RU2643580C2 - Method for meadows environmental state estimation - Google Patents

Method for meadows environmental state estimation Download PDF

Info

Publication number
RU2643580C2
RU2643580C2 RU2016121986A RU2016121986A RU2643580C2 RU 2643580 C2 RU2643580 C2 RU 2643580C2 RU 2016121986 A RU2016121986 A RU 2016121986A RU 2016121986 A RU2016121986 A RU 2016121986A RU 2643580 C2 RU2643580 C2 RU 2643580C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
meadows
state
content
ecological state
considered
Prior art date
Application number
RU2016121986A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016121986A (en
Inventor
Зарина Петровна Оказова
Марина Валентиновна Катаева
Валерий Анатольевич Басиев
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Северо-Осетинский Государственный Университет Имени Хетагурова Коста Левановича" (Согу)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Северо-Осетинский Государственный Университет Имени Хетагурова Коста Левановича" (Согу) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Северо-Осетинский Государственный Университет Имени Хетагурова Коста Левановича" (Согу)
Priority to RU2016121986A priority Critical patent/RU2643580C2/en
Publication of RU2016121986A publication Critical patent/RU2016121986A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643580C2 publication Critical patent/RU2643580C2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

FIELD: ecology.
SUBSTANCE: to assess the environmental state of meadows by the biochemical indicators of vegetation, the content of pigments in the cell fluid of chicken millet plants, as well as the cell fluid pH are determined. The environmental state of meadows is assessed by comparing the biological characteristics of chicken millet in contaminated and environmentally friendly areas. The environmental state of meadow is considered favourable if the compliance of the pigment content in the cellular fluid of chicken millet is 91-100% at pH of 5.2-5.7; relatively environmentally friendly - at 81-90% at pH of 4.8-5.1 and at increased environmental risk with the content of the above pigments <80% at pH <4.7.
EFFECT: increased accuracy and informativeness of assessment of the ecological state of meadows.
3 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к экологии, в частности к оценке экологического состояния лугов по биохимическим показателям растительности.The invention relates to ecology, in particular to the assessment of the ecological state of meadows according to biochemical parameters of vegetation.

Элементный состав вида растений является изменчивой величиной, зависящей, в том числе и от экологического состояния местности произрастания.The elemental composition of the plant species is a variable quantity, depending, inter alia, on the ecological state of the locality.

В экологически благоприятных условиях растение набирает определенное количество пигментов, в частности хлорофилла и каротина, и обладает определенным уровнем рН клеточного сока, свойственным конкретному биологическому виду. При ухудшении экологических условий растение угнетается и не может в полной мере раскрыть свой биологический потенциал.Under environmentally favorable conditions, the plant gains a certain amount of pigments, in particular chlorophyll and carotene, and has a certain pH of cell juice that is characteristic of a particular biological species. When environmental conditions worsen, the plant is inhibited and cannot fully reveal its biological potential.

Известен способ оценки экологического состояния территории методом биоиндикации, определяемой по величине накопления экзогенной серы на конкретном участке у березы повислой (патент РФ №2213361, G01N 33/00, опубл. 27.09.2003).A known method of assessing the ecological condition of the territory by bioindication, determined by the accumulation of exogenous sulfur in a particular area near the birch hanging (RF patent No. 2213361, G01N 33/00, publ. 09/27/2003).

Недостатком известного способа является оценка только по одному признаку - содержанию экзогенной серы, что не позволяет полноценно определять интенсивность загрязнения участка. Кроме того, сера обладает высокой миграцией в процессе обмена веществ в разные периоды вегетации, а ее содержание непостоянно, что снижает качественные показатели оценки токсичности территории.The disadvantage of this method is the assessment of only one feature - the content of exogenous sulfur, which does not allow to fully determine the intensity of pollution of the site. In addition, sulfur has a high migration during the metabolism during different periods of vegetation, and its content is variable, which reduces the quality indicators for assessing the toxicity of the territory.

