязнения почв ровных участков местности с преобладанием травянистой растительности. Кроме того, наблюдения доказывают, что в засушливых районах, в местах с изреженным травянистым покровом пауки нередко являются единственными беспозвоночными индикации техногенного загрязнения.

Насекомые (Insecta, или Hexapoda) – класс (надкласс) наземных членистоногих, имеющих тело, расчлененное на голову, грудь и брюшко. Грудь несет 3 пары членистоногих конечностей – ног, число которых – характерный признак насекомых, что отражено в названии (Hexapoda – шестиногие). Насекомые чрезвычайно разнообразная группа. Почти 95% всех насекомых – во взрослом состоянии или в стадии личинок – живут в почвах. Многие насекомые используют почву для построения своих гнезд.

Численность видов и количество насекомых на изучаемой площади варьирует от почвенно-климатических условий местообитания. Тем не менее, при равных условиях окружающей природной среды (климат, почва) различия в численности и видовом разнообразии почвенных животных, снижение их жизненности указывают на присутствие загрязняющих веществ в почвенно-поглощающем комплексе.

Атлас беспозвоночных животных, используемых в качестве биоиндикаторов экологического состояния почвы приведен в Приложении №1.









2. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАБОТЫ


Оценка экологического состояния почвы лесов с помощью беспозвоночных животных осуществляется путем сравнения данных биоиндикации экспериментальной и контрольной (фоновой или эталонной) территорий.


2.1 Биологический показатель качества окружающей среды


Состояние биоиндикаторов в данной работе характеризуется следующим биологическим показателем качества окружающей cреды [5]:


Изменение видового биоразнообразия


Видовое биоразнообразие – наиболее часто используемый показатель, учитывающий два компонента – видовое разнообразие (количество видов, наблюдаемых в естественных условиях обитания на определенной площади или объеме) и количественное распределение организмов по видам. Количественное видовое разнообразие (ВР) характеризуется с помощью индексов.

В настоящее время определено и используется множество таких индексов. При вычислении индексов используются численность организмов i-го вида (ni), найденных наблюдателем на площадке биоиндикации, и общая численность всех видов (N) на площадке биоиндикации.

В данной работе индекс Симпсона рассчитывается следующим образом [5]:


(1)

где - Di - индекс Симпсона, рассчитанный для каждой площадки биоиндикации;

Р1...Рi - доля каждого вида в суммарном обилии, взятом за единицу. Рi рассчитывается следующим образом:

Рi = ni / N (2)

где ni - численность i-ого вида на площадке биоиндикации;

N - общая численность всех видов на площадке биоиндикации.

Относительный показатель видового биоразнообразия на площадке биоиндикации исследуемой территории рассчитывается по формуле:

(3)

Для проведения данной оценки необязательно использовать данные по всей фауне, можно ограничиться анализом характерных групп видов, по которым имеется надежная информация.




3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОГРЕШНОСТИ


Работа выявляет зоны экологических аномалий на местности с вероятной ошибкой не более 20 % [6]. Величина погрешности гарантируется при соблюдении следующих норм биоиндикации:

количество площадок обследуемой местности биоиндикации не менее 5;

размер площадки биоиндикации почвенного покрова не менее 1 м2;

размер почвенной прикопки: 0,25 х 0,25 м и на глубину встречаемости б/позвоночных.


4. ПРИНАДЛЕЖНОСТИ


Для проведения биоиндикации используются следующие принадлежности:

1) штыковая лопата;

2) савок (садовый);

3) компас (командирский);

4) пинцет;

5) пленка или газета;

6) мешочки (полиэтиленовые или матерчатые);

7) нож;

8) атлас биоиндикаторов (Приложение №1);

9) цветные карандаши или фломастеры;

10) микрокалькулятор.

11) палетка



5. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ


Настоящей работой не предусматривается использование веществ и технических средств, требующих соблюдения специальных мер безопасности проведения работ по биоиндикации почвенного покрова лесного массива.



6. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ЛИЦ,

ПРОВОДЯЩИХ БИОИНДИКАЦИЮ


Данная работа не требует профессиональных знаний в области биологии. Простейшие визуальные приемы биоиндикации рассчитаны на людей, имеющих среднее образование.

