3.7. Фаунистическая биоиндикация
Одним из наиболее важных показателей антропогенного воздействия на почвы и экосистемы в целом является изменение видового состава и количества почвенных и напочвенных беспозвоночных животных. Их изучение проводится на учетных площадках, линейно-радиальных маршрутах, профилях, где делаютсяпочвенные прикопки и устанавливаются ловушки по методу «ловчих стаканов». Исследования почвенной и напочвенной фауны дает наиболее наглядные результаты при изучении различных форм землепользования: сельскохозяйственной деятельности, дорожно-тропиночной сети, воздействия
локальных загрязнителей природной среды; при изучении экосистем леса и открытых ландшафтов; отдельных видов рекреационного природопользования.
Для определения общего характера антропогенного воздействия на экосистемы на учетной площадке в 1 га необходимо заложить 4 — 5 прикопок размером
50×50 см на глубину встречаемости почвенных беспозвоночных. При более детальном изучении локальных антропогенных воздействий рекомендуется брать пробы на площадке 0,01 га (10×10 м) в 1/16 м2 (25×25 см). При
этом число проб с одного участка увеличивают до 9 — 12. Расположение прикопок на учетной площадке зависит от цели и задач выполняемой работы. На однородных площадках достаточно заложить 3 (по диагонали), а лучше
5 (четыре по углам и одну в центре). Процесс взятия пробы проходит следующим образом. Сначала отмечают площадь пробы, забивая по
углам квадрата колышки, натягивая между ними шнур. Затем от границ отмеренной площадки отгребают в разные стороны опад, или подстилку (если пробу берут в лесу), или сухую сыпучую землю поверхностного слоя (на парах). Рядом с пробой с одной или с двух сторон раскладывают клеенку или плотную ткань, на которую потом помещают выбираемую из пробы почву. Сначала с пробной площадки руками снимают опад и растительные остатки, которые тщательно перебирают, учитывая и собирая всех найденных животных.
После удаления растительных остатков приступают к выкапыванию почвы с площади пробы лопатой. Вынутую на клеенку почву тщательно перебирают руками, при этом крупные комья дробят, а сплетения корней — разрывают. Всех обнаруженных животных собирают в баночки, матерчатые мешочки. Животных собирают из каждой пробы и слоя отдельно и тут же записывают в
полевой дневник с той точностью определения, которая возможна в полевых условиях. В дневнике дается подробная характеристика участка и места взятия
пробы. Весь собранный при раскопке материал фиксируют для последующей камеральной обработки в лабораторных условиях школы.
Для повышения точности размера пробы можно использовать металлические пластины заданного размера, которые забивают в почву, а затем выбирают
почвенные слои. Учет численности дождевых червей Дождевые черви — постоянные обитатели почвы. Количество их сильно варьирует, достигая в благоприятных условиях до 1000 особей на 1 м2. В обычных условиях численность колеблется от нескольких десятков до двух—четырех сотен. Они играют особую роль в почвообразовательном процессе, обогащая почву
азотом и биогенными элементами, участвуют в разложении растительного опада. Изучение численности и биомассы дождевых червей позволяет понять ход почвообразовательного процесса на исследуемой территории. Для сбора червей необходимо иметь длинный пинцет, нож, совок и лопату. Собранных червей помещают в мешочки, сшитые из плотной ткани или в стеклянные банки вместе с землей или влажным мхом. В банках в жаркую погоду черви быстро гибнут, поэтому лучше использовать мешочки. На полевой экологической практике и в ходе исследований сбор червей и учет их численности можно
осуществлять методами раскопки и выгонки. Раскопка и ручная разборка почвенных проб на месте дают наиболее достоверные данные о порядке численности и соотношении встречаемости отдельных видов червей и экологических групп. Полученные этим методом данные оказываются наиболее сопоставимыми при региональных исследованиях. Однако следует отметить
трудоемкость этого метода. Можно использовать для подсчета дождевых червей метод подсчета выползков после дождя или для выгонки червей залить участок водой (5 — 6 ведер на 1 м2), но эти методы дает лишь приблизительные результаты. При изучении влияния дорожно-тропиночной сети и других форм антропогенного воздействия на почву подсчитывают численность дождевых червей по уровням удаления от объекта. Данные заносят в табл. 11.
