MONITORINGAS EKOLOGIJOJE

Parengė: Jolanta Šeferytė

Tikslas

išaiškinti monitoringo taikymo ypatumus ekologijoje.

Uždaviniai

• monitoringo svarba, sistemos skirstymas, taikymo gamtinėms sistemoms tirti privalumai ir trūkumai;

• miškų ekosistemų monitoringas;

• augalų populiacijų monitoringas;

• augalijos monitoringas.

Aplinkosaugos problemų sprendimas

1) kaupiami ir analizuojami duomenys;

2) išanalizuojama ir numatoma žmogaus veiklos įtaka;

3) nustatomos pagrindinės aplinkos pokyčių priežastys;

4) priimami racionalūs aplinkos tvarkymo sprendimai.

1992 metais Rio de Žaneire

pasaulinė Aplinkos ir vystymosi konferencija

Net pati išsamiausia informacija apie vykstančius aplinkos pokyčius dar negarantuoja teisingų sprendimų priėmimo, tačiau be objektyvios ir

savalaikės informacijos tokių sprendimų priimti iš viso neįmanoma.

Vieninga monitoringo sistema

Jungtinių Tautų pasaulinėje konferencijoje – Stokholmas, 1972 m.

Nairobyje (Kenija), 1974 m. - pasaulinės aplinkos monitoringo sistemos (Global Environmental

Monitoring System - GEMS) koncepcija.

Ideologas – R. Manas (R. Munn)

Vieninga sistema nebuvo sukurta.

Dabartiniu metu funkcionuoja kai kurios GEMS posistemės:

• Oro monitoringo sistema (GEMS/Air);

• Vandens monitoringo sistema (GEMS/Water);

• Maisto produktų kokybės monitoringo sistema (GEMS/Food);

• Kompleksinio foninio monitoringo programa (GEMS/Integrated Background Monitoring).

Europos monitoringo programa

• Pagal Tarptautinės tolimųjų užteršto oro pernašų konvencijos (1979 m.) reikalavimus.

• Pagrindas - penkios tarptautinio bendradarbiavimo programos (International Cooperative Programmes - ICP):

1) Oro taršos poveikio miškams programa (ICP/Forests);

2) Oro taršos poveikio medžiagoms, įskaitant istorinius ir kultūrinius paminklus, programa (ICP/Materials);

3) Oro taršos poveikio gamtinei ir žemės ūkio augmenijai programa (ICP/ Crops);

4) Upių ir ežerų rūgštėjimo stebėjimų programa (ICP/Waters);

5) Oro taršos poveikio gamtinėms ekosistemoms kompleksinio monitoringo sistema (ICP/IMS).

Aplinkos monitoringo ir vertinimo programa (Environmental Monitoring and

Evaluation Programme - EMEP)

• kaupia ir analizuoja įvairių šalių teršiančių medžiagų emisijos į orą duomenis;

• apibendrina plataus tarptautinio kritulių cheminės sudėties stebėjimų tinklo duomenis;

• modeliuoja tolimųjų užteršto oro pernašų ir teršiančių medžiagų iškritų iš oro procesus.

Lietuva aktyviausiai dalyvauja tarptautinėse miškų, ekosistemų kompleksinio

monitoringo ir EMEP programose.

Aplinkos būklės tyrimai Lietuvoje pradėti apie 1950 metus.

Naujausia Valstybinio aplinkos monitoringo programa patvirtinta 2005 m.

Aplinkos apsaugos agentūros Aplinkos monitoringo ir tyrimų koordinavimo skyrius, vadovaujamas dr. Vytauto Naruševičiaus.

Aplinkos monitoringas – sistemingas gamtinės aplinkos bei jos elementų būklės kitimo ir antropogeninio poveikio stebėjimas, vertinimas ir prognozė.

