Диагностика состояния антропогенно трансформированных систем при чрезвычайных ситуациях

Диагностика состояния экосистем осуществляется на зонально-региональном уровне, обеспечивающем выбор наиболее информативных показателей их структурно-функциональной организации и индикаторов воздействия.

Диагностика состояния антропогенно трансформированных экосистем представляет новый уровень развития идей, принципов и методов биогеоценологии и биоиндикации и включает:

а) создание комплексных критериев оценки процессов, в них происходящих;
б) ранжирование фитоценотических и экологических показателей по индикаторной роли, в зависимости от природных условий, характера и степени антропогенного воздействия;
в) использование дистанционной и наземной информации и методов ее обработки.

Схема диагностики представлена па рис.5.7.

Схема включает ранее перечисленные диагностические критерии и для оценки трансформированности экосистем при последующей оценке загрязнения ОС.

Загрязнение городов вызывает особую тревогу. В этой связи активно обсуждается информативность различных биоиндикационных методов исследования состояния среды городов, расположенных в разных климатических условиях, в связи с их потенциалом загрязнения атмосферы (ГОА). Утверждается, что объективная информация может быть получена с использованием нескольких биоиндикаторов, с предварительным составлением ландшафтной картосхемы города и выделением функциональных зон. Выделяются наиболее чувствительные и распространенные биоиндикаторы среди древесных растений, их наиболее информативные виды и органы и их применение в разные периоды года.

Исследования показали, что наиболее информативными индикаторами уровня антропогенной нарушенности и загрязненности местообитаний могут быть типичные виды травянистых растений газонов, пустырей, др. зеленых участков города, которые умели приспособиться к условиям произрастания. Популяционные методы фитомониторинга позволяют с определенной долей достоверности установить степень нарушенности территории по первичным изменениям жизнеспособности отдельных особей и ценопопуляций в целом.

Для проведения фитомониторинга часто производится отбор с определенными биоморфологическими показателями, максимально устойчивыми в условиях экологически агрессивной среды. Реактивные виды адаптируются быстрее в условиях кратковременного стресса. Виды с конкурентной и реактивной жизненной стратегией обладают меньшей морфологической вариабельностью и при длительном воздействии неблагоприятных условий исчезают достаточно быстро, тогда как толерантные способны к длительному существованию в покоящемся состоянии на прегенеративных стадиях развития за счет максимального снижения энергии жизнедеятельности.

В динамике травостоя преобладают иные тенденции. Анализ состава растительности по стадиям дигрессии выявил четкую выраженную смену экобиоморфологической насыщенности. Максимальное разнообразие отмечается на первоначальных стадиях дигрессии, резкое уменьшение общего числа и господство сорно-луговых форм. При этом на последних стадиях дигрессии при техногенном воздействии формируется и длительно существует бурьянистый травостой. При рекреационном (механическом) воздействии из сорно-лугового травостоя исчезает бурьянистое разнотравье, уступая место низкорослым ползучим и типично розеточным формам.

Наиболее активными биоиндикаторами, особенно в условиях городской среды, являются мхи и лишайники.

Приведем одну из достаточно типичных работ по этому методу фитоиндикации. Предложена методика обследования территории и получения количественных лихенологических показателей, основанная на зависимости жизнедеятельности эпифитных лишайников от атмосферного загрязнения. Эта методика является универсальной, т.к. не зависит от географического района исследований и специфического набора репрезентативных видов лишайников для него. Выявлены зоны с разной антропогенной нагрузкой на территории г.Иваново.

Наиболее не благоприятными являются центр и юг города, промышленные районы, автомагистрали наиболее спокойными остаются лесопарки города. Получены регрессионные уравнения, с помощью которых можно быстро определить приблизительные концентрации некоторых загрязняющих веществ в городской атмосфере, не подбегая к специальному оборудованию.

Возможности биоиндикациии биомониторинга в целом создают перспективу решения мониторинговых исследований в целях оценки загрязнения ОС и отработки системы снижения ущерба, наносимого техногенизацией. Об этом можно судить по обзору.

Постановлением Правительства РФ от 31 марта 2003 г. №177 введено положение об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга). Одной из составных частей экологического мониторинга является аналитический контроль за состоянием окружающей природной среды и источниками антропогенного воздействия. Широкое применение в рамках аналитического контроля нашел метод биотестирования.

В настоящее время в специализированных инспекциях аналитического контроля, занимающихся биотестированием вод, почв, донных отложений, отходов используются такие тест-объекты, как дафнии, цериодафнии, зеленые водоросли, парамеции, рыбы, светящиеся бактерии. Определение токсичности сточных, поверхностных, подземных вод по снижению уровня биолюминесценции Photobacterium phosphoreum в течение семи лет применяется в ФГУ «Енисейская СИАК», до этого применялось в Госкомэкологии. Методика признана успешной. Этот метод менее трудоемкий и позволяет получить результаты по токсичности воды, почв, донных отложений уже через 30 мин биотестирования.