Наиболее близким техническим решением является способ оценки, где в качестве биоиндикатора используют хвойные деревья. Используют метод биоиндикации хвойных деревьев путем определения соответствия отделяемых хвоинок биологическим особенностям путем осмотра на предмет проявления хлорозов, класса повреждения хвои, усыхания хвои (патент РФ №2564916, G01N 33/00, опубл. 10.10.2015).The closest technical solution is the assessment method, where conifers are used as a bioindicator. Use the bioindication method of conifers by determining the correspondence of the separated needles to biological features by examining for the manifestation of chlorosis, the class of damage to the needles, and the drying out of the needles (RF patent No. 2564916, G01N 33/00, publ. 10.10.2015).

Недостатком способа-прототипа является ограниченность произрастания деревьев хвойных пород, что усложняет проведение экологической оценки и в конечном итоге сказывается на интегральной оценке состояния окружающей среды.The disadvantage of the prototype method is the limited growth of coniferous trees, which complicates the environmental assessment and ultimately affects the integrated assessment of the environment.

В предлагаемом способе оценки экологического состояния лугов в качестве индикатора оценки экологического состояния лугов используется растение Просо куриное (Echinochloa crus-galli L.), произрастающее повсеместно.In the proposed method for assessing the ecological state of meadows, the plant Millet Chicken (Echinochloa crus-galli L.), which grows everywhere, is used as an indicator for assessing the ecological state of meadows.

Задача изобретения - повышение точности и информативности оценки экологического состояния и упрощение способа.The objective of the invention is to increase the accuracy and informativeness of the assessment of the environmental status and simplification of the method.

Поставленная задача решается тем, что способ оценки экологического состояния лугов, представляющий собой определение соответствия биологических особенностей исследуемого вида растения биологическим особенностям, присущим растениям этого вида при росте в благоприятном экологическом состоянии среды, отличающийся тем, что в качестве исследуемого растения используется просо куриное, а экологическое состояние лугов оценивается на основании сравнения содержания пигментов в клеточном соке, а также рН клеточного сока, с этими показателями при росте куриного проса в благоприятном экологическом состоянии среды.The problem is solved in that the method of assessing the ecological state of meadows, which is a determination of the correspondence of the biological characteristics of the studied plant species to the biological characteristics inherent to plants of this species when growing in a favorable ecological state of the environment, characterized in that millet is used as the test plant, and ecological the state of meadows is estimated based on a comparison of the pigment content in the cell sap, as well as the pH of the cell sap, with these indicators and with the growth of millet in favorable environmental conditions.

Экологическое состояние лугов считается «благоприятным», если содержание пигментов в клеточном соке проса куриного составляет 91-100% от их содержания при его росте в благоприятном экологическом состоянии среды, соответственно, считается «относительно экологически благополучным» при 81-90% и «повышенным экологическим риском» при содержании вышеуказанных пигментов <80%.The ecological state of meadows is considered “favorable” if the content of pigments in the cellular juice of chicken millet is 91-100% of their content when it grows in a favorable ecological state of the environment, respectively, is considered “relatively environmentally friendly” at 81-90% and “increased ecological risk "with the content of the above pigments <80%.

Экологическое состояние лугов считается «благоприятным» при рН клеточного сока проса куриного 5,2-5,7, считается «относительно экологически благополучным» при рН 4,8-5,1 и считается состоянием «повышенного экологического риска» при рН<4,7.The ecological state of meadows is considered to be “favorable” at a pH of cellular juice of millet chicken 5.2-5.7, is considered “relatively environmentally sound” at pH 4.8-5.1 and is considered a state of “increased environmental risk” at pH <4.7 .

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Пример. Отбирали листья проса куриного для анализа в 3-х различных зонах - контрольная с нейтральной рН на экспериментальной делянке, экологически безопасная лесная зона, промежуточная зона (кромка лесной зоны) и на заведомо загрязненной территории вблизи автодороги.Example. Chicken millet leaves were selected for analysis in 3 different zones - a control with neutral pH in the experimental plot, an ecologically safe forest zone, an intermediate zone (edge of the forest zone) and in a deliberately contaminated area near the highway.