(Lietuvos Respublikos aplinkos monitoringo įstatymas, 1997)

Aplinkos monitoringo sistemą sudaro:

Valstybinis aplinkos

monitoringas

Savivaldybių aplinkos

monitoringas

Ūkio subjektų aplinkos

monitoringas

Pagrindiniai aplinkos monitoringo uždaviniai:

1) nuolat ir sistemingai stebėti gamtinės aplinkos ir jos elementų būklę Lietuvos Respublikos teritorijoje;

2) sisteminti, vertinti ir prognozuoti gamtinėje aplinkoje vykstančius savaiminius ir dėl antropogeninio poveikio atsirandančius pokyčius, gamtinės aplinkos kitimo tendencijas ir galimas pasekmes;

3) kaupti, analizuoti ir teikti valstybės institucijoms, visuomenei informaciją apie gamtinės aplinkos būklę, reikalingą darniam vystymuisi užtikrinti, teritorijų planavimo, socialinės raidos sprendimams priimti, mokslo ir kitoms reikmėms;

Pagrindiniai aplinkos monitoringo uždaviniai:

4) analizuoti ir vertinti vykdomų aplinkosaugos priemonių veiksmingumą;

5) užtikrinti tarptautinius aplinkos

monitoringo informacijos mainus.

Aplinkos taršos

šaltinių

Molingos lygumos

Smėlingos lygumos Kalvotos moreninės

aukštumos Pajūrinės lygumos

Deltinės lygumos Upių slėniai

Ekosistemų

Pievų Pelkių Smėlynų Vandens

Laukų

Miškų Lauko

Miško

Dirvožemio Antžeminės dalies

Vandens Antropogenizuotų

Kraštovaizdžio

Stratosfera

Pažemio oras

Paviršinio

Ežerų ir tvenkinių Upių

Kuršių marių Baltijos jūros

Požeminio

Oro

Aplinkos monitoringas

Aplinkos komponentai

Aplinkos monitoringo informacinė sistema

Vandens Dirvožemio Augmenijos Gyvūnijos

Sąlygiškai natūralių

Vienas aktualiausių miškų monitoringo uždavinių – medžių būklės vertinimas.

Didžiausias dėmesys - objektyvių medžių būklės vertinimo metodų paieškoms.

Jų parinkimas glaudžiai siejasi su bioindikacija.

Sąlyginai skiriami tokie bioindikacijos lygiai :

• biocheminės ir fiziologinės reakcijos;

• anatominiai, morfologiniai, bioritmo ir elgesio nukrypimai;

• floristiniai, faunistiniai ir chorologiniai pokyčiai;

• cenotiniai pokyčiai;

• biogeocenotiniai pokyčiai;

• landšaftų pokyčiai.

Pagrindinės teorinės diagnostinių testų parinkimo problemos:

• medžio reakcijos į aplinkos pokyčius bei pažeidimus specifika;

• tokios reakcijos stabilumas;

• mėginių paėmimo strategija: vieta ir laikas.

Augalo reakcijos:

1) specifinės – identifikuojamas poveikis, nustatomas jo stiprumas;

2) nespecifinės – poveikio stiprumas.

Idealiausia – specifinės reakcijos.

Reakcijos stabilumas:

• negrįžtamosios – progresuojantis medžių būklės blogėjimas;

• grįžtamosios – stresinė būsena, po kurios medis gali atsigauti.

Indikacinis rodiklis tampa matomas peržengus slenkstinę ribą.

Mėginių paėmimo strategija

1) objektyvumas;

2) stratifikacija pagal amžių, augavietę ir padėtį medyne;

3) mėginio paėmimo vieta;

4) mėginio paėmimo laikas.

Griežčiausias reikalavimas testui

1) rodikliai turi nepriklausyti nuo trumpalaikių aplinkos svyravimų;

2) normalus atsakas į fizinę aplinką neturi užmaskuoti testo rezultato;

3) turi neužimti daug laiko paimant ir paruošiant mėginius miške, transportuojant juos į laboratoriją ir ten analizuojant;

4) testas turi būti pigus ir sąlyginai paprastas.