Таблица 11..Зависимость количества и биомассы дождевых червей от степени антропогенного воздействия (расстояния от дороги)
Показатели |
Номера прикопок и расстояние от объекта |
|||
I-0 м |
II-2,5м |
III-5 м |
IV-10 м |
|
Количество Биомасса |
Из каждой пробы червей подсчитывают и взвешивают, а затем результаты сравнивают между собой. Отмечают в дневнике изменение численности и биомассы червей. Подобные исследования проводят в разных экосистемах,
различающихся степенью хозяйственного воздействия. Подсчитывают биомассу червей на 1 га каждого биотопа и данные заносят в табл. 12. После
завершения исследования делают выводы. Составляют диаграмму размещения дождевых червей в исследуемом районе.
Таблица 12..Сводная таблица численности и биомассы дождевых червей в различных экосистемах района практики (на 1 м2)
Биотопы |
показатели |
|
численность |
биомасса |
|
Лес сосновый |
||
Лес смешанный |
||
Лес суходольный |
||
... |
С целью изучения влияния структуры почвы на численность и биомассу червей можно провести исследования на разных типах почв по вышеуказанной
методике, а полученные данные занести в табл. 13.
Таблица 13. .Зависимость количества и биомассы червей на 1 м2 от структуры почв
Структура почвы |
показатели |
|
численность |
биомасса |
|
... |
Для выяснения влияния кострищ на заселение почвы дождевыми червями исследуют кострища разного возраста, данные заносят в таблицу 14 и делают
выводы.
Таблица 14. Количество и биомасса дождевых червей на 1 м2 на разных стадиях восстановления кострищ
Возраст кострищ, лет |
показатели |
|
численность |
биомасса |
|
|
||
|
||
|
||
|
Для учета численности беспозвоночных животных, обитающих на поверхности почвы и в подстилке леса, используют биоценометр, ловушки и ловчие канавки.
Учет беспозвоночных ловушками и ловчими канавками Метод учета беспозвоночных ловушками и ловчими канавками позволяет учесть крупных хищных жужелиц, пауков, которые в дневное время находятся в укрытиях и при кошении сачком не учитываются. Для учета используют ловушки Барбера, которые представляют собой стеклянные банки с небольшим количеством
фиксирующей жидкости на дне, вкопанные таким образом, чтоб верхний край банки оказался на одном уровне с почвой. Ловушки Барбера чаще используются
с ловчими канавками,на дне которых они и вкапываются. Ловушки проверяют 2 раза в сутки — утром и вечером. Таким образом можно установить, какие животные ведут ночной, а какие дневной образ жизни. Для получения сравнимых результатов по видовому составу и количественному учету животных время отлова рассчитывают в количестве ловушко-суток для каждого биотопа. Например, в смешанном лесу 8 ловушек простояли 2 суток, поймали 32 жужелицы, а в сосновом — 12 ловушек поймали 48 жужелиц за 3 суток. Получается: в смешанном лесу 8×2 = 16 ловушко-суток, в сосновом лесу 12×3 = 36 ловушко-суток. Чтобы сравнить эти данные, количество животных делим на количество ловушко-суток и получаем: в смешанном лесу— 32:16 = 2 жужелицы на 1 л/с и 48:36= 1,3 в сосновом лесу. После подсчета и определения животных выпускают (если не была использована фиксирующая жидкость),
а результаты заносят в табл. 15.
Таблица 15. Количество беспозвоночных животных на поверхности почвы и в подстилке леса
№ |
Вид(семейство)беспозвоночных |
Номер ловушки |
|||||||
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
||||||
кол-во лов.-суток |
кол-во животных |
кол-во лов.-суток |
кол-во животных |
кол-во лов.-суток |
кол-во животных |
кол-во лов.-суток |
кол-во животных |
||
1 |
|||||||||
2 |
|||||||||
3 |
Сравнительный анализ результатов изучения количества
беспозвоночных в течение нескольких лет дает представление об изменении плодородия почв, обеспеченности влагой и кислородом.