Методика биоэкологического мониторинга урбосреды

Для учителей актуально помочь составлять итоговый индивидуальный проект для учащихся 9 классов на следующий учебный год. Составить свой проект гораздо интересней, чем искать в интернете.

Методика биоэкологического мониторинга урбосреды

С.И. Павлов

Самарский государственный социально-педагогический университет, г.Самара

Цель биоэкомониторинга урбосреды:

Изучить абиотические параметры экологических условий урбосреды (освещенность пространства, нагревание поверхности почвы и других субстратов, влажность воздуха, характер перемещения воздушных потоков и т.д.) и «связать» их с видовыми спектрами биоты разных участков урболандшафта (древостоев и затененных мест; открытых, хорошо освещенных и прогреваемых солнцем пространств; возвышенных участков и низин; побережий и водного зеркала городских водоемов).

Оборудование:

Отвес (шнурок с грузом - для установления вертикали и горизонтали), транспортир (для измерения углов), термометр спиртовой (для измерения температуры воздушной среды), люксметр (для измерения уровня освещения пространства), психрометр (для измерения влажности воздуха).

Качественные биоиндикаторы среды:

Сообщества ксерофитных растений (засухоустойчивые – с явным преобладанием злаков), сообщества мезофитных растений (влаголюбивые – с явным преобладанием сложноцветных), дождевые черви, ракообразные (мокрицы), паукообразные (пауки-волки и пауки-кругопряды), насекомые (прямокрылые, клопы, жуки-усачи и листоеды и другие группы, непосредственно связанные «трофическими цепями» с растениями – их листьями, соцветиями и плодами).

Ход биоэкомониторинга урбосреды:

1. Составление плана участка проведения биоэкологического

мониторинга урбосреды.

(Исследуется участок однородного биотопа (лужайка/ древостой/ кустарник/… min - 2x2, max -10x10 м² )

1. Выбор конкретного участка экологических исследований необходимо осуществлять с учетом следующих признаков (типичности биотопа; достаточной степени разреженности древостоя и подлеска, что позволит, более или менее, свободно перемещаться в пределах биотопа; и, в то же время, достаточной их сомкнутости, что обеспечивает надежное укрытие для зоокомпонента биоты, являющегося наиболее качественным биоиндикатором состояния окружающей среды);
2. Составление плана участка исследований с нанесением на него сторон света, основных средообразующих элементов (строений, дачных участков, протяженных массивов древостоев, парков и скверов, аллей, отдельных крупных деревьев, кустарниковых бордюров, водоемов, магистралей ЛЭП и трубопроводов, автотранспортных дорог и перекрестков, пешеходных дорожек и т.п.) и необходимых промеров (в метрах);
3. Указание на плане точек нахождения солнца (через каждые 3 часа его прохождения по орбите – в 6, 9, 12, 15, 18, 21), угла падения солнечных лучей в определенный момент передвижения светила по орбите (соответствующий расположению ранее нанесенных точек) и участков с максимальных уровнем освещения (и, соответственно, нагревания), и, наоборот, с минимальным уровнем освещения (нагревания).

1. Изучение абиотических условий урбосреды.

2.1. Установление створов (точек появления и исчезновения) восхода и заката солнца, и его «зенита» (уровня максимально высокого стояния светила);

2.2. Установление максимально освещенных и прогреваемых мест (с указанием продолжительности непрерывного нагревания их солнцем) и максимально затененных и минимально прогреваемых мест (соответственно, с указанием времени затенения);

2.3. Измерение температуры воздушной среды (на уровне поверхности почвы и на высоте 1 м от ее нее) на наиболее освещенных участках пространства;

2.4. Измерение температуры воздушной среды (на уровне поверхности почвы и на высоте 1 м от ее нее) на наименее освещенных участках пространства;

2.5. Измерение уровня освещенности пространства (на поверхности субстрата – почвы, стен строений, стволов деревьев, поверхности воды водоемов) на наиболее освещенных участках местности;

2.6. Измерение уровня освещенности пространства (на поверхности субстрата – почвы, стен строений, стволов деревьев, поверхности воды водоемов) на наименее освещенных участках местности;

2.7. Измерение уровня влажности воздуха (на поверхности почвы и на высоте 1 м от ее нее) на наиболее освещенных участках местности;

2.8. Измерение уровня влажности воздуха (на поверхности почвы и на высоте 1 м от ее нее) на наименее освещенных участках местности;

2.9. Результаты всех (выше отмеченных) промеров обязательно следует наносить на план «модельного» участка (с указанием времени проведения мониторинга в конкретном месте снятия промеров).

