Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн

Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн

» » Индикаторные растения. Старт в науке Растения - индикаторы водного режима почв

Индикаторные растения. Старт в науке Растения - индикаторы водного режима почв

Растения-индикаторы очень востребованы в садоводстве, они подскажут как лучше обустроить участок. Хотя практически любая выращиваемая культура состоянием стеблей, листвы, корневой системы или другого органа может рассказать нам о нехватке или переизбытке питательных веществ в почве и ее влажности. Умение правильно определить, о чем именно сигнализируют растения, поможет вовремя исправить ситуацию и улучшить урожай.

Растения-индикаторы на даче

Избавить себя от нужды в постоянной диагностике культурных растений, можно обратившись к тем, что растут на участке без вашего участия, так называемым растениям-индикаторам. Осмотритесь и вы их точно найдете. Из года в год они хорошо растут сами по себе, независимо от того, насколько часто вы их убираете.

Определение состояния почвы — один из немаловажных факторов для садоводов-огородников, помогающий заблаговременно и более точно определить какие удобрения стоит вносить, что именно лучше сажать на том или ином месте.

Растения-индикаторы грунтовых вод

Влажность почвы

Растения – ксерофиты. Они легко переносят засуху, способны достаточно долго обходиться без влаги:

Растения – мезофиты. Лесные и луговые травы, растущие на увлажненных почвах, но не заболоченных:

Растения – гигрофиты. Предпочитают обильно увлажненные, заболоченные почвы:

Место с обильно увлажненной почвой, если позволяет территория, лучше обустроить как декоративную часть участка, например, сделать укромный уголок для отдыха с небольшим прудом. За неимением такой возможности для выращивания овощей придется хорошенько потрудиться над дренажем.

Такое место не подходит для деревьев и кустарников, им для хорошего роста необходим уровень грунтовых вод не ближе полутора или даже двух метров от поверхности почвы.

Уровень подземных вод

Хозяева участка, особенно нового, задаются вопросом наличия воды, например, для обустройства скважины или колодца, системы автополива или распределения растений. В этом придут на выручку растительные индикаторы. Обследуйте участок и найдите растения, определяющие наличие подземных вод.

На глубину залегания воды от 10 см укажет осока двух видов — дернистая и пузырчатая, 10–50 см осока острая и пурпурный вейник, от 50 см до метра лабазник вязолистный и канареечник. При прохождении воды на глубине 1–1,5 м, растительными индикаторами будут стрелец-трава, овсяник луговой, вика многоцветковая и полевичка, более 1,5 м – ползучий пырей, клевер красный, подорожник большой и костер безострый.

Растения-индикаторы почвы

Растения – олиготрофы указывают на малое содержание полезных элементов в почве. Это лишайники, вереск, клюква, лиственные мхи, багульник, брусника и черника. А также антеннария, белоус и цмин песчаный.

Средне-плодородная почва подходит для растений – мезатрофов , например, зеленых мхов, щитовника мужского и смолевки поникающей, дикой земляники, орегано, ветреницы лютиковой, марьянника дубравного, любки двулистной и т. д.

К индикаторам обогащенных почв относятся растения – эвтрофы и мегатрофы . Мох мний, крапива двух видов (жгучая и двудомная), папоротник женский, мокрица, хвощ лесной и лунник. А также папоротник страусник, морковник лесной, иван-чай, копытник, лебеда, паслен черный и др.

Растения – эвритрофы произрастают в почвах с разным уровнем плодородия, поэтому индикаторами не являются. Это вьюнок (березка), тысячелистник.

Наиболее важным веществом в питании и развитии растений является азот. От недостатка этого элемента растения увядают, замедляются в росте.

Индикаторы содержания азота в почве

  1. Растения – нитрофилы (богатая азотом почва). Марь обыкновенная, лебеда, пурпурная яснотка, пустырник, лопух, пролесник многолетний, хмель, яскирка, калужница, подмаренник, паслен сладко-горький и крапива двудомная.
  2. Растения – нитрофобы (бедная на азот почва). В таких местах хорошо растут практически все бобовые культуры, а также ольха, облепиха и джида (джигида), очиток, морковь дикая, пупавка.