Испытуемые образцы измельчали, растирали до появления сока, в который помещали лакмусовую бумажку. Для определения концентрации водородных ионов индикаторную бумажку погружали в раствор до полного смачивания и затем цвет средней окрашенной полоски (без цифр) сравнивали с цветной шкалой, имеющей цифровые значения. Совпадение окраски индикаторной полоски со шкалой и указывало величину рН.The test samples were ground, triturated until juice appeared in which the litmus paper was placed. To determine the concentration of hydrogen ions, the indicator paper was immersed in the solution until completely wetted, and then the color of the middle colored strip (without numbers) was compared with a color scale with digital values. The coincidence of the color of the indicator strip with the scale indicated the pH value.

Одновременно в лабораторных условиях определяли содержание пигментов - хлорофилла и каротина фотометрическим методом на фотоэлектроколориметре ФЭК-56М. В качестве растворителя использовали 96° спирт. Данные анализов приведены в табл. 1.At the same time, in laboratory conditions, the content of pigments — chlorophyll and carotene — was determined by the photometric method on a FEK-56M photoelectrocolorimeter. The solvent used was 96 ° alcohol. The analysis data are given in table. one.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Из таблицы 1 следует, что при снижении кислотности до уровня рН - 5,2-5,7 и ниже происходит нарушение биохимических процессов, приводящее к повреждению растения. Если рН 4,8-5,1 - это соответствует зоне относительного благополучия; если рН<4,7 - это зона повышенного экологического риска.From table 1 it follows that with a decrease in acidity to a pH level of 5.2-5.7 and below, a violation of biochemical processes occurs, leading to damage to the plant. If the pH is 4.8-5.1 - this corresponds to the zone of relative well-being; if pH <4.7 - this is a zone of increased environmental risk.

Экологическое состояние лугов считается «благоприятным», если содержание пигментов в клеточном соке куриного проса составляет 91-100% от их содержания при его росте в благоприятном экологическом состоянии среды, соответственно, считается «относительно экологически благополучным» при 81-90% и «повышенным экологическим риском» при содержании вышеуказанных пигментов <80%.The ecological state of meadows is considered “favorable” if the content of pigments in the cellular juice of chicken millet is 91-100% of their content when it grows in a favorable ecological state of the environment, respectively, is considered “relatively environmentally friendly” with 81-90% and “increased ecological risk "with the content of the above pigments <80%.

Отклонение содержания пигментов (хлорофилла, каротина) в клеточном соке и рН клеточного сока в исследуемых растениях, от присущего их содержанию в просе курином при его росте в благоприятном экологическом состоянии среды (нормы) следует считать степенью повреждения растения. Для удобства было выделено три класса повреждения растений, на основании которых и делаются выводы об оценке экологического состояния лугов, отраженные в табл. 2.The deviation of the content of pigments (chlorophyll, carotene) in the cell sap and the pH of the cell sap in the studied plants from their inherent content in chicken millet when it grows in a favorable ecological state (norm) should be considered the degree of damage to the plant. For convenience, three classes of plant damage were identified, on the basis of which conclusions are drawn about assessing the ecological state of meadows, reflected in Table. 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Примечание: 1 класс - благоприятное экологическое состояние; 2 класс - зона относительного экологического благополучия; 3 класс - зона повышенного экологического риска.Note: Grade 1 - favorable environmental condition; Grade 2 - a zone of relative environmental well-being; Grade 3 - a zone of increased environmental risk.

Предлагаемый способ прост и недорог. Определение рН производится с помощью промышленно выпускаемых лакмусовых бумажек (индикаторов), определение количества пигментов определяется с помощью стандартного общепринятого прибора для определения пигментов фотометрическим методом - фотоэлектроколориметра ФЭК-56М, что подтверждает промышленную применимость предлагаемого способа.The proposed method is simple and inexpensive. The determination of pH is carried out using industrially produced litmus papers (indicators), the determination of the amount of pigments is determined using the standard standard device for determining pigments by the photometric method, the FEK-56M photoelectrocolorimeter, which confirms the industrial applicability of the proposed method.