1. Изучение биотических условий урбосреды.

3.1. Составление описания растительных сообществ на каждом участке проведения абиотического мониторинга в пределах «модельной» площади;

3.2. Проведя классические зоологические исследования («почвенные раскопки» - с целью извлечения червей и ракообразных; подготовив «почвенные канавки» и другие виды ловушек - с целью сбора паукообразных и ряда групп насекомых; проведя «кошение» энтомологическим сачком – с целью поимки обитателей травостоя и стряхивая обитателей древесных крон в энтомологический полог), собрать фаунистические пробы на разных (более аридных и более гумидных) участках «модельной» площади;

3.3. Провести сравнение фаун разных (по степени освещения, прогревания и влажности) участков и выделить виды, которые будут отличаться (именно они и станут биоиндикаторами аридности и гумидности условий природной среды);

3.4. Методом «подбора данных» постараться выяснить экологические преференции (предпочтение более сухих и освещенных территорий или наоборот) отдельных видов животных и составить списки этих видов;

3.5. Составление максимально полных фаунистических списков ксерофильных и мезофильных животных;

3.6. Подготовка для каждого вида животных подробного биоэкологического паспорта.

Биоэкологический паспорт насекомого

(растительноядного вида)

1. Видовое название насекомого (русское и латинское).

2. Размеры: (мм, десятки мм, см, несколько см).

3. Стадия развития: (яйцо, личинка-гусеница, нимфа, куколка и имаго).

4. Лёт: (пик массового появления имаго-взрослого насекомого, т.е. фенологические сроки присутствия).

5. Занимаемый биотоп: (возвышенный участок, выровненная площадка, влажная низина; лесопарковый массив, опушка – влажная-мезофитная или сухая–ксерофитная, кустарниковая кулиса, влажная луговина, цветочная клумба, яма среди газона или овражный откос и задернённый склон газона, сильно затоптанный и трансформировавнный участок, ров в почвенном слое и т.п.).

6. Тяготение к солнцу: (гелиофилы) или тени (умброфилы).

7. Тяготение к режиму влажности: в сухим местообитаниям (ксерофилы), умеренно влажным (мезофилы), увлажненным (гигрофилы) или побережьям водотоков (гидрофилы).

8. Численность вида: (единичный, редкий, малочисленный, обычный-фоновый и массовый).

9. Плотность вида: (количество зарегистрированных особей на единицу чего-либо – на 1 листе, соцветии, ветке, растении, ¼ кв.м-25х25 см, 1 кв.м-1х1 м, 4 кв.м-2х2 м, 25 кв.м-5х5 м).

10. Ярус обитания: (10-см почвенный слой, травяной покров, соцветия растений-особенно, посещаемы сложноцветные или розоцветные, вертикально-ориентированная крона кустов, горизонтально-ориентированная крона деревьев, стволы погибших деревьев, плодовые тела шляпочных и трубчатых грибов – избегать контакта с ядовитыми или проблемными-незнакомыми грибами!).

11. Кормовое растение: (русское и латинское название, его возраст – проросток, подрост, взрослое растение).

12. Повреждаемый фрагмент растения: (плодовые и листовые почки растения, молодая завязь плода, пыльники тычинок, лепестки венчика, молодые листья, молодые побеги, взрослые листья).

13. Тип повреждения: (грубое объедание, выгрызание оконцев в листовой пластинке, выгрызание борозд вдоль плоскости листовой пластинки, скелетирование поверхности листа, минирование толщи листа).

14. Тип активности: (мало подвижен, подвижен, очень активен; ползает, бегает, летает).

15. Приемы защитного поведения: (танатоз-имитация смерти, затаивание или прятание, падение с последующим затаиванием, бегство, активная защита вплоть до нападения).

Подобная рубрикация справедлива и для насекомых-хищников, за исключением пунктов 11-13. Характеризовать их кормовые объекты можно только при соответствующей ситуации, когда добыча установлена и идентифицирована.