Эпигейные (надпочвенные) лишайники из-за конкуренции с высшими растениями практически не встречаются на плодородных почвах, предпочитая обеднённый песчаный субстрат. К эпигейным относятся лишайники, развивающиеся на пнях и в основании стволов деревьев. Следует отметить, что представители этой группы редко встречаются на загрязнённой территории. Примеры эпигейных лишайников – виды рода кладония, цетрария исландская и др.
Эпифитные лишайники поселяются на стволах и ветках кустарников и деревьев и могут быть представлены тремя типами таллома. Расселение их по стволу зависит от освещённости. Эпифитные лишайники (особенно накипные и реже листоватые) могут быть хорошими биоиндикаторами окружающей среды. Примеры эпифитных лишайников – золотянка настенная (ксантория), пармелия козлиная, гипогимния вздутая.
Эпилитные лишайники поселяются на камнях, заборах и чаще представлены накипными формами. В основном имеют яркую окраску и также могут выступать как биоиндикаторы. Примером эпилитного лишайника может быть ризокарпон.
Водные лишайники большую часть времени проводят в воде, их виды немногочисленны и в качестве биоиндикаторов применяются редко.
Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают лишайники-эпифиты.
Лишайники-эпифиты являются организмами, чувствительными к изменению содержания в воздухе ряда химических элементов и соединений, входящих в состав выбросов большинства промышленных производств. К числу важнейших по влиянию на окружающую среду веществ этого ряда относятся сернистый ангидрид, оксиды азота, тяжёлые металлы, фториды.
Используя лишайники, легко организовать систему биомониторинга. Для этого проводят измерение проективного покрытия лишайников по системе постоянных пробных площадок (если предполагаемый уровень загрязнения достаточно велик), либо переменных пробных площадок (если уровень загрязнения мал), и получают средние значения проективного покрытия для исследуемой территории. Затем через определённый промежуток времени проводят повторные измерения проективного покрытия. По изменению общего проективного покрытия и отдельных видов можно судить об уровне загрязнения.
Пробные площадки закладываются в однородном по составу биоценозе. На постоянных площадках исследования проводятся в течение ряда лет. Переменные пробные площадки для исследования выбираются каждый раз новые. Модельные деревья на постоянных пробных площадках могут быть как переменными, так и постоянными, выбираемыми случайным образом, без предварительной информации о наличии на них лишайников. Модельные деревья должны быть приблизительно одновозрастными, без видимых повреждений, одной из основных лесообразующих пород.
Метод сеточек-квадратов
В настоящее время для количественного описания эпифитной лихенофлоры в основном используется метод сеточек-квадратов с соотношением сторон 1:1 или 1:2. Такие сеточки представляют собой жёсткий контур прямоугольной или квадратной формы, разделённый на квадраты размером 1 ´ 1 см тонкими проволочками, натянутыми параллельно сторонам контура. Этот метод является разновидностью метода, широко применяемого в геоботанике, обладает такими преимуществами, как наглядность результатов и простота. Он общепринят в лихенологии.
При определении проективного покрытия лишайников обычно пользуются сеточками 10 ´ 10 см, представляющими собой рамки, на которые через каждый сантиметр натянуты продольные и поперечные тонкие проволочки. Рамку накладывают на ствол дерева и фиксируют. Затем определяют число единичных квадратов (a), в которых лишайники на глаз занимают больше половины площади квадрата, и им приписывают покрытие, равное 100 %; определяют число квадратов (b), в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата, и им приписывают покрытие, равное 50 %. Общее покрытие в процентах вычисляют по формуле, где c – число исследованных площадок:
R= 100a + 50b/c.
Визуальная оценка
Покрытие каждого вида на стволе дерева может быть также представлено на основе визуальной оценки. Это можно сделать с помощью небольших пробных площадок, расположенных на стволе дерева на определённой высоте. Для определения проективного покрытия используется шкала Браун-Бланке, объединяющая покрытие и обилие:
+ – встречается редко, степень покрытия ничтожна.
1 – индивидуумов много, степень покрытия мала или особи разрежены, но площадь покрытия большая;
2 – индивидуумов много, степень проективного покрытия не менее 10 %, но не более 25 %;
3 – любое количество индивидуумов, степень покрытия 25 – 50 %;
4 – любое количество индивидуумов, степень покрытия 50 – 75 %;
5 – степень покрытия более 75 %, число особей любое.