7. ПРОФИЛИРОВАНИЕ МАРШРУТА
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ


Данная работа может быть выполнена во всех климатических зонах России [9], кроме арктической, при наличии атласа беспозвоночных животных, атласа биоиндикаторов лесного фонда районированных для применения в данной почвенной зоне, для данного типа почвы.

Первым этапом проведения эксперимента по биодиагностике почвенного покрова и лесных насаждений является нанесение маршрутов экологического обследования и точек наблюдения на карту-схему исследуемой территории.

На основании опыта многолетних эколого-геохимических исследований рекомендуется следующая густота сети экологического профилирования (табл. 1) [3,10].


Таблица 1


Густота сети карты-схемы экологического обследования


Масштаб

карты

Расстояние в метрах


между профилями

между точками на профиле

1:25000

250-500

50-250

1:10000

100-200

20-100

1:5000

50-100

10-50

1:1500

20-50

5-25


Расположение точек на профиле обследования зависит от формы исследуемой территории, его ориентировки по отношению к источнику загрязнения окружающей среды и направлению преобладающих ветров.

Выделяют два типа профилирования в зависимости от рельефа местности. Первый тип предназначен для холмисто-увалистых территорий с расчлененными формами рельефа местности. При этом точки располагаются вкрест простирания каждого элемента мезорельефа (холм, балка, увал, овраг и т.д.). Густота точек профилирования будет зависеть от площади обследуемого участка (табл. 1) так, чтобы на 150-250 м2 располагалось 1-2 площадки биоиндикации.

Второй тип - представлен равнинными или слаборасчлененными участками большой площади исследуемой территории. В этом случае профили ориентируются от источников загрязнения по направлению преобладающих ветров. Расстояние между точками на профиле изменяется также как и в первом типе. Вблизи источника загрязнения или при более детальном обследовании (локальном мониторинге) точки профилирования располагаются гуще - через каждые 35-50 м.


8. БИОИНДИКАЦИЯ ПОЧВЫ ЛЕСОВ
С ПОМОЩЬЮ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ


Для оценки экологического состояния почвенного покрова лесопосадки предлагается использовать следующий метод биоиндикации почвы [12,13].

Метод “почвенной пробы”- используется для оценки экологического состояния почвы с помощью беспозвоночных животных, которые в основном живут в почве или проводят в ней большую часть своей жизни. Этот метод позволяет получить наиболее достоверные данные о численности и видовом составе животных на достаточно большой по размерам площади с минимальными затратами материальных ресурсов и времени.

8.1 Нанести на карту-схему обследуемого объекта маршруты (профили) и точки наблюдения (профилирования) в соответствии с требованиями, изложенными в разделе 7.

8.2 Заложить площадки биоиндикации с прикопками из расчета – 1 прикопка на площадке биоиндикации (площадь площадки биоиндикации – 1 м2); площадь почвенной пробы – 0,25 х 0,25 х 0,25 м (глубина встречаемости почвенных организмов принимается равной 0,25 м).

Размер площадок не изменяется при обследовании контрольной "условно чистой" территории.

При высокой пестроте рельефа местности, а также при более детальном обследовании территории, параметры сети наблюдения уменьшаются в 3-5 раз, т.е. 1 почвенная проба располагается на площади 25-35 м2, при этом размеры почвенных проб ( 0,25х0,25х0,25 м) остаются те же.

8.3 Определив по карте-схеме местности площадку для обследования, дать описание почвы исследуемой территории, что необходимо для визуального контроля изменения физико-механических свойств почвы (плотность, структура, плодородие – по наличию (отсутствию) темно-окрашенного верхнего горизонта, наличие инородных включений, пятна нефтепродуктов и т.п.), при этом:

- осторожно, чтобы не разрушить структуры почвы, с помощью лопаты и ножа, выкопать пласт почвы на глубину штыка лопаты и по ширине около 10-15 см;

- дать описание физического состояния почвы – плотность, механический состав (песок, глина и т.д.);

- измерить высоту верхнего темно-окрашенного (гумусового) горизонта почвы;

- отметить наличие и плотность дернины (зоны размещения корневой системы растений);

- определить наличие различных инородных тел и включений в профиле почвы (камни, известь, строит. материал и т.п.).


8.4 Обозначить контуры почвенной пробы с помощью штыковой лопаты [3,12].

8.5 Выкопать почву, по возможности не нарушая ее монолитной структуры и осторожно положить на заранее приготовленную пленку или газету.

