Способ определения линейного прироста побегов мхов рода sphagnum

Изобретение относится к области экологии, а именно болотоведения. Для этого определяют линейный прирост образцов побегов мхов рода Sphagnum и исследуют их по индивидуальным маркерам, от которых измеряют линейный прирост побегов. В качестве индивидуальных маркеров используют отрицательные геотропические изгибы побегов. Способ позволяет снизить трудоемкость процесса, связанного с получением информации по линейному приросту побегов, повысить надежность и точность измерений. 1 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к области болотоведения, экологии, лесоведения и может быть использовано в научных исследованиях и при экологических экспертизах болотных экосистем.

Известен способ определения линейного прироста побегов сфагновых мхов, включающий использование Г-образно изогнутых отрезков проволоки (колышков) сечением около 1 мм, длина основной части которых более 10 см, а длина отогнутой части примерно составляет 1 см.

Колышки устанавливаются в дернину таким образом, чтобы их отгиб находился на уровне поверхности головок сфагновых мхов. Через определенное время исследуют, на какую величину уровень поверхности сфагнового ковра превышает положение отгиба колышка. Данная величина и является линейным приростом сфагнового ковра в данном участке. Обычно в сфагновый ковер перпендикулярно направлению роста побегов устанавливается не менее 10 колышков. Способ предназначен преимущественно для определения линейного прироста медленнорастущих сфагновых мхов, образующих плотные ковры. (Clymo R.S. The growth of Sphagnum: methods of measurement // J. Ecol. 1970. V. 58. P. 13-49).

Недостатком способа является его трудоемкость, обусловленная необходимостью предварительного установления маркеров в виде колышков. В силу своей специфики колышки не позволяют измерить линейный прирост отдельно взятых побегов мха, а дают информацию о приросте сфагновой дернины в месте установки колышков. Существенным недостатком данного способа является способность описанных маркеров смещаться после их установки, что искажает результаты исследований и снижает надежность и точность определения прироста сфагновой дернины. Предложенные для устранения данного недостатка модификации значительно усложняют сам способ и требуют дополнительных трудозатрат.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения линейного прироста побегов сфагновых мхов, согласно которому осуществляют индивидуальную перевязку побегов путем окольцовывания нитками или тонкой проволокой непосредственно под головкой побега сфагнового мха. При выполнении перевязки делается петля, которая надевается на конкретный экземпляр сфагнового мха и фиксируется на расстоянии 1 см от верхушки побега. При этом она затягивается таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить ее надежную фиксацию в данной части побега, и, с другой стороны, не допустить повреждения или перетягивания стебля. Линейный прирост сфагнового мха за исследуемый период равен расстоянию от маркера до верхушки побега сфагнового мха за вычетом 1 см (Бегак Д.О. О приросте торфяников // Торфяное дело. 1927. №11-12. С. 300-306).

Данный способ предполагает предварительную установку индивидуальных маркеров на побеги, что требует значительных трудозатрат. Он не позволяет получать информацию о периоде роста побегов, который имеет место до установки маркеров. Кроме того, в процессе роста побегов мха может наблюдаться смещение маркеров на величину более 0,5 см, что искажает результаты исследований и снижает надежность и точность измерения линейного прироста побегов. Данный способ надежно можно применять только для определения линейного прироста сфагновых мхов, произрастающих в гидрофильных и гипергидрофильных условиях болотных мочажин и мелиоративных каналов. В условиях сфагновых ковров и на повышениях микрорельефа, когда верхушки побегов мхов оказываются удалены от зеркала болотных вод, перевязки нередко вызывают замедление или прекращение их роста, провоцируют усыхание побегов, что существенно ограничивает сферу применения данного способа.

Задачей изобретения является разработка способа определения линейного прироста побегов мхов рода Sphagnum с использованием в качестве маркеров морфологических особенностей побегов, исключающих необходимость предварительного установления индивидуальных маркеров. Техническим результатом является повышение точности, надежности и сокращение трудозатрат, связанных с исследованием линейного прироста побегов.