Экологический мониторинг водоёмов
Под загрязнением водоёмов понимается содержание в воде различных органических и неорганических соединений. Загрязнения теми или иными веществами могут быть естественными или антропогенными. Естественное загрязнение происходит при размыве почв и пород, по которым протекают воды, а также в результате жизнедеятельности живых организмов. Антропогенное загрязнение образуется в результате жизнедеятельности человека, при сбросе в водоёмы сточных вод и смыве с загрязнённой поверхности почвы, а также при выпадении загрязнённых атмосферных осадков. Иногда достаточно сложно определить, какова причина того или иного загрязнения. Поэтому на практике при исследовании водоёмов показывают уровень загрязнённости в целом, оценивая его по следующим показателям:
· сапробность водоёма (характеристика степени загрязнённости водоёма органическими веществами);
· солёность и жёсткость;
· водородный показатель (рН);
· наличие вредных веществ.
Все они в сумме образуют среду, которая формирует определенные сообщества организмов, состав которых напрямую зависит от перечисленных показателей. Это позволяет, не прибегая к дорогостоящим и длительным исследованиям, оценить загрязнение водоёма по составу обитающих в нём организмов. Для проведения мониторинга водной среды потребуется следующее оборудование: пробирки от 10 до 25 мл; колбы от 25 до 500 мл; бюретки от 5 до 50 мл; пипетки от 1 до 50 мл; колбы от 50 до 500 мл; бюксы или стаканчики стеклянные от 50 до 100 мл; цилиндры мерные на 100 мл; белые листы бумаги; поплавок для измерения скорости реки; секундомер; лот для измерения глубины реки; штативы лабораторные для пробирок и титрования; пинцеты; горелка спиртовая; шпатели. Оборудование для проведения исследований методами биоиндикации: водный сачок для отлова беспозвоночных; ведро; кюветы или банки, плошки (с широкой поверхностью); лупы; пинцеты; энтомологические иглы, булавки, нож; чашки Петри; бинокуляр (можно заменить лупой); определитель беспозвоночных животных; определитель растений.
Методика предварительного обследования водоёма
Предварительное обследование водоёма основывается только на визуальном наблюдении, без применения каких-либо приборов и оборудования. Уже из описания окружающей местности можно сделать предположение о влиянии её на водоём. Водоём, находящийся в лесу, на лугу, где много разнообразной растительности, очевидно, будет отличаться от находящегося вблизи сельскохозяйственных угодий, полей, стоки с которых непременно будут влиять на него. Стоки могут нести пестициды, гербициды, а также удобрения. В любом случае их влияние обязательно скажется на водоёме. Также, очевидно, будет испытывать сильное воздействие водоем, находящийся вблизи жилых построек, заводов и т. п. Растительность вокруг водоёма и в нём самом – наземная, прибрежно-водная, и акватории водоёма также не могут не оказывать на него влияния. Многое может рассказать о водоёме прибрежно-водная растительность. Само её название говорит о том, что это наземная растительность, но для её существования непременно нужна близость воды. Сильно заросший водоём, в котором много высших растений и прибрежно-водная растительность «наступает» на него, может быть естественно эвтрофирован. Это значит, что в нём много органических веществ, не внесённых человеком, а накопившихся в течение многих лет в силу естественных причин. Но причина может заключаться и в антропогенном влиянии, например, в стоке удобрений с полей. Если растений совсем нет, или преобладает (особенно в воде) только один вид, то это тоже может служить показателем состояния водоёма.
Оборудование для исследований:
· цилиндр высотой 50 см;
· газетный шрифт (высота букв 2 мм, толщина 0,5 мм);
· белый лист бумаги;
· горелка спиртовая;
· термометр водный;
· ёмкость для воды.
1. Содержание взвешенных частиц
Этот показатель качества воды определяют путем фильтрования определённого объёма воды через бумажный фильтр и последующего высушивания осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы.
Для анализа берут 500 – 1000 мл воды. Фильтр перед работой взвешивают. После фильтрования осадок с фильтром высушивают до постоянной массы при 105°С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Весы должны обладать высокой чувствительностью, лучше использовать аналитические весы.