 |
Мониторинг животных. Мониторинг воздушной среды
|
|
|
|
Мониторинг животных
Для изучения животных лучше выбирать не площадки, а маршруты внут-ри выбранного участка и фиксировать всех встречающихся животных, насеко-мых и птиц. Характеристика дается на основе визуальных наблюдений учащих-ся. Лучше, чтобы это была группа из нескольких человек.
Основное оборудование: бинокль, карманная лупа, водяной сачок с круп-ными ячейками (для рыб и насекомых) и подвесная сетка для сбора планктона. Для учета грызунов по линии маршрута расставляют плашки-давилки.
Слежение за представителями животного мира (мониторинг животных)
фиксирует изменения:
– численности популяций;
– соотношения видового состава;
– частоты появления форм с отклонениями (нетипичных форм);
– продолжительности жизни (длина жизненного цикла у форм, поддаю-щихся наблюдениям).
Каждая популяция имеет определенную структуру: возрастную (соот-ношение особей разного возраста), половую (соотношение мужских и женских особей), пространственную (колонии, стаи, семьи и т. д. ).
Так же как в случае растений, для наблюдений рекомендуется выбрать несколько хорошо известных видов. Наблюдения ведутся регулярно, каждый сезон, в течение 1—3 дней подряд через 7—10 дней. Замечания записывают в дневник с указанием сроков наблюдений.
Мониторинг воздушной среды
Загрязнение воздушной среды оказывает непосредственное и косвенное влияние на человека, живую и неживую природу. Помимо выбросов разнооб-разных химических (в том числе радиоактивных) веществ, к загрязнению атмо-сферы следует отнести:
– выбросы большого количества водяного пара, т. к. это приводит к уве-личению коррозийного воздействия внешней среды, появлению небла-гоприятных метеорологических явлений (гололед, туман), ухудшению видимости и т. д.;
|
|
|
– акустические излучения, или шум;
– электромагнитное излучение;
– тепловое загрязнение, или выбросы большого количества нагретых
воздушных масс.
При оценке состояния воздушной среды проводят мониторинг загрязне-
ния.
Из основных загрязняющих воздух веществ, являющихся наиболее рас-пространенными и опасными, обычно выделяют следующие категории:
– углеводороды и другие летучие органические соединения (ЛОС);
– угарный газ, или окись углерода — СО;
– оксиды серы, преимущественно сернистый газ или двуокись серы - S02;
– соединения свинца и других тяжелых металлов;
– озон и другие фотохимические окислители;
– оксиды азота;
– совокупность взвешенных частиц.
При сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа) большая часть со-держащейся в них серы превращается в диоксид серы. При всех видах сгорания различных материалов в воздухе происходит реакция атмосферного азота с ат-мосферным кислородом и образуются оксиды азота. Эти оксиды реагируют с атмосферным кислородом и водой, образуя кислоты (серную и азотную). Ки-слоты вместе с дождем могут выпадать на поверхность земли, воздействуя на почву и организмы. Нейтральная величина рН равна 7, но дождевая вода в чис-том воздухе имеет рН 5, 6 вследствие воздействия углекислоты воздуха.
В результате воздействия загрязняющих веществ, находящихся в окру-жающем растение воздухе, таких как двуокись серы, окислы азота, углеводоро-ды, кислоты, тяжелые металлы, в растениях происходит вымывание (выщела-чивание) соединений кальция и магния, разрушение хлорофилла, повреждение устьичного аппарата, что вызывает потерю влаги и подавление морозоустойчи-вости растения, нарушение синтеза фитогормонов, понижение ассимиляции и сопротивления вредителям.
|
|
|
Выпавшие из атмосферного воздуха на почву частицы (осаждение пыле-видных частиц, аэрозолей и др. ) увеличивают в ней дальнейшее подкисление, накопление соединений тяжелых металлов и освобождение токсичных ионов алюминия, что ведет к повреждению корней, а поражение почвенных организ-мов — к замедлению процессов разложения.
Устойчивость растений к различным загрязняющим веществам различна. Очень чувствительны к низким концентрациям в воздухе двуокиси серы ли-шайники, хвойные, пшеница, хлопчатник, салат-латук, ячмень, табак; стойкие к воздействию — кукуруза, картофель, роза.
Лишайники реагируют особенно чутко: сначала исчезают кустистые, по-том листовые и, наконец, накипные виды.
117 118
Хвоя сосны в зонах сильного загрязнения диоксидом серы приобретает темно-красную окраску, которая распространяется от основания иглы к ее ост-рию; игла отмирает и опадает, просуществовав всего один год.