Заявленный технический результат достигается тем, что способ определения линейного прироста побегов сфагновых мхов, включающий взятие образцов, исследование побегов с индивидуальными маркерами, от которых измеряют линейный прирост побегов, согласно изобретению в качестве индивидуальных маркеров использует геотропические изгибы побегов мхов.

Мхи рода Sphagnum являются основными ценозообразователями и продуцентами болотных экосистем севера России. Некоторые виды играют существенную роль в процессе заболачивания лесов и являются неотъемлемыми компонентами экосистем лесных болот. Сплошной сфагновый покров охватывает примерно 1,5 млн км2 бореальных и субарктических болот, то есть около 43% их площади. В Карелии хорошо развитый сфагновый покров характерен более чем для 2/3 площади болот.

В основу предлагаемого изобретения положена отрицательная геотропическая реакция побегов сфагновых мхов, обуславливающая возврат головок мхов к ортотропному направлению роста при их отклонении в результате механического воздействия. Следствием такого возврата является образование на стебле характерных геотропических изгибов, которые отражают само событие, вызвавшее отклонение побегов, и могут служить точкой отсчета при определении линейного прироста побегов после этого события. Примером наиболее типичного и широко распространенного механического воздействия на сфагновый покров в условиях средних и высоких широт северного полушария является давление снежного покрова. Обнаружено, что в природных условиях с началом вегетации происходит массовое образование геотропических изгибов нивального генезиса на побегах разных видов сфагновых мхов. Идентификация данных маркеров и их использование в качестве точек отсчета для определения линейного прироста побегов полностью исключает необходимость предварительного трудоемкого процесса установления индивидуальных маркеров и позволяет определять приросты побегов с того момента, когда начинается вегетация мхов, что обеспечивает снижение трудоемкости и повышение надежности и точности при определении линейного прироста побегов. Также использование данных маркеров обеспечивает расширение функциональных возможностей при проведении исследований, то есть дает возможность произвольно выбирать участки для исследования в зависимости от задач исследования, состояния сфагнового покрова и ряда других факторов на момент определения линейного прироста, в то время как использование перевязок исключает такую возможность и позволяет определять линейный прирост побегов только в тех участках, где ранее были установлены соответствующие маркеры.

Практическую апробацию заявленного способа проводили на болотах Неназванное, Риттусуо, Придорожное, расположенных на юге Карелии, на примере видов-объектов Sphagnum riparium, S. obtusum, S. subsecundum, S. fallax, S. cuspidatum, S. majus.

Для этого в начале мая 2014 года на однородных участках указанных болот, занятых ненарушенным сфагновым покровом, закладывали экспериментальные пробные площадки размером 30×30 см. Каждая пробная площадка делилась по диагонали на 2 равные части. В первой половине (контроль) методом перевязок производилась установка на 50 побегов соответствующих индивидуальных маркеров. При выполнении перевязки делалась петля, которая устанавливалась на конкретный экземпляр сфагнового мха и фиксировалась на расстоянии 1 см от верхушки головки. При этом она затягивалась таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить надежную фиксацию ее в данной части побега, а с другой стороны, не допустить повреждения или перетягивания стебля. Линейный прирост сфагнового мха за исследуемый период равен расстоянию от маркера до поверхности головки сфагнового мха за вычетом 1 см. Во второй половине сфагновая дернина была оставлена в естественном нетронутом состоянии для последующего сбора информации по линейному приросту побегов заявленным способом. По завершении наблюдений в начале сентября 2014 года осуществляли взятие образцов побегов мхов с обеих половин пробных площадей и проводили определение прироста побегов от места положения маркеров. В контроле - от места положения перевязок до верхушки побега за вычетом 1 см, а в опыте - от геотропического изгиба нивального генезиса до верхушки побега. Данные маркеры массово образуются с наступлением вегетационного периода в результате отрицательной геотропической реакции сфагновых мхов на их отклонение от ортотропного направления роста, вызванного механическим действием снежного покрова.

На фигуре 1 показан нивальный механизм генезиса геотропических изгибов и их образцы на побегах в природных условиях.

