Биологический мониторинг. 
Основы экологии и рационального природопользования

При проведении биологического мониторинга организовать наблюдения нужно таким образом, чтобы соблюдались следующие условия:

• — правильный выбор участка наблюдений;
• — правильный выбор объектов наблюдений;
• — соблюдение регулярности наблюдений;
• — регистрация наблюдений, которая в зависимости от метода может носить описательный характер (в форме дневниковых записей) или в виде анкет, таблиц (количественный метод); полезно прилагать цветные фотографии;
• — ограничение числа наблюдаемых видов (не более 10—20 видов животных и растений; рекомендуется вести наблюдения лишь над хорошо знакомыми растениями, птицами, насекомыми, грибами).

Фенологические наблюдения проводят 3—5 раз в году, не реже 1 раза в 2—3 дня, в течение 2 недель.

Мониторинг растительных сообществ

При общей характеристике видовой структуры выбранного биотического сообщества оцениваются и фиксируются следующие показатели:

обилие — число особей на единицу площади или объема;

частота — отношение числа особей одного вида (п) к общей численности особей (N), выраженное в процентах — 100 n/N;

постоянство — отношение числа выборок, содержащих данный вид (р), к общему числу выборок (Р) в процентах — 100 р/Р (постоянные виды — более 50% выборок, добавочные — 25—50%, случайные — меньше 25%);

доминирование — преобладание в составе сообщества того или иного биологического вида (доминанта); в лесу оценивается по площади поперечного сечения ствола, а на лугу — по площади поверхности земли, занятой растениями данного вида.

Особи внутри одного и того же вида неидентичны. При изменении условий, появлении неблагоприятных факторов какая-то одна форма оказывается лучше приспособленной и продолжает нормально развиваться и размножаться, тогда как другие чахнут и даже гибнут.

Наиболее уязвимыми элементами флоры обычно бывают эндемичные, реликтовые, а также полезные (декоративные, лекарственные, пищевые) растения. Поэтому важно организовать наблюдения именно за этими видами.

Ботанический мониторинг включает дистанционную индикацию и наземно-визуальные наблюдения, составление геоботанических карт и взятие индикационных проб.

Реакция лесных экосистем на неблагоприятные условия внешней среды проявляется в нарушениях структуры и функций всей системы и ее отдельных компонентов.

Эти нарушения можно заметить по ряду признаков, которые видны при внимательном взгляде на природный объект. Самыми общими признаками нарушения состояния лесной экосистемы являются:

• — появление сухостоя и ослабленных деревьев среди пород-доминантов (ель в ельнике, дуб в дубраве, береза в березняке);
• — уменьшение (заметное) размеров хвои и листвы этого года по сравнению с прошлыми годами;
• — преждевременное (задолго до осени) пожелтение и опадание листвы;
• — замедление прироста деревьев по высоте и диаметру;
• — появление хлорозов и некрозов хвои и листвы, сокращение срока жизни хвои;
• — заметное увеличение поврежденное™ деревьев болезнями и вредителями (грибами, насекомыми);
• — выпадение из лесного сообщества трубчатых грибов и снижение видового состава и численности пластинчатых грибов.
• — уменьшение видового состава и встречаемости основных видов эпифитных лишайников (живущих на стволах деревьев) и уменьшение степени покрытия площади стволов деревьев лишайниками.

Эти признаки можно зафиксировать без применения специальных приборов и научного оборудования. Но для того чтобы заметить их и оценить степень опасности, необходимо иметь точку отсчета — нормальное состояние экосистемы или дерева (в памяти или в заведомо ненарушенном участке леса).

Для учета фитомассы и видового состава травянистых растений существует метод учетных площадок. На специальных площадках (не менее трех, площадью 1 м² каждая) производят укосы, т. е. срезают всю наземную часть травостоя ножницами, взвешивают, значение записывают, определяют среднее. Скашивание производят в период сенокосов (во время наибольшего количества травы — в период максимального травостоя).

Скошенные и высушенные растения затем разбирают по группам (злаки, бобовые, осоки, маревые, сложноцветные и др.). В собранном гербарии отмечают преобладающие виды, а также отмечают присутствие неизвестных растений.

Об изменении условий обитания в водоемах судят по изменению видового состава фитопланктона (водорослей). В ответ на неблагоприятные воздействия содержание хлорофилла у водорослей снижается. Об этом можно судить по изменению цветности и мутности водоема.

(точные показатели измеряются на спектрофотометрических приборах). Индикаторами загрязнения служат диатомовые водоросли, а также эвгленовые (астазиевые, паранема, хризококкус). При этом меняется как структура скелета диатомовых водорослей, так и общий видовой состав всех водорослей водоема. Некоторые из макроводорослей (Cladophora) способны адсорбировать вредные вещества в больших количествах. В результате меняется их окраска (буреют) и появляется резкий запах, часто присущий адсорбированному веществу. Поглощенные водорослями загрязняющие вещества и токсины являются источником интоксикации рыб.

Насыщенность водоемов водорослями определяется по биомассе. Нужно помнить, что продуктивность в разных слоях водоема будет разной. Общую численность фитопланктона подсчитывают в величинах и количествах клеток на 1 литр (кл/л) или по сухому весу в мг/л.

Методика отбора проб, объем воды из водоема 0,7—1 л фиксируется раствором Утермеля или Люголя (J₂ + KJ + 50-процентный спирт этиловый). Пробы концентрируются дважды отстойным методом до 10 мл. Крупные водоросли просчитываются на предметном стекле под микроскопом при увеличении объектива х40 в объеме воды 0,1 мл, мелкие — 4—8 раз в объеме 0,001 мл.

При фенологических наблюдениях, которые проводят регулярно в различные сезоны года, замеченные изменения в природе записывают в таблицу и регистрируют сроки этих изменений.

Желательно давать количественную оценку урожая (большой, малый, средний). При наблюдениях за растениями, кроме дневниковых записей, желательно делать зарисовки, фотографии, картосхемы.