Есть также наблюдения по растениям, указывающим на плотность почвы. Плотная земля на участке зарастает лапчаткой гусиной, лютиком ползучим, подорожником, пыреем ползучим. Лютик ползучий и одуванчик благоденствуют на суглинках. Рыхлую почву с повышенным содержанием органики обожают крапива и кровохлебка. Песчаники предпочитают коровяк и звездчатка средняя.

Растения-индикаторы кислотности почвы

В излишне кислых почвах нормальному росту культурных растений препятствует избыток алюминия и марганца, они способствуют нарушению белкового и углеводного обмена, что грозит частичной потерей урожая или полным увяданием растений. Чтобы вычислить состав земли на вашем участке присмотритесь к дикорастущим растениям.

Растения – ацидофилы (индикаторы почв с повышенной кислотностью pH менее 6,7)

Предельные ацидофилы , растущие на почвах с pH 3–4,5:

Средние ацидофилы – pH 4,5–6:

Слабые ацидофилы (pH 5–6,7):

Растения – нейтрофилы, идентифицирующие нейтральные и слабокислые почвы с уровнем pH 4,5–7,0

Растения, предпочитающие почву с pH 6,7–7 – обычные нейтрофилы : ива Хультена и мхи плевроциум и гилокомиум.

Почва с pH 6–7,3 идеальная среда для окололинейных нейтрофилов : журавельник цикутовый, клевер, батлачик луговой, пучка и сныть обыкновенная.

Растения – базофилы (индикаторы щелочных почв c pH 7,3–9)

Почвы с pH 6,7–7,8 идеально подходят для нейтральных растений – базофилов:

В почве с pH 7,8–9 – растут обычные растения – базофилы , такие как красная бузина и вяз шершавый, а также кальцефилы (опадающая лиственница, ветреница дубравная, лабазник шестилепестный) и растения – галофиты , такие как тамарикс мелкоцветный, бессмертник и некоторые виды полыни.

Бо́льшая часть овощных культур растет в почвах с низким уровнем кислотности и нейтральных, поэтому для хорошего роста и обильного урожая, повышенную кислотность необходимо нейтрализовать. Вариантов для этого немало, все зависит от требуемого результата и выращиваемых культур, ведь есть такие растения, которым слабокислая почва не мешает хорошо развиваться, например, редис, морковь и томат. И особенно — картофель. На щелочной почве он сильно поражается паршой и урожай резко падает.

Огурцы, кабачки, тыква, лук, чеснок, салат, шпинат, перец, пастернак, спаржа и сельдерей предпочитают слабокислую или нейтральную реакцию почвы (pH 6,4-7,2). А капуста и столовая свекла даже на нейтральной почве хорошо отзываются на подщелачивание.

Растения, не являющиеся индикаторами

Далеко не все виды растений могут идентифицировать почву, лучшими в этом деле являются именно те, что приспособлены к определенным условиям, и нетерпимы к любым их изменениям (стенобионты). Виды растений, легко приспосабливающиеся к изменениям состава почв, а также окружающей среды (эврибионты) нельзя называть индикаторами.

Индикаторами не являются те растения, чьи семена были случайно занесены на участок. Обычно они дают одиночные всходы, и при своевременной уборке больше не появляются.

Получается большинство растений, с которыми мы боремся и привыкли называть сорняками, могут быть незаменимыми помощниками в диагностике почвы. Растения-индикаторы позволяют сэкономить время и силы на сложных экспериментах, ведь все что нужно сделать – просто найти их на своем участке и распознать.

Индикаторные растения - предмет изучения индикационной геоботаники и экологии растений. Принципы теории фитоиндикации (индикация условий среды с помощью растений) были предложены еще в 1910 и 1917 гг. российским ботаником Л.Г. Раменским (1938, 1971). Для исследования условий окружающей среды сообществ используются индикационные экологические шкалы, содержащие балловые оценки экологических свойств видов растений по различным факторам среды. То есть шкалы это таблицы, в которых для каждого вида указаны пределы его распространения по факторам увлажнения, богатства почвы, засоления, выпаса и т. д. Например, по Л.Г. Раменскому (1956) выделяются следующие факторы: увлажнение, режим переменности увлажнения, активное богатство и засоление почв, аллювиальность и пастбищная дигрессия луга. Так же популярными являются отечественные экологические шкалы Д.Н.Цыганова (1983) и европейские шкалы Г. Элленберга (Ellenberg, 1974, 1979) и Э. Ландольта (Landolt, 1977).

