На лугах (по ремезовой, 1976)

 

Индикаторная группа

Глубина грунтовых вод

1. Костер безостый, клевер луговой, подорожник
большой, пырей ползучий

Более 150 см

2. Полевица белая, овсяница луговая, горошек
мышиный, чина луговая

100 -150 см

3. Таволга вязолистная, канареечник

50 – 100 см

4. Осока лисья, осока острая, вейник Лангсдорфа

10 – 50 см

5. Осока дернистая, осока пузырчатая (рис. 4.23)

0 – 10 см

Помимо названных групп растений есть переходные виды, которые

могут выполнять индикаторные функции, например, мятлик луговой,
может быть включен как в первую, так и во вторую группу. Он
указывает залегание воды на глубине от 100 до более 150 см. Хвощ
болотный – от 10 до 100 см и калужница болотная – от 0 до 50 см. В
качестве биоиндикатора может быть использован и один вид, если этот
вид имеет массовое развитие в конкретном местообитании.

Глубину почвенно-грунтовых вод в лесных экосистемах и характер

увлажнения почв можно определить по табл. 4.8.

На заливных лугах состав растений отражает уровень затопления

лугов в период половодья. Так, костер безостый выдерживает
затопление до 45 дней, тимофеевка – до 40 дней, ежа сборная – только
7–10 дней, клевер луговой – 10–12 дней.

Таблица 4.8

Растения-индикаторы глубины залегания грунтовых вод и

Характера увлажнения почв (по Викторову и др., 1988)

 

Тип леса

Индикаторная группа

Глубина

грунтовых

вод (м)

1 - 3

1. Ельник-кисличник

Кислица заячья, седмичник европейский,
майник двулистный (рис. 4.25)

3 - 5

2. Ельник-черничник

Черника, кислица заячья, зеленые мхи

1 - 3

3.Ельники-долгомош-
ники

Черника, багульник, мох политрихум

до 1 м

4. Ельники сфагновые

Багульник, андромеда, кассандра,
сфагновые мхи

0 – 0.5

5. Ельники дубовые

Ясменник душистый, медуница неясная,
звездчатка ланцетовидная, зеленчук

5 - 10

6. Сосново-ельник

кисличник

Кислица заячья, папоротники, зеленые
мхи

3 - 5

7. Сосново-ельник

черничник

Черника, брусника, кислица, папорот-
ники, зеленые мхи

3 – 5

8.Сосняк лишайниковый

Кошачья лапка, ястребинка волосистая,
кладонии

более 10

9. Сосняк брусничный

Брусника, зеленые мхи

3 - 5

10. Сосняк черничный

Черника, кислица, зеленые мхи

до 2 м

11. Сосняк флековный

Орляк, кислица, майник двулистный

1 - 3

12.Сосняк
долгомошниковый

Голубика, черника, мох политрихум

0.5 - 1

13. Сосняк сфагновый

Багульник, кассандра, сфагнум

1-3

Растения-индикаторы обеспеченности почвы элементами

питания. Можно выяснить обеспеченность почвы определенными
элементами, среди которых наиболее четко индицируются азот и
кальций.

Высокое содержание азота показывают растения вырубок в лесу-

растения-нитрофилы: иван-чай, малина, крапива; на лугах и пашне –
разрастание пырея, гусиной лапчатки, спорыша. При хорошем
обеспечении азотом растения имеют интенсивно-зеленую окраску.

 

Типы леса, в наибольшей и в наименьшей степени устойчивые к рекреационным нагрузкам.

По мере уменьшения устойчивости типы леса, прируроченные к почвам:

Глинистым – суглинкам – супесям – песчаным.

 

Значение амплитуды естественной изменчивости изучаемого признака при проведении лесного мониторинга.

Повышение изменчивости свидетельствует о нарушениях в экосистеме.

Чем выше количество атмосферных токсикантов, тем больше степень различных повреждений вегетирующих органов.

Загрязнение окружающей среды вызывают снижение количества нормальных пыльцевых зерен в цветкахпрямое влияние среды на длину женского соплодия57. Значение амплитуды естественной изменчивости изучаемого признака при проведении лесного мониторинга.