8.6 Осторожно разбирая пласт почвы руками, отобрать найденных беспозвоночных и раскладывать их на пленке или газете, при этом атлас с рисунками животных держать открытым перед собой. Для сбора червей удобнее пользоваться пинцетом, собирая их в матерчатые мешочки или стеклянные банки вместе с землей и мхом, где они долго могут не испортиться в жаркую погоду.

8.7 Отобранное количество животных и биоиндикаторов деревьев разобрать по видовой принадлежности к тому или иному классу, руководствуясь при этом атласом с описанием основных отличительных характеристик классов (видов, отрядов и т.д.) беспозвоночных, выбранных в качестве биоиндикаторов загрязнения почвы (Атлас беспозвоночных животных – Приложение №1), (Атлас биоиндикаторов растений—Приложение 2)..

8.8 Подсчитать и записать для каждого вида в отдельности количество найденных беспозвоночных животных.

При невозможности проведения работ на месте выкопанные пласты почвы аккуратно положить в заранее приготовленные мешочки из полиэтилена или плотной матерчатой ткани и произвести разбор образцов в помещении, после завершения обследования территории. В таком виде пробы почвы могут храниться до 3-х дней. Полиэтиленовые мешочки необходимо хранить раскрытыми для доступа кислорода.

8.9 Полученные данные, по окончании подсчета, выражаются в табличной форме (таблица 2).


Таблица 2


Номер

Почвенной пробы

Виды и количество биоиндикаторов



Дождевые черви

Моллюски

(слизни, улитки)

Многоножки

(геофилы)

Паукооб-разные

Равноногие

(мокрицы)














Аналогичным образом проводится обследование “условно чистой” (контрольной) территории.

8.10 Выбор контрольного участка определяется условиями, характеризующими его экологическое благополучие [10]. Такими территориями являются лесопарковые зоны, государственные заказники, заповедники. Основным определяющим фактором является отсутствие источников загрязнения окружающей среды, а также, при возможности, оцениваются данные инструментально-аналитического контроля состояния воды, воздуха и почвы контрольной территории.

8.11 По полученным данным биоиндикации почвы рассчитать биологический показатель качества окружающей среды исследуемой и “условно чистой” территорий.


Таблица 3

Критерии изменения экологического

состояния почвенного покрова


п/п


Показатель


Параметры

Относительно удовлетворительная ситуация




Экологическое бедствие

Чрезвычайная экологическая ситуация

1.

Относительное изменение видового биоразнообразия (индекс Симпсона) (Di)


менее 25


25 - 50








9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И НАБЛЮДЕНИЙ


После вычисления биологического показателя качества окружающей среды дается оценка экологической обстановки на исследуемой территории по каждой площадке биоиндикации (с помощью “Критериев изменения экологического состояния почвенного покрова” [5]).

Результаты наблюдений оформляются в виде раскрашенной в три цвета карты-схемы обследуемой территории. Карта-схема обследуемой территории представляет собой выраженный в масштабе ситуационный план объекта с экспликацией зданий, сооружений и источников загрязнения окружающей среды. Различными условными обозначениями наносятся места размещения площадок биоиндикации.

Сетка наносится на карту-схему после проведения всех расчетов биоиндикации почвы и получения результатов экологического состояния почвенного покрова военного объекта. Размер сетки устанавливается в соответствии с густотой сети экологического обследования (табл. 1). Ячейки сетки раскрашиваются цветом в зависимости от оценки экологического состояния на площадке биоиндикации, к которой относится данная ячейка.


Карта-схема расположения зон экологических аномалий

на исследуемой территории


















-экологическое бедствие;


- чрезвычайная экологическая ситуация;


- относительно удовлетворительная ситуация.


Условные обозначения:


места размещения площадок биоиндикации



здания, сооружения, постройки на территории объекта.


По итогам экологического обследования готовится доклад (Приложение №3).


Содержание доклада


1. Основание для проведения работ по экологическому обследованию почвы.

2. Краткое описание исследуемого объекта (территории).

3. Краткое изложение результатов наблюдений (измерений).

4. Анализ установленной экологической обстановки. Выявление возможных причин экологического неблагополучия (экологических аномалий).

5. Варианты решений.










10. Проведенная работа


Работа проведена на пяти площадках биоиндикации контрольной и исследуемой территории.

В результате проведенного экологического обследования были получены следующие данные (табл. 4 и 5):

Таблица 4.