Fiziologinių testų naudojimą apsunkina:

1) netransportabili įranga;

2) didžiulės pastangos aplinkos veiksnių eliminavimui.

Biocheminių ir cheminių testų:

1) sunkiai pritaikomi;

2) sudėtinga interpretuoti rezultatus.

Biofizikiniai testai – vieni perspektyviausių.

- Apsunkina sudėtingos, dažnai netransportabilios aparatūros poreikis.

Morfologiniai testai labiausiai atitinka idealaus testo principus:

- būdingas integralumas,

- nepriklauso nuo trumpalaikių aplinkos pokyčių,

- gana paprasti,

- pigūs ir greiti.

Medynų būklė paprastai įvertinama pagal šiuos testus:

1) liemens prieaugio;

2) šakų morfologijos;

3) fitomasės;

4) spyglių morfologijos;

5) cheminės spyglių sudėties;

6) kontaktinio kampo;

7) Hartel testo;

8) chlorofilo fluorescencijos;

9) elektrolitų ištekėjimo.

Lajos sodrumas – spyglių masė, tenkanti lajos tūrio vienetui, vizualiai vertinamas defoliacijos lygiu.

Sodriausios lajos defoliacija lygi 0%.

Medžiai pagal lajų defoliaciją skirstomi į defoliacijos klases:

• 0 klasė – sveiki medžiai (lajos defoliacija 0-10%);

• 1 klasė – menkai pažeisti (11-25%);• 2 klasė – vidutiniškai pažeisti (26-60%);• 3 klasė – stipriai pažeisti (60-90%);• 4 klasė – žuvę (100%).

• Vidutinė defoliacija būdinga 20%, didelė – 1% medžių.

Miškų monitoringas vykdomas kasmet liepos – rugsėjo mėnesiais.

• Nustatoma lajos defoliacija ir lapijos dechromacija;

• registruojami vizualiai identifikuojami medžių pažeidimai.

Skiriamos pažeidimų grupės:

• žvėrių (ūglių šakelių bei liemenų pažeidimai);

• grybų ir ligų (spyglių, lapų, ūglių ligos, liemens ir šaknų puviniai, vėžinės kamienų ligos);

• abiotinių veiksnių (vėjavartos, vėjalaužos, snieglaužos, šalčio pakenkimai, nučaižymas, sausra);

• tiesioginės žmogaus ūkinės veiklos (lajos bei liemenų pažeidimai);

• kiti pažeidimai (gaisrai, lokaliniai teršėjai).

Dažniausi vabzdžių bei abiotinių veiksnių pažeidimai

(>50% visų pažeidimų).

Medžių su identifikuotais pažeidimais defoliacija paprastai 5-10% didesnė, nei tokių pažeidimų neturinčių.

Didžiausi skirtumai spygliuočių medynuose.

Eglynuose vidutinė pažeistų medžių defoliacija net 2-3 kartus viršija nepažeistų medžių defoliaciją (egles daugiausia pažeidžia žievėgraužis tipografas).

Žievėgraužis tipografas

Pagal lajos defoliacijos tipą galima nustatyti medžių būklės

blogėjimo priežastis, kai nėra vizualių pažeidimo požymių.

Vertinant globaliniu mastu – svarbus veiksnys, galintis įtakoti miškų būklę, yra tolimoji oro teršalų pernaša.

Centrinei Europai tenka didžiausias teršalų kiekis, čia aukščiausia ir medžių defoliacija, mažiausia tarša – Šiaurės Europoje.

Lietuva oro taršos atžvilgiu užima tarpinę padėtį.

Dideliuose Europos regionuose lemiama reikšmė rūgščiosioms iškritoms.

Esant sąlyginai vienodai oro taršai, ypatingas vaidmuo – klimatinių rodiklių pokyčiams.