 

Дендроиндикация в системе лесного мониторинга.

Вопросы лесного мониторинга, решаемые методами дендрохронологического анализа.

Дендроиндикация (от греч. dendron - дерево и лат. indicatio - указатель) - использование древесных растений для оценки состояния и изменений окружающей среды под воздействием экологических факторов. Среди биоиндикационных методов исследования природных процессов и антропогенных воздействий дендроиндикации занимает особое место, т. к. позволяет решать многие разноплановые и междисциплинарные задачи: от оценки воздействия выбросов конкретного предприятия на ближайший лесной массив до влияния гелиофизических и астрофизических факторов на лесные экологические системы. К достоинствам дендроиндикации относятся возможность оперативного проведения исследований с минимальными затратами.

Основные методы дендроиндикации: морфометрические - анализ изменения прироста побегов, радиального прироста ствола, площади и массы листьев (хвои), продолжительности жизни хвои на деревьях (сосна, ель) и др.; анатомо-цитологические - оценка изменений анатомического строения листьев (хвои); физиолого-биохимические - изменение физиологических и биохимических процессов (из-за сложности и трудоемкости эти методы пока не находят широкого применения на практике); фенологические - исследование закономерностей сезонного развития древесных растений; дендрохронологические - методы датировки природных явлений и археологических остатков, основанные на анализе годичных колец древесины. Дендрохронология является специальным разделом дендроиндикации.

Другое направление дендроиндикации - дендроклиматология. Предметом ее изучения является взаимосвязь между колебаниями климата и приростом древесных растений, их репродуктивной способностью и состоянием. В основе системы ее исследований лежат дендрохронологические методы. Дендроклиматические исследования позволяют выявить связи между колебаниями климата и изменчивостью радиального прироста (по диаметру) различных древесных пород-долгожителей (сосны, лиственницы, дуба и др.). В качестве индикаторов изменений природных условий используются около 20 видов хвойных и лиственных пород. Ряды дендроклиматических данных охватывают временные интервалы (500-1000 лет), превышающие продолжительность инструментальных наблюдений. По изменчивости прироста деревьев в разные годы, наблюдаемой как у живущих, так и давно отмерших, но сохранившихся в торфяных болотах и в вечной мерзлоте остатков стволов, можно получить представление об изменениях климата за последние 10-12 тыс. лет. Это позволяет при соответствующей математической обработке многовековых рядов, характеризующих радиальный прирост и его связь с климатическими условиями, составлять дендрохронологические шкалы и прогнозировать возможные изменения климата в будущем. Дендроклиматология позволяет оценивать изменения продуктивности лесов, колебания урожайности древесных пород не только в связи с изменениями климата, но и с циклической активностью Солнца. Согласно исследованиям, проведенным Н.В. Ловелиусом (1979), анализ прироста деревьев, произрастающих на границе ареала, не подтвердил определяющей роли экотопа в их реакции на региональные и глобальные изменения природных условий. Установлено сходство в изменении их роста на больших пространствах. Выявлены ритмы внутривековых и вековых колебаний роста деревьев, обусловленные глобальными изменениями определяющих их факторов природной среды. На верхней границе леса в горных районах Евразии четко проявляются 12-24-летние ритмы. По материалам обобщенной серии годичных колец хвойных пород с северной границы леса (профиль: Кольский п-ов - Чукотский п-ов) установлена прямая связь роста деревьев с солнечной активностью, а на южном пределе распространения хвойных в Монголии - обратная зависимость.

Развернуть

Открыть в широком формате

 

59. Экологическое прогнозирование в системе лесного мониторинга

Чаще всего используется для прогнозирования пожарной опасности (см. пирология), вспышек массового размножения вредителей, развития очагов болезней леса (см. лесозащита).

Сущность и назначение мониторинга и прогнозирования — в наблюдении, контроле и предвидении опасных процессов и явлений природы и техносферы, являющихся источниками чрезвычайных ситуаций, динамики развития чрезвычайных ситуаций, определения их масштабов в целях предупреждения и организации ликвидации бедствий.