По отношению к кислотности почвы выделяют основные три группы растений: ацидофилы – растения кислых почв, нейтрофилы – обитатели нейтральных почв, базифилы – растут на щелочных почвах.

По отношению к влажности почв выделяются: ксерофиты – растения сухих местообитаний (кошачья лапка, ястребинка волосистая, очитки (едкий, пурпурный, большой), ковыль перистый), мезофиты растения обеспеченного увлажнения (Это большая часть луговых трав: тимофеевка, лисохвост луговой, пырей ползучий, ежа сборная, клевер луговой, горошек мышиный, чина луговая), гигрофиты – растения обильного увлажнения, проточного или застойного (голубика, багульник, морошка, селезеночник очереднолистный, белозор, калужница, герань луговая, камыш лесной, сабельник болотный, таволга вязолистная, горец змеиный, мята полевая, чистец болотный).

Так же по растениям можно определить глубины залегания грунтовых вод . По требовательности к почвенному плодородию растения образуют следующие экологические группы: мегатрофы – произрастают на самых богатых почвах (малина, крапива, иван-чай, таволга, сныть, чистотел, копытень, кислица, валериана, чина луговая, костер безостый), мезотрофы – растения достаточно обеспеченных минеральным питанием почв (майник двулистный, медуница, дудник, грушанка, гравилат речной, овсяница луговая, купальница, вероника длиннолистная), олиготрофы – растения бедных почв по минеральному питанию (сфагновые (торфяные) мхи, наземные лишайники, кошачья лапка, брусника, клюква, белоус, ситник нитевидный, душистый колосок).

Кроме общего плодородия почвы, можно выяснить обеспеченность почвы определенными элементами . Например, о высоком содержании азота свидетельствуют растения-нитрофилы – иван-чай, малина, крапива; на лугах и пашне – разрастания пырея, гусиной лапчатки, спорыша (горца птичьего). При хорошем обеспечении азотом растения имеют интенсивно-зеленую окраску. Наоборот, недостаток азота проявляется бледно-зеленой окраской растений, уменьшением ветвистости и числа листьев.

Высокую обеспеченность кальцием показывают кальциефилы: многие бобовые (например, люцерна серповидная). При недостатке кальция господствуют кальциефобы – растения кислых почв: белоус, щучка (луговик дернистый), щавелек, сфагнум и др. Эти растения устойчивы к вредному действию ионов железа, марганца, алюминия.

Таким образом, в Средней полосе России на лугах с различными характеристиками почвы можно встретить разные группы растений.

На суходольных лугах с кислой и бедной почвой часто обильно произрастают виды растений: Щавель малый (8-30 см), Хвощ полевой (10-15см), Душистый колосок (20-40 см), Кошачья лапка двудомная (5-15 см).

На остепненных лугах с известковой почвой можно встретить следующие виды растений: Люцерна серповидная (30-80 см), Дрок красильный (50-100 см), Ковыль перистый, Пупавка красильная.

На лугах произрастающих в условиях избыточного увлажнения встречаются и зачастую преобладают такие виды, как: Щучка дернистая, Осока лисья, Осока острая, Герань луговая, Мята перечная, Чистец болотный, Лапчатка гусиная, Лютик ползучий.

На лугах с богатой почвой произрастают такие виды растений, как: Костер безостый, Крапива двудомная, Иван чай узколистный, Чина луговая.

Так, например, о высоком плодородии свидетель­ствуют следующие растения: малина, крапива, иван-чай, таволга, сныть, чистотел, копытень, кислица, вале­риана, чина луговая, костер безостый, таволга.

Индикаторы умеренного (среднего) плодородия: майник двулистный, медуница, дудник, грушанка, гра­вилат речной, овсяница луговая, купальница, верони­ка длиннолистная.

О низком плодородии свидетельствуют сфагновые (торфяные) мхи, наземные лишайники, кошачья лапка, брусника, клюква, белоус, ситник нитевидный, душис­тый колосок.

Безразличны к почвенному плодородию: лютик едкий, пастушья сумка, мятлик луговой, Черноголовка, ежа сборная. Малотребовательна к почвенному плодо­родию сосна обыкновенная.