Численность и видовой состав почвенных беспозвоночных животных

на “условно чистой” (контрольной) территории


Номер

Почвенной пробы

Виды и количество биоиндикаторов(экз)



Дождевые черви

Моллюски

(слизни, улитки)

Многоножки

(геофилы)

Паукооб-разные

Равноногие

(мокрицы)

1

9

5

4

5

4

2

10

4

5

4

5

3

8

4

3

6

7

4

8

5

5

5

6

5

7

3

3

4

3


Таблица 5.

Численность и видовой состав почвенных беспозвоночных животных

на исследуемой территории


Номер

Почвенной пробы

Виды и количество биоиндикаторов(экз)



Дождевые черви

Моллюски

(слизни, улитки)

Многоножки

(геофилы)

Паукооб-разные

Равноногие

(мокрицы)

1

9

3

2

1

5

2

8

2

2

1

3

3

3

3

0

0

1

4

3

1

6

7

9

5

4

4

5

2

8




10.1 Расчет показателя изменения видового биоразнообразия

(для контрольной территории)


Расчет показателя видового биоразнообразия (индекса Симпсона) проводится по формуле (1), используя экспериментальный материал (табл. 3).


Площадка №1

Дождевые черви.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 9. Среднее количество животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P1 = 9 * 1 / 32 = 0,28



Моллюски.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 5. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P2 = 5 * 1 / 32 = 0,15


Многоножки.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 4. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P3 = 4 * 1 / 32 = 0,12


Пауки.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 5. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P4 = 5 * 1 / 32 = 0,15


Мокрицы.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 4. Среднее количество животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P5 = 4 * 1 / 32 = 0,12


Насекомые.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 7. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P6 = 7 * 1 / 32 = 0,22


Подставив найденные значения в формулу (1) получаем:




Площадка №2

Дождевые черви.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 10. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P1 = 10 * 1 / 32 = 0,31


Моллюски.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 4. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P2 = 4 * 1 / 32 = 0,12




Многоножки.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 5. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P3 = 5 * 1 / 32 = 0,15


Пауки.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 4. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P4 = 4 * 1 / 32 = 0,12


Мокрицы.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 5. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P5 = 5 * 1 / 32 = 0,15


Насекомые.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 4. Среднее количество всех животных на площадке биоиндикации контрольной территории - 32. Отсюда P6 = 4 * 1 / 32 = 0,12


Подставив найденные значения в формулу (1) получаем:




На остальных площадках биоиндикации показатель изменения видового биоразнообразия рассчитали аналогичным образом. Полученные результаты экологического обследования контрольной (эталонной) территории представлены в таблице №6.








Таблица №6


Номера площадок

биоиндикации

1

2

3

4

5

Показатель изменения видового биоразнообразия (индекс Симпсона - Do)


5,0


5,42


5,0


4,76


10,0





Расчет усредненного показателя изменения видового биоразнообразия биоиндикаторов на контрольной территории проводится по формуле:


, где b - количество площадок биоиндикации.


Отсюда:



10.2 Расчет относительного показателя изменения

видового биоразнообразия (для исследуемой территории)


Расчет проводится по формуле (1), используя экспериментальный материал (табл. 4).


Площадка №1

Дождевые черви.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 9. Общее количество животных на площадке биоиндикации - 24. Отсюда P1 = 9 * 1 / 24 = 0,37


Моллюски.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 3. Общее количество животных на площадке биоиндикации - 24. Отсюда P2 = 3 * 1 / 24 = 0,12


Многоножки.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 2. Общее количество животных на площадке биоиндикации - 24. Отсюда P3 = 2 * 1 / 24 = 0,08



Пауки.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 1. Общее количество животных на площадке биоиндикации - 24. Отсюда P4 = 1 * 1 / 24 = 0,04


Мокрицы.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 5. Общее количество животных на площадке биоиндикации - 24. Отсюда P5 = 5 * 1 / 24 = 0,2


Насекомые.

Кол-во животных на площадке биоиндикации - 4. Общее количество животных на площадке биоиндикации - 24. Отсюда P6 = 4 * 1 / 24 = 0,17


Подставив найденные значения в формулу (1) получаем:




Относительный показатель изменения видового биоразнообразия (рассчитывается по формуле (3)) на данной площадке биоиндикации равен:




























Вывод.