Деятельность по мониторингу и прогнозированию чрезвычайных ситуаций осуществляется многими организациями (учреждениями), при этом используются различные методы и средства. Например, мониторинг и прогноз событий гидрометеорологического характера осуществляется учреждениями и организациями Росгидромета, который, кроме того, организует и ведет мониторинг состояния и загрязнения атмосферы, воды и почвы.

 мониторинг источников антропогенного воздействия на природную среду;

 мониторинг животного и растительного мира, наземной флоры и фауны, включая леса;  целом система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций представляет собой целый ряд межведомственных, ведомственных и территориальных систем (подсистем, звеньев, учреждений и т.п.), к которым можно отнести:

 Всероссийский центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера МЧС России; региональные и территориальные центры мониторинга чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в составе соответствующих органов управления ГОЧС;

 Сеть наблюдения и лабораторного контроля гражданской обороны Российской Федерации;

 Единую государственную автоматизированную систему радиационного контроля;

 Единую государственную систему экологического мониторинга;

 Cпециальные центры и учреждения, подведомственные исполнительным органам субъектов Российской Федерации и органам местного самоуправления.Все отношения и взаимосвязи приведенных выше систем (подсистем) в рамках РСЧС определены соответствующими нормативно-правовыми актами.

Техническую основу мониторинга составляют наземные и авиационно-космические средства соответствующих министерств, ведомств, территориальных органов власти и организаций (предприятий) в соответствии со сферами их ответственности.

При этом главной составляющей являются наземные средства Сети наблюдения и лабораторного контроля гражданской обороны Российской Федерации, ее основных звеньев, подведомственных Росгидромету, Минсельхозу России, Минздраву России и МПР России, а также средства контроля и диагностики состояния потенциально опасных объектов экономики, являющихся основными источниками чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Космические средства мониторинга предназначаются, в основном, для выявления и уточнения обстановки, связанной с лесными пожарами, наводнениями и другими крупномасштабными, опасными природными явлениями и процессами с незначительной динамикой.

Авиационные средства используются для тех же целей, что и космические, а также для получения данных о состоянии радиационной обстановки, обстановки в зонах широкомасштабных разрушений, о состоянии магистральных трубопроводов и другой обстановки (дорожной, снежной, ледовой и т.п.). Они имеют более широкие возможности, по сравнению с космическими средствами, как по составу объектов наблюдения, так и по оперативности и поэтому находятся на оснащении целого ряда соответствующих мониторинговых подразделений с учетом сфер ответственности последних.

Общий порядок функционирования системы мониторинга и прогнозирования определяется Положением о системе мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, утвержденным приказом МЧС России от 12 ноября 2001 г. № 483, а ее отдельных звеньев и элементов — положениями, утвержденными соответствующими федеральными министерствами, ведомствами, региональными и территориальными органами управления ГОЧС.

В зависимости от складывающейся обстановки, масштаба прогнозируемой или возникшей чрезвычайной ситуации система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций функционирует в режиме повседневной деятельности, режиме повышенной готовности или режиме чрезвычайной ситуации.

Прогнозирование чрезвычайных ситуаций включает в себя достаточно широкий круг задач (объектов или предметов), состав которых обусловлен целями и задачами управленческого характера.

Наиболее значимыми и остро необходимыми задачами (объектами или предметами) прогнозирования являются:

  вероятности возникновения каждого из источников чрезвычайных ситуаций (опасных природных явлений, техногенных аварий, экологических бедствий, эпидемий, эпизоотий и т.п.) и, соответственно, масштабов чрезвычайных ситуаций, размеров их зон;

 возможные длительные последствия при возникновении чрезвычайных ситуаций определенных типов, масштабов, временных интервалов или их определенных совокупностей;

 потребности сил и средств для ликвидации прогнозируемых чрезвычайных ситуаций.

Для решения задач прогнозирования используются соответствующие методики.

построение динамической модели лесных экосистем, позволяющей прогнозировать как наступление экологических кризисов и катастроф (вымокание, пожары и др.), означающих резкие смены равновесных состояний леса, так и возможные стадии в сериях смены растительных сообществ, т. е. в ходе сукцессии.

Состояние лесной экосистемы зависит от множества внешних (управляющих) факторов, которые входят в модель леса как параметры, которым можно придавать различные значения.