Кроме общего понятия «плодородие почвы», мож­но выяснить обеспеченность почвы определенными элементами.

Например, о высоком содержании азота свидетель­ствуют растения-нитрофилы - иван-чай, малина, кра­пива; на лугах и пашне -разрастания пырея, гусиной лапчатки, спорыша (горца птичьего). При хорошем обеспечении азотом растения имеют интенсивно-зеле­ную окраску.

Наоборот, недостаток азота проявляется бледно-зеленой окраской растений, уменьшением ветвистос­ти и числа листьев.

Высокую обеспеченность кальцием показывают кальциефилы: многие бобовые (например, люцерна серповидная), лиственница сибирская.

При недостатке кальция господствуют кальциефо-бы - растения кислых почв: белоус, щучка (луговик дернистый), щавелек, сфагнум и др. Эти растения ус­тойчивы к вредному действию ионов железа, марган­ца, алюминия.

Растения - индикаторы водного режима почв.

Индикаторами разного водного режима почв явля­ются растения-гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Влаголюбивые растения (гигрофиты) - обитатели влажных, иногда заболоченных почв: голубика, багуль­ник, морошка, селезеночник очереднолистный, белозор, калужница, герань луговая, камыш лесной, сабельник болотный, таволга вязолистная, горец змеиный, мята полевая, чистец болотный.

Растения достаточно обеспеченных влагой мест, но не сырых и не заболоченных - мезофиты. Это боль­шая часть луговых трав: тимофеевка, лисохвост луго­вой, пырей ползучий, ежа сборная, клевер луговой, горошек мышиный, чина луговая, василек фригийский. -В лесу это брусника, костяника, копытень, золотая роз­га, плауны.

Растения сухих местообитаний (ксерофиты): коша­чья лапка, ястребинка волосистая, очитки (едкий, пур­пурный, большой), ковыль перистый, толокнянка, по­левица белая, наземные лишайники.

Растения - индикаторы глубины залегания грунтовых вод

Установление показателей глубины залегания грун­товых вод имеет значение для уточнения свойств почв и для выработки рекомендаций по мелиорации их. Для индикации глубины залегания грунтовых вод можно использовать группы видов травянистых растений (ин­дикаторные группы). Для луговых почв выделяется 5 групп индикаторных видов (табл. 1).

Таблица 1.

Индикаторные группы растений - указатели глубины грунтовых вод на лугах

(по Г.Л. Ремезовой, 1976 г.)

Индикаторная группа

Глубина грунтовых вод

I.Костер безостый, клевер луговой,

подорожник большой, пырей ползучий

Более 150 см

II. Полевица белая, овсяница луговая, горошек мышиный, чина луговая

III. Таволга вязолистная, канареечник

IV. Осока лисья, осока острая, вейник Лангсдорфа

V. Осока дернистая, осока пузырчатая

Помимо названных групп растений, есть переход­ные виды, которые могут выполнять индикаторные функции, например мятлик луговой, может быть вклю­чен как в первую, так и во вторую группы. Он указы­вает залегание воды на глубине от 100 до более 150 см. Хвощ болотный - от 10 до 100 см и калужница болот­ная - от 0 до 50 см.

В качестве биоиндикатора может быть использо­ван и один вид, если этот вид имеет массовое развитие в конкретном местообитании.

Глубину почвенно-грунтовых вод в лесных экоси­стемах и характер увлажнения почв можно определить по табл. 2.

Таблица 2.

Растения-индикаторы глубины залегания грунтовых вод и характера увлажнения почв

(по СВ. Викторову и др., 1988)

Индикаторы

Глубина грунтовых

группы растений

1. Ельник-кисличник

Кислица заячья, седмичник европейский,

майник двулистный

2. Ельник-черничник

Черника, кислица заячья, зеленые мхи

3. Ельники-долгомошники"