Сравнив полученное значение с критериальным получаем соответствие экологической обстановки “относительной удовлетворительной ситуации”.

По остальным площадкам биоиндикации исследуемой территории относительный показатель изменения видового биоразнообразия рассчитывается аналогичным образом. По расчетным данным дается оценка экологического состояния почвенного покрова на исследуемой территории. Полученные значения записываем в таблицу №7.


Таблица №7


Номера площадок

биоиндикации

1

2

3

4

5

Относительный показатель изменения видового биоразнообразия, Di


75,1


59,1


59,4


20,3


10,6

Параметры экологического состояния почвы

относительно

удовлетворитель-ная ситуация

относительно

удовлетворитель-ная ситуация

относительно

удовлетворитель-ная ситуация

экологи-ческое бедствие

экологи-ческое бедствие



Проведя предварительный анализ полученных значений отмечаем, что большинство значений параметров экологического состояния почвы соответствует “относительно удовлетворительной ситуации”. Но при этом на двух площадках экологическая обстановка относится к “экологическому бедствию”.

Такая ситуация влечет за собой принятие мер по устранению (снижению) или нейтрализации негативного воздействия деятельности объекта на окружающую среду.

В качестве примера приводится карта-схема экологического обследования территории (Приложение №3).


11. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  1. Биология почв: Учебник. – 2-е изд., М.: Изд-во МГУ, 1989г.

  1. Ботаническая география с основами экологии растений; Радионов Б.С.; Хржановский В.Г.; Викторов С.В. и др. – М.: Колос, 1994г.

  2. Геохимическая оценка состояния речной системы Нижнего Дона. Ростов н/Д, 1990г.

  3. Жизнь в почве; М.С. Гиляров; Д.А. Криволуцкий. – М.: Молодая гвардия, 1985г.

  4. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия; Утв. Министр охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ – В.И. Данилов-Данильян; 1992г.

  5. Методика оценки экологической обстановки на территории военного объекта методами биоиндикации; Инв. №1369; Бадтиев Ю.С.; М.: ЭЦ МО РФ, 1998г.

  6. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых; Гиляров М.С.; М.: АН СССР; 1949г.

  7. Оценка загрязнения растений. Учебно-методическое пособие. А.Д. Хованский; Ростов-на-Дону, 1994г.

  8. Почвоведение. Под ред. проф. И.С. Кауричева; Изд-во "Колос", 1989г.

  9. Предельно-допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах. СанПиН 42-123-4089-86.

  10. Школьный экологический мониторинг; Учебно-методическое пособие; Под ред. Проф. Т.Я. Ашихминой; М.: АГАР; 2000г.

  11. Экологические подходы к классификации городских территорий в природоохранных целях; Королёва Е.Г., Оливерусова Л.,; Биоиндикаторы в городах и пригородных зонах – М.: Наука, 1993г.

  12. Экология родного края; Ашихмина Т.Я.; Киров-Вятка, 1996 г.

  13. Толковый словарь по почвоведению; Ж.Лозе, К. Матье; Мир; М.: 1998г.


- Полярные, бореальные, суббореальные, субтропические, тропические - термические группы различных климатов; располагаются в виде широтных поясов, окружающих земной шар. Характеризуются не только суммой среднесуточных температур, но и определенными типами растительности и почв, варьирующими в широких пределах в зависимости от увлажнения


Исследовательская работа на тему "Исследование почвы в лесном массиве методом биоиндикации"
  • Биология
Описание:

 Исследования проводились в Аксайском районе Ростовской области. Данный район характеризуется большим количеством дачных участков с насаждениями деревьев различных видов, также произрастает ореховая роща. В последнее время, началось строительство крупных гипермаркетов, что повлекло за собой большой приток автомобильного транспорта и людей.

Цель работы – выявить, как антропогенный фактор влияет на состояние почвы, дать оценку экологическому состоянию почвы в Аксайском районе Ростовской области и выявить зону экологического неблагополучия. В данной работе проводится обследование состояния почвы, за счет расчета простым методом численного состава почвенных беспозвоночных. Такое исследование позволяет наглядно изучить состояние почвы при использовании минимального оборудования – методом «Почвенной пробы»

Автор Лунга Наталья Павловна
Дата добавления 29.12.2014
Раздел Биология
Подраздел
Просмотров 927
Номер материала 16465
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