Kompleksinis gamtinių ekosistemų monitoringas

Pagal kompleksinio ekosistemų monitoringo programą stebimi šie rodikliai:

• Meteorologiniai rodikliai.

• Oro priemaišų cheminė sudėtis.

• Kritulių atviroje vietoje kiekis ir cheminė sudėtis.

• Polajinių kritulių kiekis ir cheminė sudėtis.

• Dirvožemio cheminė sudėtis.

• Dirvožemio vandens cheminė sudėtis.

• Požeminio vandens cheminė sudėtis.

• Upeliu tekančio vandens kiekis (debitas) ir cheminė sudėtis.

• Organinių nuokritų cheminė sudėtis.

• Sumedėjusios augmenijos kiekybiniai rodikliai ir rūšių įvairovė.

• Žolinės augmenijos gausa ir rūšių įvairovė.

• Upelių hidrobiologiniai rodikliai.

• Epifitinių kerpių gausa ir rūšių įvairovė.

• Sausumos žaliadumblių gausa.

• Mikrobiologinis dirvožemio aktyvumas ir dirvožemio faunos gausa.

Monitoringas augalų populiacijose

• Padeda teisingai įvertinti populiacijų augimą ar eliminaciją.

• Surašymo metodas.

• Papildomi parametrai – individų aukštis, jų produkuojamų sėklų skaičius.

Isotria medeloides

• Vienamečiams augalams – tiksliausi stebėjimai kas savaitę.

• Daugiamečiams – kartą metuose.

• Tyrimai tik žydėjimo laikotarpiu nėra tikslūs.

• Sudėtinga įvertinti tikslų daigų skaičių.

• Problema – sėklos dirvožemyje, ramybės periodas.

Ophrys sphegodes

Plantago cordata

Augalijos monitoringas

• Klasifikavimo metodas nėra tikslus.

• Būtinas rūšies bei atskirų rūšių augalų gausumo įvertinimas.

• Naudojamas kvadrato metodas.

Rūšių gausumo tyrimo metodai:

1) rūšies buvimas ar nebuvimas;

2) išskiriamos dominuojančios, gausios, dažnos, atsitiktinės ir retos rūšys;

3) gausumas, danga, biomasė;

4) dažnis;

5) aukštis, augimo greitis ir morfologiniai indeksai.

Augalija tiriama

• atsitiktinai (taikoma statistinė analizė);

• sistemingai (statistinė analizė netaikoma);

• sluoksniuotai (dažniausia – sluoksniuota atsitiktinė atranka).

Sudaromi augalijos žemėlapiai.

Tyrimai pakartojami po kelerių metų.

Išvados– Monitoringas turi didelę reikšmę tiek augalijos, tiek augalų

populiacijų tyrimams.

– Lietuva aktyviausiai dalyvauja tarptautinėse miškų, ekosistemų kompleksinio monitoringo ir EMEP programose.

– Didžiausias dėmesys skiriamas miškų monitoringui – būtent spygliuočių medžių būklės stebėjimams. Spygliuočių būklė šiuo metu Lietuvoje neblogėja. Pagrindinė to priežastis – oro taršos ir kenkėjų invazijų sumažėjimas.

– Pagrindinis monitoringo uždavinys - objektyvių būklės vertinimo metodų paieškos. Svarbiausia, testo rodikliai turi nepriklausyti nuo trumpalaikių aplinkos svyravimų, o normalus atsakas į fizinę aplinką neturi užmaskuoti testo rezultato.

– Augalų populiacijų monitoringas svarbus nykstančių augalų rūšių tyrimams.Tyrimai turi apimti kuo daugiau parametrų, kad mirtingumo veiksniai būtų kuo tiksliau įvertinti.

– Augalijos monitoringe būtina atsižvelgti į rūšių bei atskiros rūšies augalų gausumą ir kitimo tendencijas. Turi būti sudaromi žemėlapiai bei tyrimai atliekami pakartotinai.

AČIŪ UŽ DĖMESĮ