Claims (3)

1. Способ оценки экологического состояния лугов, представляющий собой определение соответствия биологических особенностей исследуемого вида растения биологическим особенностям, присущим растениям этого вида при росте в благоприятном экологическом состоянии среды, отличающийся тем, что в качестве исследуемого растения используется просо куриное, а экологическое состояние лугов оценивается на основании сравнения содержания пигментов в клеточном соке, а также рН клеточного сока, с этими показателями при росте проса куриного в благоприятном экологическом состоянии среды.1. A method for assessing the ecological state of meadows, which is determining the correspondence of biological characteristics of the studied plant species to the biological characteristics inherent in plants of this species when growing in a favorable ecological state of the environment, characterized in that millet chicken is used as the studied plant, and the ecological state of meadows is assessed by based on a comparison of the pigment content in cell sap, as well as the pH of cell sap, with these indicators when chicken millet grows favorably yatnom ecological state of the environment. 2. Способ оценки экологического состояния лугов по п. 1, отличающийся тем, что экологическое состояние лугов считается «благоприятным», если содержание пигментов в клеточном соке проса куриного составляет 91-100% от их содержания при его росте в благоприятном экологическом состоянии среды, соответственно, считается «относительно экологически благополучным» при 81-90% и «повышенным экологическим риском» при содержании пигментов <80%.2. A method for assessing the ecological state of meadows according to claim 1, characterized in that the ecological state of the meadows is considered “favorable” if the content of pigments in the cellular juice of millet chicken is 91-100% of their content when it grows in a favorable ecological state of the environment, respectively , It is considered "relatively environmentally friendly" at 81-90% and "increased environmental risk" with a pigment content of <80%. 3. Способ оценки экологического состояния лугов по п. 1, отличающийся тем, что экологическое состояние лугов считается «благоприятным» при рН клеточного сока проса куриного 5,2-5,7; считается «относительно экологически благополучным» при рН 4,8-5,1 и считается состоянием «повышенного экологического риска» при рН<4,7.3. A method for assessing the ecological state of meadows according to claim 1, characterized in that the ecological state of the meadows is considered “favorable” at a pH of cellular juice of millet chicken 5.2-5.7; considered to be “relatively environmentally sound” at pH 4.8–5.1 and considered a state of “increased environmental risk” at pH <4.7.
RU2016121986A 2016-06-02 2016-06-02 Method for meadows environmental state estimation RU2643580C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121986A RU2643580C2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Method for meadows environmental state estimation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121986A RU2643580C2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Method for meadows environmental state estimation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016121986A RU2016121986A (en) 2017-12-07
RU2643580C2 true RU2643580C2 (en) 2018-02-02

Family

ID=60580864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121986A RU2643580C2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Method for meadows environmental state estimation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643580C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735034C1 (en) * 2020-04-23 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of assessing the ecological state of a territory

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519716C2 (en) * 2011-10-19 2014-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" (СОГУ) Method of phytoindication with providing favourable environment on sloping lands
RU2564916C2 (en) * 2013-09-12 2015-10-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Северо-Осетинский Государственный Университет Имени Коста Левановича Хетагурова" Method of assessment of environment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519716C2 (en) * 2011-10-19 2014-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" (СОГУ) Method of phytoindication with providing favourable environment on sloping lands
RU2564916C2 (en) * 2013-09-12 2015-10-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Северо-Осетинский Государственный Университет Имени Коста Левановича Хетагурова" Method of assessment of environment

