Т. А. Дюкова Белорусский государственный педагогическй университет, Беларусь

Т. А. Дюкова

Белорусский государственный педагогическй
университет, Беларусь

Использование индексов биологического разнообразия
с целью лихеноиндикации состояния атмосферного воздуха

Большинство методов, используемых при лихеноиндикационных исследованиях, имеют ряд недостатков, связанных с длительностью, сложностью проведения и высокой стоимостью исследований (анализы исторических данных и изменения физиолого-биохимических параметров индикаторных видов), отсутствием индикационных видов на исследуемой территории (картирование распространения индикаторных видов и их характеристик), субъективностью, зависимостью от микроклимата и породы фарофита (использование синтетических индексов для количественной оценки загрязнения среды), сложностью интерпретации результатов (зонирование территории, основанное на определении изменений

Более информативным и менее субъективным в интерпретации является метод оценки структуры лихеноценозов, основанный на вычислении индексов, не связанных с определенным статистическим распределением, а являющихся функцией только видовой структуры. К их числу можно отнести и индекс биологического разнообразия.

Биоразнообразие — индекс благополучия среды. Корреляция между загрязнением экосистемы и увеличением уровня антропогенного воздействия на нее и снижением биологического разнообразия была выявлена еще в 70-е гг. XX в. [1; 2; 5; 6]. За это время для оценки качества среды были использованы все известные индексы разнообразия, в результате чего мнения ученых о том, какой из индексов наилучшим образом отражает уровень загрязнения и степень негативных изменений в структуре сообщества, разделились [8]. В большинстве случаев выбор индекса определялся не только качественными характеристиками индекса (дискриминантная способность, чувствительность к размеру выборки, используемый критерий и простота в расчетах), но и типом изучаемого сообщества и воздействующего на него фактора [1; 2; 3; 6].

При этом среди всех способов изучения биоразнообразия — индексы видового богатства (геометрический ряд, логарифмический ряд, модель разломанного стержня и т. д.), индексы, основанные на относительном обилии видов (индекс Шеннона, индекс Симпсона, мера разнообразия Макинтоша и т. д.) — наиболее широкое распространение получили индексы Шеннона и Симпсона. Они обладают хорошей дискриминатной способностью, низкой чувствительностью к размеру выборки и относительной простотой расчетов, но при этом оценивают различные характеристики сообщества. Индекс Шеннона основан на оценке видового богатства, а индекс Симпсона — доминирование [8].

Для этого по стандартной методике [7] было проведено изучение лихенофлоры на тех участках города, где находятся станции измерения. В ходе исследования на участках выбирались здоровые средневозрастные деревья, на которых с четырех сторон (северной, южной, западной и восточной) на высоте 130 см описывался видовой состав лишайников и измерялось проективное покрытие каждого вида с помощью сетки с ячейками 1×1 см. Неизвестные и трудноопределяемые виды собирались в конверты и шифровались а затем определялись в лабораторных условиях. По полученным в результате исследования данным были рассчитаны индексы Шеннона, Симпсона и выровненность по Шеннону, по методике описанной Мэгарран [8], а также индекс полеотолерантности по методике, предложенной Трассом [10]. После чего была рассчитана корреляции данных индексов с индексом загрязнения атмосферы по стандартной формуле [9]. В результате были получены данные, приведенные в таблице.

Как видно из таблицы, наиболее сильная корреляция с уровнем загрязнения воздуха наблюдается у индекса Шеннона. Это подтверждает, что индексы биоразнообразия, являются достоверными индексами качества среды. Кроме того, они более точно отражают состояние атмосферы, чем лихенологические синтетические индексы. Наиболее подходящим для лихенологических исследований качества воздуха является индекс Шеннона.

Также в результате данного исследования установлено, что биологическое разнообразие лихенофлоры в г. Минске довольно низкое, что связанно не только с загрязнением атмосферы производственными предприятиями и транспортом, но довольно высоким уровнем антропогенного воздействия на среду, имеющем место в крупных городах.

1. 
   Mason C. F. The performance of an index of diversity in describing the zoobenthos of to laces // Appl. Ecol. 1977. № 14. P. 363—367.
   
2. 
   May R. M. Patterns in multi-species communities // Theoretical Ecology: Principles and Applications. Blackwell: Oxford, 1981. P. 197—227.
   
3. 
   Poiner I. R., Kennedy R. Complex patterns of change in the macrobentos of
   a large sandbank following dredging // Mar. Biol. 1984. № 78. P. 335—352.
   
4. 
   Rosenberg R. Bentic faunal dynamics during succession following pollution abatement in a Swedlsh estuary // Oikos. 1976. № 27. P. 414—427.
   
5. 
   Schafer C. T. Distribution of foraminifera near pollution sources in Charleur Bay // Water Air Soil Pollut. 1973. № 2. P. 219—233.
   
6. 
   Wu R. S. S. Pereodic defaunation and recovery in a subtropical epibenthic community, in relation to organic pollution // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1982. № 64.
   P. 253—269.
   
7. 
   Бойко А. В., Кісялеў В. Н., Чубанаў К. Д. [и др.]. Ліхенаіндыкацыя рассейвання серузмяшчаючых тэхнагенных эмісій у зяленай зоне Мінска // Весці Акадэміі навук Беларускай ССР. Серыя біялагічных навук. Мн.: Навука і тэхніка. 1981. № 1. С. 23—26.
   
8. 
   Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение / пер. с англ.
   Н. В. Матвеевой. М.: Мир, 1992. 181 с.
   
9. 
   Рокицкий П. Ф. Биологическая статистика. Изд. 3-е, испр. Мн.: Вышэйшая школа, 1973. 320 с.
   
10. 
    Трасс Х. Х. Частные методы лихеноиндикации // Биогеохимические аспекты криптоиндикации. Таллин: АН ЭССР, 1982. 53 с.