Черника, багульник-, мох политрихум

4. Ельники сфагновые

Багульник, андромеда, кассандра, сфагновые мхи

5. Ельники дубовые

Ясменник душистый, медуница неясная, звездчатка ланцетовидная, зеленчук

6. Сосново-

ельник-кисличник

Кислица заячья, папоротники, зеленые мхи

7. Сосново-ельник-

черничник

Черника, брусника, кислица, папоротники, зеленые мхи

8. Сосняк лишайниковый

Кошачья лапка, ястребинка волосистая, кладонии

9. Сосняк брусничный

Брусника, зеленые мхи

10. Сосняк-черничник

Черника, кислица, зеленые мхи

11. Сосняк орляковый

Орляк, кислица, майник двулистный

12. Сосняк долгомошный

Голубика, черника, мох

политрихум

13. Сосняк сфагновый

Багульник, кассандра, сфагнум

Растения- индикаторы кислотности почв

Кислотность - одно из характерных свойств по­чвы лесной зоны. Повышенная кислотность отрица­тельно сказывается на росте и развитии ряда видов растений. Это происходит из-за появления в кислых почвах вредных для растений веществ, например, ра­створимого алюминия или избытка марганца. Они нарушают углеводный и белковый обмен в растениях, задерживают образование генеративных органов и приводят к нарушению семенного размножения, а иногда вызывают гибель растений.

Повышенная кислотность почв подавляет жизне­деятельность почвенных бактерий, участвующих в разложении органики и высвобождении питательных веществ, необходимых растениям.

В лабораторных условиях кислотность почв мож­но определить универсальной индикаторной бумагой, набором Алямовского, рН-метром, а в полевых усло­виях - при помощи растений-индикаторов. В процес­се эволюции сформировались три группы растений: ацидофилы - растения кислых почв, нейтрофилы - обитатели нейтральных почв, базифилы - растут на щелочных почвах. Зная растения каждой группы, в по­левых условиях можно приблизительно определить кислотность почвы (табл. 7.3).

Таблица 7.3.

Растения-индикаторы кислотности почв (по Л. Г. Раменскому, 1956)

Биоиндикатор

рН почвы

Ацидофилы

1.1. Крайние ацидофилы

Сфагнум, зеленые мхи: гило-комиум, дикранум; плаун була­вовидный, плаун годичный, плаун сплюснутый, ожика волосистая, пушица влагалищная, подбел многолистный, кошачьи лапки, Сфагнум, Кассандра, цетрария, белоус, щучка дернистая, хвощ полевой, щавелек малый

1.2. Умеренные ацидофилы

Черника, брусника, багульник, калужница болотная, сушеница, лютик ядовитый, толокнянка, седмичник европейский, белозор болотный, фиалка собачья, сердечник луговой, вейник наземный

1.3. Слабые ацидофилы

Папоротник мужской, ветреница лютиковая, медуница неясная, зеленчук, колокольчик крапиволистный, колокольчик широколистный, бор развесистый, осока волосистая, осока ранняя, малина, смородина черная, вероника длиннолистная, горец змеиный, орляк, иван-да-марья, кисличка заячья

1.4. Ацидофильно-нейтральные

Зеленые мхи: гилокомиум, плеврозиум, ива козья

2. Нейтрофильные

2.1. Околонейтральные

Сныть европейская, клубника зеленая, лисохвост луговой, клевер горный, клевер луговой, мыльнянка лекарственная, аистник цикутный, борщевик сибирский, цикорий, мятлик луговой

2.2. Нейтрально-базифильные

Мать-и-мачеха, пупавка кра­сильная, люцерна серповидная, келерия, осока мохнатая, лядвенец рогатый, гусиная лапка

2.3. Базифильные

Бузина сибирская, вяз шершавый, бересклет бородавчатый

Различные организмы по-разному реагируют на те или иные антропогенные воздействия, являясь их показателями. Следует отметить, что индикаторными свойствами обладают не только отдельные виды организмов, но и их сообщества в целом. Преимущество живых индикаторов состоит в том, что они суммируют биологически важные данные об окружающей среде и отражают её состояние в целом, делают необязательным применение дорогостоящих трудоёмких физических и химических методов для измерения отдельных биологических параметров. Живые организмы реагируют на кратковременные и залповые выбросы токсикантов, которые может не зарегистрировать автоматизированная система контроля. Они отражают скорость происходящих в природной среде изменений, указывают пути и локализацию различного рода загрязнений в экологических системах, возможные пути попадания этих агентов в пищу человека, позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для живой природы и человека, а также помогают нормировать допустимую нагрузку на экосистемы, различающиеся по своей устойчивости к антропогенному воздействию .