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОРОЛЮК А. Ю., Использование экологических шкал в геоботанических исследованиях, Актуальные проблемы геоботаники, Новосибирск, 2007, стр. 176-197, найдено 13.03.2017 в Интернете [on-line] на сайте http://resources.krc.karelia.ru/geobotany/doc/school2007-0/actual_probl_geobotany_lectures_176-197.pdf. *
ЧЕРКАСОВ А.В., Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека, автор. дис. к.б.н., Москва, 2009, стр. 15-20, найдено 05.04.2017 в Интернете [on-line] на сайте http://www.dissercat.com/content/biologicheskie-osobennosti-rastenii-uluchshayushchikh-sredu-obitaniya-i-zdorove-cheloveka#ixzz4dNFZTP30. *
ЧЕРКАСОВ А.В., Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека, автор. дис. к.б.н., Москва, 2009, стр. 15-20, найдено 05.04.2017 в Интернете [on-line] на сайте http://www.dissercat.com/content/biologicheskie-osobennosti-rastenii-uluchshayushchikh-sredu-obitaniya-i-zdorove-cheloveka#ixzz4dNFZTP30. ЩЕПАЩЕНКО Л. Г. И др., Почвоведение с основами земледелия, М., 1993, стр. 194, 196, найдено 13.03.2017 в Интернете [on-line] на сайте http://www.mgul.ac.ru/info/faculty/lt/caf/lt5/doc/uchebnik27.pdf. КОРОЛЮК А. Ю., Использование экологических шкал в геоботанических исследованиях, Актуальные проблемы геоботаники, Новосибирск, 2007, стр. 176-197, найдено 13.03.2017 в Интернете [on-line] на сайте http://resources.krc.karelia.ru/geobotany/doc/school2007-0/actual_probl_geobotany_lectures_176-197.pdf. *
ЩЕПАЩЕНКО Л. Г. И др., Почвоведение с основами земледелия, М., 1993, стр. 194, 196, найдено 13.03.2017 в Интернете [on-line] на сайте http://www.mgul.ac.ru/info/faculty/lt/caf/lt5/doc/uchebnik27.pdf. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735034C1 (en) * 2020-04-23 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of assessing the ecological state of a territory

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016121986A (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Reasi et al. Physicochemical and spectroscopic properties of natural organic matter (NOM) from various sources and implications for ameliorative effects on metal toxicity to aquatic biota
Ackermann et al. N 2 fixation in feather mosses is a sensitive indicator of N deposition in boreal forests
Brogueira et al. Phytoplankton community structure defined by key environmental variables in Tagus estuary, Portugal
Cardelli et al. Soil organic matter characteristics, biochemical activity and antioxidant capacity in Mediterranean land use systems
Roiha et al. Carbon quantity defines productivity while its quality defines community composition of bacterioplankton in subarctic ponds
Sánchez et al. Changes in the phytoplankton structure in a Pampean shallow lake in the transition from a clear to a turbid regime
Almomani et al. Monitoring and measurement of microalgae using the first derivative of absorbance and comparison with chlorophyll extraction method
Zhang et al. Characteristics of dissolved organic carbon revealed by ultraviolet‐visible absorbance and fluorescence spectroscopy: The current status and future exploration
RU2643580C2 (en) Method for meadows environmental state estimation
Rodriguez et al. Exploring wood anatomy, density and chemistry profiles to understand the tree-ring formation in Amazonian tree species
Szajdak et al. Impact of drainage on hydrophobicity of fen peat-moorsh soils
MOTIEJŪNAITĖ et al. Pine forest lichens under eutrophication generated by a great cormorant colony
Küttim et al. The effects of ecotope, microtopography and environmental variables on diatom assemblages in hemiboreal bogs in Northern Europe
RU2549471C2 (en) Method for determining environment quality by epr-spectroscopy of lichens
RU2564916C2 (en) Method of assessment of environment
Mammadova et al. Environmental assessment of the tree plant leaves according to their physiological state and fluctuating asymmetry indices of morphological features, which widely spread in Baku
Rekik et al. Spring phytoplankton variability along a south coast of Sfax at the water-sediment interface (Tunisia, Eastern Mediterranean Sea)
RU2369091C2 (en) Method of differentiation of mesotrophic and eutotrophic conditions of fresh-water stagnant basins
Korotchenko et al. Assessment of the state of the urboecosystem by integral indicators of pine and soil cover
Kusk Effects of hydrocarbons on respiration, photosynthesis and growth of the diatom Phaeodactylum tricornutum
Orecchio et al. Assessment of quality of air in Palermo by chemical (ICP-OES) and cytological analyses on leaves of Eucalyptus camaldulensis
Chaudhari et al. Investigation of Nutrients And Some Parameter From Soil In Warud Taluka, Dist. Amravati
RU2375869C1 (en) Method of assessing ecological state of territory
CN102175660A (en) Method for rapidly identifying bentazon sensitivity rice
Soranganba et al. Seasonal assessment of some water quality parameters in experimental fish ponds located at Tarai region of Uttarakhand

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190603