Данные, полученные при исследовании контрольных и опытных площадок, были обработаны при использовании стандартных приемов статистики и представлены в таблице. Анализ полученных данных показал, что количество побегов в контрольных выборках оказалось меньше изначально перевязанных, что объясняется разложением самих перевязок и их частичной потерей. Был зафиксирован единичный случай усыхания всех экземпляров контрольной выборки, вследствие чего линейный прирост S. fallax на пробной площадке болота Неназванное удалось определить только предлагаемым способом, поскольку перевязанные побеги полностью прекратили свой рост. В остальных экспериментах подобных явлений не отмечалось, поэтому для них было выполнено сравнение линейного прироста побегов, определенного указанными способами, что отражено на фигуре 2 (для каждого вида указано буквенное обозначение болота: Н - Неназванное, Р - Риттусуо, П - Придорожное. Планки погрешностей соответствуют двойному значению ошибки среднего (±2 m)).

Коэффициент корреляции между оценками линейного прироста сфагновых мхов в опытных и контрольных выборках равен 0,98. Линейный прирост побегов, полученный предлагаемым способом, во всех выборках превышает линейный прирост, определенный методом перевязок. Превышение линейного прироста в опытных выборках, по сравнению с контрольными выборками, составляет 15,3±6,3%, при этом оно варьирует от 8,4% у S. obtusum (болото Неназванное) до 25,8% у S. riparium (болото Придорожное). Такие различия отражают принципиальную способность предлагаемого способа охватывать период ранней вегетации сфагновых мхов, что сложно на практике добиться другими способами.

Дополнительно было проанализировано различие коэффициентов вариации (CV) между контрольными и опытными выборками, что отражено на фигуре 3 (в скобках для каждого вида указано буквенное обозначение болота: Н - Неназванное, Р - Риттусуо, П - Придорожное. Планки погрешностей соответствуют значению ошибки CV).

Во всех экспериментах зафиксирован более высокий разброс значений CV в контроле по сравнению с опытом. Статистически достоверными (при P=0,95, α=0,05) такие различия являются для 5 из 8 экспериментов (на фигуре 3 отмечены *) - Sphagnum riparium, S. subsecundum на болоте Неназванное, S. majus, S. riparium на болоте Риттусуо, S. riparium на болоте Придорожное. Более высокие значения CV в контроле мы связываем с нарушением структуры сфагнового покрова, что является артефактом метода перевязок. В опыте сфагновый покров не испытывает дополнительного воздействия, обусловленного спецификой способа, что объясняет меньший разброс значений CV в выборке.

Таким образом, приведенные экспериментальные данные показывают, что заявляемый способ позволяет оценивать прирост с самого начала вегетации побегов мхов до того момента, когда требуется получить данные по линейному приросту. Способ обеспечивает надежность и повышение точности измерения линейного прироста побегов мхов при минимальных трудозатратах, связанных с получением выборки измерений достаточного объема, что способствует его широкому использованию в научных исследованиях и различного рода экологических экспертизах.

Способ определения линейного прироста побегов мхов рода Sphagnum, включающий взятие образцов, исследование побегов с индивидуальными маркерами, от которых измеряют линейный прирост побегов, отличающийся тем, что в качестве индивидуальных маркеров используют отрицательные геотропические изгибы побегов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам определения показателей качества глубины дискового лущения стерни зерновых колосовых культур.

Изобретение относится к способам изготовления стандартных образцов состава для оперативного и статистического контроля погрешности результатов измерений, в частности измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах, грунтах и донных отложениях.

Лизиметр включает емкость с монолитом почвы, гидравлически связанную с емкостью контроля уровня, узел сброса, подключенный к источнику водоподачи, блок управления с электрокоммутационной схемой и подключенные к нему электромагнитные датчики уровней воды в емкости контроля уровня.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к устройству для отбора проб опасных промышленных загрязняющих веществ, воздействующих на почву.