Ввиду высокой отзывчивости мхов к изменениям условий произрастания и химического состава окружающей среды при широком распространении, наряду с лишайниками, их часто используют в качестве биоиндикаторов. В качестве показателей экологических условий используют видовой состав мхов и их обилие, а содержание минеральных веществ в организме мхов является интегральным показателем уровня загрязнения, отражающим более или менее усредненное содержание поллютантов за продолжительный период (время существования дерновинки или отдельной особи).

Мхи способны накапливать в своем организме широкий спектр техногенных поллютантов: от органических веществ, включая пестициды, до тяжелых металлов и радионуклидов. В качестве индикаторов-накопителей среди мохообразных чаще всего применяются распространённые в наших лесах зелёные мхи: Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Dicranum polysetum Sw., Hylocomium splendens (Hedw.) B.S.G.. Данные виды используются в странах ближнего и дальнего зарубежья при реализации программ мониторинга содержания тяжёлых металлов в различных экосистемах: от сосновых лесов до геотермальных источников. В частности, наблюдения за содержанием Cd, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Cr, V, Pb и Zn во мхах постоянно проводятся в Финляндии, Германии, Австрии, Польше, Испании и Италии, Новой Зеландии , США и Канаде. Мониторинговые исследования содержания тяжёлых металлов таким способом ведутся и в России и Беларуси, например, в Березинском биосферном заповеднике.

Наиболее важным представляется изучение мхов как накопителей радионуклидов, т.к. большая часть территории Гомельской области загрязнена радиоактивными выпадениями в результате аварии на Чернобыльской АЭС.

до 43,81 % от валового запаса в сосновом биогеоценозе (влажная суборь В3) . Наиболее реальные данные приводятся в: со временем не происходит существенных изменений роли биоты в аккумуляции 137Cs, а лишь его перераспределение в сторону напочвенного покрова. Мхи содержат 6 % (максимально 12 %) от суммарных запасов 137Cs в экосистеме, что сопоставимо с таковым значениями для древесного яруса.

Причиной формирования столь высокого содержания 137Cs в моховом покрове при малом периоде установления равновесия с окружающей средой может выступать способность мхов удерживать питательные вещества, транспортировать их в акропетальном направлении и повторно их использовать, что приводит к минимизации потерь элементов питания .

Таким образом, в условиях загрязнения территории 137Cs происходит избирательное накопление нуклида, и моховой покров способен становиться депо (до 12 % от суммарного содержания в экосистеме) легко вовлекаемых в биологический круговорот форм 137Cs. Основным выводом практически всех исследований касающихся накопительной способности мхов является констатация факта о возможности применения их как индикаторов-накопителей. Вопросы участия мхов в дальнейшей миграции накопленного ими 137Cs и влияния мохового покрова на доступность нуклида для корневого питания высших растений, сопряжённых с развитым моховым покровом, являются малоизученными.

МХИ - БИОИНДИКАТОРЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ.

Основная часть выбросов в атмосферу - 70,4 процента приходится на промышленные центры республики, где сосредоточены крупные предприятия. Тяжелые металлы переносятся в атмосфере на большие расстояния от источника выбросов и, осаждаясь, негативно воздействуют на окружающую среду. Сера может служить индикатором антропогенного воздействия на природные объекты, а также косвенным показателем эмиссий тяжелых металлов. Среди источников загрязнения - термоэлектрические устройства, транспортные средства, промышленное, коммунальное, а также сельское и лесное хозяйство.

Для ученых зеленые мхи и лесные подстилки - надежные источники информации о загрязнении окружающей среды. Мхи - это биоиндикаторы загрязнения, из воздуха они аккумулируют тяжелые металлы, оксиды серы, азота и другие вещества. По химическому составу мхов и подстилок можно судить об источниках, ареалах, степени загрязнения окружающей среды, а также выявить основные вещества-загрязнители. Институтом леса Карельского центра РАН при финансовой поддержке госкомитета охраны окружающей среды по РК проведено изучение загрязнения среды тяжелыми металлами и серой путем химического анализа зеленых мхов и лесных подстилок.

