Определение состояния окружающей среды в прошлые годы по радиальному приросту древесных растений

Радиальный прирост древесных растений очень хорошо отражает факторы среды. Он относится к неспецифическим признакам (прирост одинаково реагирует на разнообразные факторы: солнечную активность, влажность почвы). По спилу можно проследить все серьезные экологические изменения в течение жизни дерева. При изучении прироста одной и той же породы деревьев в одинаковых условиях климата и почв и при достаточной повторности (не менее 25 деревьев) этот показа­тель может быть достаточно четким индикационным признаком состояния среды в предыдущие годы.

Годичные кольца нарастают каждый вегетационный период в результате периодической деятельности камбия и состоят из двух частей: ранней древесины (более светлая, откладывается в первую половину вегетации) и более поздней. В ранней древесине больше водопроводящих элементов, в поздней механических. Годичные кольца хорошо видны у хвойных и лиственных кольцесосудистых пород (дуб, ясень). У рассеяннососудистых (береза, осина) они плохо видны. Откладывание различных годичных колец древесины характерно для зон с хорошо выраженными сезонами года. Во влажных тропиках, где зима и лето по сумме осадков и температурам почти не различаются, заметных годичных колец нет.

При изучении прироста по годам могут наблюдаться следующие явления: уменьшение или увеличение ширины годичных колец, их выпадение, неравномер­ное отложение древесины по странам света или в сязи с условиями среды. При взятии образцов в разных районах Земли величина прироста древесины является весьма специфическим биоиндикатором прохождения циклов солнечной активности, служит для диагностики климатов прошлых лет, особенно в случаях, когда для анализа берутся древесные породы с долгим периодом жизни. Это направление науки называется «дендрохронология».

Оборудование, материалы

1) острый нож, скальпель; 2) измерительные лупы с ценой деления 0,1 мм; 3) миллиметровка; круглые спилы древесины хвойных или лиственных колъцесосудистых (дуб, ясень) пород с корой, взятые из нижней части стволов деревьев в разных условиях произрастания. Предварительно на них помечают страны света, а также расположение относительно сторон дерева автомобильной дороги, лесного массива, оврага, балки, завода и других местных объектов

Можно использовать также образцы древесины с годичными кольцами, взятые приростным буравом (керны) от внешних слоев до внутренних. Использование приростного бурава особенно желательно при проведении дипломных и научно - исследовательских работ, т.к. исключает гибель и порчу деревьев при большом количестве материала и обеспечивает достаточную повторность. Просверленное отверстие надо заделывать кусочком пластилина, смолы.

Ход работы

Подсчитывают возраст дерева по годичным кольцам. Измеряют ширину годичных колец, пользуясь измерительной лупой. В случае отсутствия измерительной лупы можно пользоваться миллиметровкой, однако измерения будут менее точными.

Следует отметить, что в северных условиях и средней полосе годичные кольца обычно шире с южной стороны (рис.6), чем с северной, в южных засушливых районах - часто наоборот. Но, если, например, с южной стороны дерева проложена автодорога, то это может отразиться уже на приросте следующего года, что сразу будет видно на спиле.

Строят графики роста дерева в толщину по годам в зависимости от стран света и экологических условий: выдвигаются различные гипотезы изменчивости роста дерева по годам. График строят следующим образом. По горизонтали размещают хронологическую шкалу – последовательный - ряд лет, составляющих возраст дерева. По вертикали откладывают ширину годичных колец в мм. Полученная кривая отражает изменения годичного прироста по конкретным годам и выявляет аномалии этого процесса, обусловленные экологическими факторами (выяснить какими?).

Рисунок 25 -Расположение и размеры годичных колец на круговом спиле древесины

7.7 Методы биотестирования качества природных и сточных вод: а) с рачком дафния магния, б) с ряской и элодеей

Современные методы контроля качества природных вод, по концентрациям химиче­ских веществ, на которые установлены ПДК, не могут характеризовать токсичность воды для водных организмов. Это возможно лишь с помощью токсикологических опытов с использованием водных организмов - биоиндикаторов. Гидробионты реагируют на действие целого комплекса веществ, содержащихся в сточных водах. Нередко токсичность воды обусловлена присутствием веществ в столь низких концентраци­ях, что их невозможно идентифицировать из - за недостаточной чувствительности или отсутствия аналитического метода.

Вместе с тем установлено, что даже после полной биохимической очистки сточных вод различных предприятий промышленности, очищенная вода может оставаться токсичной для гидробионтов (рыб, их икры, мальков, кормовых беспозвоночных, водорослей и других организмов). Следовательно, информацию о качестве сточных вод и их влияние на при­родные воды и гидробионтов можно получить лишь при использовании одновре­менно данных гидрохимических анализов и токсикологических экспериментов на водных организмах, т.е. результатов биотестирования.

Для биотестирования используются самые различные организмы (водные растения, водоросли, ракообразные, моллюски и рыбы). Однако наиболее чувстви­тельным к загрязненным веществам различной природы является пресноводный рачок дафния магна.

Действие токсических веществ по влиянию на организмы можно разделить на острую и хроническую токсичность. Различают также прямую токсичность, косвенную, общую, избирательную и остаточную токсичность. В данной работе излагается определение острой прямой токсичности.

В результате применения экспресс - методов на токсичность устанавлива­ют, является ли испытуемое вещество резко токсичными или нет, при каком разбавлении чистой водой исчезает острая токсичность. Однако эти определения являются ориентировочными. Если же необходимо определить мини­мальное разбавление воды или максимальную концентрацию токсических веществ, при которых не будет вредного влияния на гидробионтов, надо проводить испытания с несколькими тестами в течение длительного срока (месяца и более).

При постановке опытов по определению острой токсичности сточных вод или токсических веществ, следует учитывать влияние среды во время проведения экспериментов: состава воды, рН, жесткости, температуры. Воду для разведения берут обычно из водоема - приемника сточных вод в том месте, где она наиболее чистая.