Изобретение относится к области почвоведения и касается способа определения цветовых характеристик почвы. Способ включает в себя создание набора цветовых шкал, измерение значений цвета для всех цветовых чипов полученных цветовых шкал и формирование на основании полученных значений калибровочной таблицы.

Лизиметр // 2593332
Изобретение относится к приборам, применяемым в сельском хозяйстве при балансовых исследованиях на мелиорируемых землях, в частности для определения инфильтрации поливных, талых и дождевальных вод.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к исследованиям особенностей поведения различных химических веществ техногенного происхождения в верхней части почвенного покрова без загрязнения территории.
Изобретение относится к области экологической аналитической химии. Способ включает отбор проб массой 2-4 г, их сушку, измельчение и двухкратную экстракцию целевых компонентов дихлорметаном при воздействии на пробу ультразвуковых колебаний, фильтрование объединенного экстракта и упаривание досуха при давлении не выше 0,1 мм рт.ст.

Использование: для идентификации репрезентативного цифрового объема подобразца, соответствующего образцу пористых сред. Сущность изобретения заключается в том, что получают сегментированный объем, характеризующий пространство пор и по меньшей мере одну твердую фазу; выводят среднее значение <Р1> свойства первой целевой функции Р1 для всего сегментированного объема; вычисляют среднеквадратическое отклонение σVOL относительно среднего значения <Р1> свойства для всего сегментированного объема; определяют множество подобъемов в объеме; вычисляют среднеквадратическое отклонение σi значения Р свойства первой целевой функции Р1 относительно среднего значения <Р1> свойства для каждого из упомянутых подобъемов; находят все репрезентативные подобъемы-кандидаты, для которых среднеквадратическое отклонение σi удовлетворительно соответствует σVOL; выбирают и сохраняют репрезентативный подобъем из кандидатов; и используют репрезентативный подобъем для получения по меньшей мере одного интересующего значения свойства.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназначено для измерения деформаций морозного пучения, сжимаемости при оттаивании и коэффициента фильтрации при нескольких циклах промерзания-оттаивания в лабораторных условиях.

Изобретение относится к области экологии, а именно к выявлению признаков природных катастроф, и может найти применение при оценке опасности поражения территорий лавинообразным потоком. Определение зоны поражения горной долины лавинообразным потоком проводят путем инструментальной оценки максимальной из измеренных высот распространения молодых древостоев ивы (Salix spp.), формирующихся на пораженном луговом склоне. Изобретение позволяет повысить эффективность способа оценки опасных природных явлений при мониторинге участков для строительства, формировании агроэкосистем, в рекреации, а также расширить спектр фитоиндикаторов гляциальных катастроф. 1 ил., 1 пр.