По итогам исследований вышла в свет книга "Загрязнение лесной территории Карелии тяжелыми металлами и серой". Среди авторов Н.Федорец, В.Дьяконов, Г.Шильцова, П.Литинский. Приводятся результаты изучения пространственного распределения тяжелых металлов и серы на всей территории Карелии. Установлены региональные фоновые концентрации металлов в мхах и подстилках. Представлены цветные компьютерные картосхемы загрязнения территории республики тяжелыми металлами и серой, дана оценка уровней их содержания.

Работа ученых может заинтересовать интерес экологов, почвоведов, географов, ботаников и других специалистов в области охраны природы.

НАТАЛЬЯ ФЕДОРЕЦ, заведующая лабораторией лесного почвоведения и микробиологии Института леса, доктор сельскохозяйственных наук.

РАННЕЕ ЛЕТО НЕ ОБМАНЕТ.

Вторая декада апреля в европейской части России выдалась поразительно теплой. Причем резко - буквально за неделю - мы перешли от теплых плащей чуть ли не к майкам.

Но вместе с теплом и свободой одежды пришла к нам и томительная усталость, когда среди бела дня так неожиданно тянет в глубокий сон. Многих от резкой смены погоды мучают головные боли и дискомфорт.

Феномен весенней усталости интересует медиков уже давно, - говорит доктор психологических наук Сергей Зебров. - Действительно, несколько странно, что, когда природа просыпается от зимней спячки, человек испытывает постоянную усталость, раздражительность, ночной сон становится тревожным и приносит мало облегчения.

Попытки объяснить феномен "весенней усталости" предпринимались не раз. В основном, сезонные недомогания объяснялись авитаминозом - дескать, не хватает витаминов и отсюда все проблемы. Но и внедрение в широкий оборот современных поливитаминов не помогло преодолеть весеннюю усталость.

Очевидно, суть вопроса несколько глубже.

Наши исследования показали, что людей, жалующихся на утомляемость в апреле и мае, стало больше после перехода на так называемое летнее время, - поясняет Сергей Зебров. - А в целом почти у всех людей переход от зимней оцепенелости к весеннему пробуждению вызывает в организме определенный стресс, который преодолевать надо грамотно и постепенно.

Итак, что рекомендуют специалисты для борьбы с весенней усталостью? Во-первых, строго соблюдать режим дня. Ложиться спать, даже в выходные, стоит не позже половины одиннадцатого вечера, а спать не менее девяти часов в хорошо проветриваемом помещении. Неплохо перед сном совершить получасовую прогулку.

Пробуждаться тоже следует не в спешке - минут пятнадцать понежиться в постели, сделать легкие движения руками и ногами и лишь потом приступать к основной зарядке и бодрящему душу.

Во-вторых, следует внимательно следить за рационом, отдавая предпочтение рыбным и вегетарианским блюдам. Не секрет, что после Великого поста многие налегают на мясное, словно хотят наверстать упущенное, отвыкший от такой пищи желудок переносит свое "недовольство" на весь организм. Крайне нежелательно в это время злоупотреблять спиртным. Если пара рюмок водки в морозный или промозглый день не только вызывала приятные эмоции, но и тонизирующе действовала на самочувствие, то в период смены сезонов спиртное приводит к обратным результатам.

Ну и наконец, чтобы побороть весеннюю усталость, следует больше... смеяться, что рекомендовал еще в конце прошлого века знаменитый венский врач Крафт-Эбинг. Смех быстро снимет утомленность, успокоит нервы и настроит на спокойный лад.

Анекдот или юмореска, рассказанная шефом, позволит разрядить напряжение, способное перерасти в большой конфликт в коллективе.

Кстати, не стоит в дни перемены погоды утомлять себя и окружающих разговорами о том, каким будет это лето. Теплая погода апреля вовсе не означает, что оно будет жарким. Так, в 1983 году уже первого апреля в Москве было двадцать градусов тепла. А июнь оказался прохладным и весьма дождливым.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Цель: Изучение и определение лишайников как индикатора чистоты воздуха.

Задачи:

- Определить роль лишайников как показателей чистоты воздуха.

- Сравнить опытные данные.

Актуальность:

Лишайники являются пионерами растительности, но они являются одним из важнейших определителей чистоты воздуха.

Новизна: Исследование по лишайникам ведется впервые на территории поселка Танды.