У злаков (особо чувствителен мятлик однолетний — Роа annua) вследст-вие воздействия диоксида серы на листьях появляются светло-коричневые или белесоватые полосы по обеим сторонам центральной жилки, сохраняющей зе-леную окраску.
Чувствительны к содержанию фтористого водорода в воздухе пшеница, кукуруза, сосна; стойкие — хлопчатник, одуванчик, картофель, роза, табак, то-маты, виноград.
Симптомы поражения: хлороз, сопровождающийся отмиранием листьев;
у хвойных пород — побеление, а потом потемнение концов игл и опадание хвои.
Токсичность хлористого водорода сильно выражена у семечковых, лещи-ны, винограда, земляники садовой, пихты, ели, сосны Веймутова. Более устой-чивы крестоцветные, зонтичные, тыквенные, гераниевые, аралиевые, гвоздич-ные, вересковые, сложноцветные.
Для многих растений известны предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе. Величины ПДК (мг/м3) диоксида серы: для пеларгонии зональной, тимофеевки луговой, сирени обыкновенной - 0, 2; барбариса - 0, 5; овсяницы луговой, смородины золотистой - 1, 0; аспидистры, клена ясенелистного - 2, 0. ПДК аммиака: для тимофеевки луговой - 1, 0; пелар-гонии зональной - 2, 5; сирени обыкновенной - 9, 0; аспидистры - 15, 0. ПДК формальдегида: для тимофеевки луговой - 2, 5; пеларгонии зональной - 5, 0; ас-пидистры - 6, 5; овсяницы луговой - 1, 0.
|
|
|
На различной чувствительности растений к загрязняющим веществам ос-нована биоиндикация загрязнения воздуха. Так, в ФРГ выделяют следующие биоиндикаторы загрязнения воздуха: общего загрязнения — лишайники и мхи; тяжелыми металлами — слива, фасоль обыкновенная; диоксидом серы — ель, люцерна; фтористым водородом — косточковые плоды, гладиолусы; хлори-стым водородом — береза бородавчатая, земляника лесная; аммиаком — под-солнечник, конский каштан; сероводородом — шпинат, горох; фотосмогом — крапива, табак; полициклическими ароматическими углеводородами — соя, не-дотрога обыкновенная.
Гладиолусы сорта «Снежная королева» используют как биоиндикаторы на фтористые соединения в США и Канаде. По мере увеличения концентрации токсиканта в воздухе верхняя часть листьев у растений отмирает.
Признаки повреждения голосемянных растений при остром воздействиипороговых концентраций газов в атмосферном воздухе: двуокиси серы — крас-но-коричневая суховершинность; двуокиси азота — красно-коричневый дис-тальный некроз хвои и веток; озона — дистальный некроз, прекращение роста хвои; пероксиацетилнитрата — хлороз, раннее старение хвои; фторидов, редких металлов, кислотного дождя, аммиака — дистальный некроз; этилена — низко-рослость, сброс хвои.
Признаки повреждения покрытосемянных растений при остром воздей-ствии пороговых концентраций газов в атмосферном воздухе: диоксида серы и диоксида азота - межжилковые некротические пятна; озона - крапинки на верх-ней поверхности; пероксиацетилнитрата - бронзирование нижней поверхности листа; фторидов — некроз кончика и краев листьев; редких металлов — меж-жилковый хлороз, некроз кончика и краев листьев; кислотного дождя (рН менее 3, 0) — некротические пятна; аммиака — межжилковые пятна некроза; хлора — хлороз, крапчатость верхней поверхности листа; этилена — хлороз, некроз, сброс листвы; сероводорода — межжилковые пятна некроза.
|
|
|
Под действием загрязнения воздуха возникает явление, называемое ги-бель лесов, характеризующееся осветлением(дефолиацией), т. е. изреживаниемкроны в результате потери хвои и листьев.
У лиственных пород, в особенности буковых, происходит нарушение роста боковых побегов, ведущее к образованию неестественно длинных хлы-стовидных побегов, измельчение листьев; появляются листья с зубчатыми краями в результате нарушения роста на участках между прожилками листа; опадающие (зеленые) листья. Другие симптомы деградации: пожелтение из-за нехватки магния; белые пятна на листьях и хвое в результате повреждения озо-ном. Из присутствующих в воздухе загрязняющих веществ наиболее опасен для лесов диоксид серы.
Любое научное исследование невозможно без математической обработ-ки данных, которая позволяет оценить среднюю величину изучаемого парамет-ра, достоверность полученного результата, связь изучаемого параметра с дру-гими явлениями природы. Существует множество приемов обработки и учеб-ных пособий по ним.
Математическую обработку результатов можно проводить на компьютере
с помощью пакета статистических программ типа «Statgraphics», а также на программируемых калькуляторах.
|
|
|