Изобретения относятся к области сельского хозяйства. В способе получают водные пробы, извлекаемые из множества всасывающих зондов, размещенных на различных глубинах в почвенном субстрате, включая зону функционирования корневой системы видов растений в данном почвенном субстрате. Анализируют указанные водные пробы для определения химического состава водных проб почвенного субстрата. Причем данный химический состав включает концентрации одного или нескольких маркерных ионов в указанной зоне функционирования корневой системы. Определяют эффективность использования питательных веществ данными видами растений, по меньшей мере частично на основании указанных концентраций маркерных ионов. Определяют количества добавки, добавляемой к оросительной воде, подаваемой в почвенный субстрат для корректировки химического состава почвенного субстрата, по меньшей мере, частично исходя из определенной эффективности использования питательных веществ данными видами растений. В способе устанавливают всасывающий зонд на глубине в почвенном субстрате. Обеспечивают гидравлическую проводимость водных растворов из почвенного субстрата во всасывающий зонд путем приложения вакуума к указанному всасывающему зонду. Извлекают водную пробу из всасывающего зонда после приложения вакуума в течение определенного промежутка времени. Анализируют водную пробу для определения ее химического состава. Определяют концентрацию маркерных ионов на глубине почвенного субстрата на основании указанного химического состава водной пробы. Определяют наличие выщелачивания в почвенном субстрате, по меньшей мере частично на основании указанных концентраций маркерных ионов на глубине под поверхностью. Способы позволяют повысить качество получаемой продукции и потери вследствие выщелачивания. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил., 7 табл.
Изобретение относится к области экологии, а именно к определению суммарной фитотоксичности почвы методом биоиндикации. Для этого проводят биотестирование почвы по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Токсичность почвы определяют по степени разложения льняного полотна размером 5х10 см в слоях почвы 0-10, 10-20 и 20-30 см через месяц после применения химических средств защиты растений. Степень токсичности почвы определяют по интенсивности разложения льняного полотна в почве. При разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60 % - экологический риск, менее 30 % - экологическое бедствие. Изобретение позволяет повысить точность оценки загрязненной территории и упростить определение ее токсичности в полевых условиях без дополнительных химических анализов и может быть использовано для оценки влияния антропогенного фактора на биоту. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу управления добычей углеводородов при осуществлении наблюдения за коллектором с использованием данных о скученных изотопах, данных об инертных газах или сочетания данных о скученных изотопах и инертных газах. Техническим результатом является повышение эффективности мониторинга. Способ содержит получение пробы из одного из числа одного или нескольких подземных регионов, интерпретацию пробы для определения сигнатуры инертного газа и сигнатуры скученного изотопа углеводорода для полученных проб, образование характерного признака представляющего интерес региона, имеющего сигнатуру инертного газа и сигнатуры скученного изотопа углеводорода для полученных проб, добычу флюидов из одного из числа одного или нескольких подземных регионов, при этом добываемые флюиды содержат углеводороды, и осуществление наблюдения за коллектором относительно флюидов, добываемых из одного из числа одного или нескольких подземных регионов. 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Лизиметр // 2613882
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при балансовых исследованиях на мелиорируемых землях, в частности, для определения инфильтрации поливных, талых и дождевальных вод. Лизиметр включает емкость (1) с монолитом почвы, сообщающуюся с вертикально установленной емкостью (6), поддон (5), клапан (11), фиксатор (16) положения клапана (11) и элементы контроля уровня воды. Вертикально установленная емкость (6) разделена на две неравные части (8, 9) вертикальной перфорированной перегородкой (10) и одна из частей емкости (8), сообщенная посредством трубы с емкостью (1) монолита почвы, выполнена с размещенным внутри клапаном (11), жестко закрепленным к вертикальному стержню (13) с указательной стрелкой (14), размещенной над крышкой (15) емкости (6). Клапан (11) выполнен в виде шара, снабженного сверху козырьком (12), и размещен с возможностью перекрытия выпускного отверстия (18) в горизонтальной перегородке (19), закрепленной в средней части емкости (6). При этом клапан (11) в нижней части дополнительно снабжен направляющим стержнем (20), проходящим через выпускное отверстие (18) в горизонтальной перегородке (19). Боковая стенка емкости (6) выше крышки (15) снабжена градуированной стойкой (21) в виде шкалы напротив указательной стрелки (14). Изобретение обеспечивает повышение надежности и удобства проведения исследований на опытных делянках, а также снижение трудоемкости контроля для низконапорного питания водой исследуемых делянок вблизи естественного поля. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к экологии и предназначено для оценки состояния температуры параметров почвы в многолетнемерзлых, глинистых, скальных и каменистых грунтах. Для этого размещают почвенные датчики температуры почвы на разных глубинах с определенным шагом в целевых скважинах, пробуренных в многолетнемерзлых, глинистых, скальных и каменистых грунтах без промывки, с последующей их засыпкой, регистрируют информацию об измеренной каждым датчиком температуре почвы и передают информацию от датчиков в базу данных на удаленном сервере. При изготовлении скважин для размещения датчиков температуры почвы приводом буровой штанги используют строительный мощный перфоратор, по мере прохождения бура в скважину буровую штангу, для достижения необходимой глубины, наращивают при помощи стандартных удлинителей и разъемных муфт, а сухой шлам периодически удаляют промышленным пылесосом, который снабжен жестким резиновым шлангом, причем каждую порцию шлама складируют раздельно друг от друга. Изобретение позволяет использовать оборудование, пригодное для переноса работниками в любую труднодоступную точку земной поверхности. 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области почвоведения, а именно к агрохимии, и предназначено для оценки концентрации гумуса в образцах черноземных почв петромагнитным методом. Для этого отбирают образцы почвы в пахотном горизонте, в которых определяют величину магнитной восприимчивости kисх. Затем образцы нагревают до 550˚С и после их остывания повторно определяют величину магнитной восприимчивости kнаг. Коэффициент приращения величины магнитной восприимчивости kt вычисляют по формуле kt=kнаг/kисх, при этом содержание гумуса оценивают как прямо пропорциональное коэффициенту kt. Изобретение обеспечивает быстрый и точный метод количественной оценки гумуса в почве. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области геоэкологии и может быть использовано для оценки экологической ситуации при хроническом и аварийном загрязнении почвы тяжелыми металлами по анализу активности фермента дегидрогеназы в почве. Для этого выделяют первый типичный участок без явного источника эмиссии тяжелых металлов (№1) и второй (№2) типичный участок с явным источником эмиссии приоритетных тяжелых металлов. Затем с этих участков отбирают усредненные пробы почвы №1 и №2, соответственно, и определяют в них активность фермента дегидрогеназы спектрофотометрическим методом. При этом о хроническом загрязнении почвы тяжелыми металлами судят по повышению активности фермента в пробе №2 относительно пробы №1. Об аварийном загрязнении почвы тяжелыми металлами судят по снижению активности фермента в пробе №2 относительно пробы №1. Способ позволяет диагностировать факт хронического или аварийного загрязнения почв тяжелыми металлами, а также сократить время, повысить точность и качество оценки экологической ситуации на территориях функционирования промышленных объектов. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при выполнении работ по инъекционному закреплению образцов грунта в лабораторных условиях. Конструкция для инъекционного закрепления образцов грунта включает форму-цилиндр, основание и крышку. В качестве основания и крышки содержит две пластины с углублением и/или бортиком для фиксации в них формы-цилиндра, закрепляемой с помощью стягивающих устройств через отверстия по краям плоскости пластин. По центру на пластинах предусмотрены патрубки, при этом форма-цилиндр выполнена из полимерной или стеклянной трубы нужного диаметра и длины. Технический результат состоит в повышении достоверности результатов исследования грунтов, обеспечении инъекционного закрепления образцов грунта с искусственной или естественной (керны) структурой в лабораторных условиях. 4 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для взятия проб почвенных растворов в естественных условиях, а также при отборе почвенных растворов на избыточно увлажнительных почвах, занятых рисовыми чеками. Лизиметрическое устройство содержит корпус 1 с перфорацией и вакуумную трубку 2 с перфорацией для сбора влаги, причем корпус выполнен в виде закрытого полого цилиндра, по всей боковой поверхности которого выполнена перфорация, и который покрыт водопроницаемым материалом геотекстиля 3. Концы материала геотекстиля 3 зафиксированы между собой швом, образуя замкнутую полость цилиндра, при этом перфорированные отверстия 5 цилиндра 1 по всей боковой поверхности просверлены конусными отверстиями, сужающимися во внутрь полого цилиндра 1. Вакуумная трубка 2 снаружи в пределах перфорации внутри корпуса 1 покрыта вторым слоем водопроницаемого материала геотекстиля 6. Изобретение предотвращает заиление полости корпуса прибора и повышает надежность качественного пропуска почвенного раствора, что обеспечивает получение более достоверного количественного и качественного состава почвенного раствора. 3 ил.

Изобретение относится к области экологии, а именно болотоведения. Для этого определяют линейный прирост образцов побегов мхов рода Sphagnum и исследуют их по индивидуальным маркерам, от которых измеряют линейный прирост побегов. В качестве индивидуальных маркеров используют отрицательные геотропические изгибы побегов. Способ позволяет снизить трудоемкость процесса, связанного с получением информации по линейному приросту побегов, повысить надежность и точность измерений. 1 табл., 3 ил.

Наверх