Введение

Наиболее острую экологическую проблему представляет загрязнение воздуха, поскольку регулярно происходит выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Продукты сжигание топлива автомобилей, выбросы котельных, продукты горение при пожарах и т.д. поступают в самый нижний (приземный) слой атмосферы. Условия их рассеивания определяются состоянием атмосферы. Решающую роль при этом играет ветер: в ветреную погоду хорошо проветривается, концентрации загрязняющих веществ низкие. В безветренную погоду «чистоту» приземного воздуха определяют процессы вертикального перемешивание. При благоприятных условиях они обеспечивают вынос примесей в верхние слои атмосферы и поступление оттуда же чистого воздуха.

Загрязнение воздуха приводит к уменьшению толщины озонового слоя и образованию озоновых дыр. По оценкам ученых, уменьшение толщины озонового слоя на 1% повысит интенсивность УФ - излучения на поверхности Земли на 2%, что увеличит уровень заболеваемости раком кожи у людей на 3-6%. Кроме того, загрязнение воздуха приводит к повышению влажности воздуха, к увеличению количества туманов в городе и помутнению атмосферы - образуется парниковый эффект.

А также атмосферные загрязнение влияют на состояние питьевых источников и состояние растительного и животного мира.

Но самое главное, загрязненный воздух оказывает огромное влияние на здоровье и самочувствие человека. При сильно загрязненном воздухе у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла, появляются симптомы удушья, обострение легочних и различных хронических заболеваний, например: хронических бронхит, и даже заболевание раком легких.

Таким образом, проблема загрязнение воздуха является актуальной, и мы решили выяснить, насколько сильно загрязнен воздух в нашем наслеге. Существуют различные методики исследования уровня загрязнения воздуха. Есть также инструментальные методы определение содержание в воздухе вредных примесей, которые используются государственными природоохранными организациями в целях мониторинга воздушной среды. Однако для нас такие методы недоступны. Мы выбрали наиболее доступную методику оценки степени загрязнение воздуха - лихеноиндикацию. То есть нами были выбраны лишайники в качестве индикаторов состояния воздуха. Объектом исследования стали территории в центре поселка и в окраинах поселка.

Характеристика лишайников

Русское название лишайники получили за визуальное сходство с проявлениями некоторых кожных заболеваний, получивших общее название «лишаи». Латинское название происходит от греческого (лат. Lichen) и переводится как бородавка, что связано с характерной формой плодовых тел некоторых представителей.

За неблагозвучным названием этих растений скрывается удивительный по своеобразию мир.

Как организмы лишайники были известны ученым и в народе задолго до открытия их сущности. Еще великий Теофраст (371 - 286 до н. э.) «отец ботаники», дал описание двух лишайников - уснеи (Usnea) и рочеллы (Rocella. Постепенно количество известных видов лишайников возрастало. В XVII веке было известно только 28 видов. Французский врач и ботаник Жозеф Питтон де Турнефор в своей системе выделил лишайники в отдельную группу в составе мхов. Хотя к 1753 году было известно свыше 170 видов, Карл Линней описал только 80, охарактеризовав их как «скудное крестьянство растительности», и включил вместе с печёночниками в состав «наземных водорослей».

Лишайники- группа симбиотических организмов, в теле которых сочетаются два компонента: автотрофный - водоросль или цианобактерия и гетеротрофный - гриб. Вместе они образуют единый организм. Для каждого вида лишайников характерна постоянная, сложившаяся в процессе исторического развития форма симбиоза - взаимополезного сожительства определенного гриба с конкретной водорослью.

Разделение лишайников на классы и семейства проводят в соответсвии с принадлежностью вида гриба - компонента лишайника - к определенному отделу грибов, входящих в состав лишайников, относят к отделу Аскомикота, а небольшую часть - к отделу Базидиомикота.

По величине лишайники разнообразны, их размеры - от нескольких до десятков сантиметров. Тело лишайников представлено слоевищем, или талломом. В зависимости от образующегося пигмента оно может быть серым, сизым, зеленоватым, буро-коричневым, желтым, оранжевым или почти черным.

Сейчас насчитывается около 25 тыс. видов лишайников. И каждый год ученые обнаруживают и описывают десятки и сотни новых неизвестных видов. Облик этих растений причудлив и разнообразен. Известны палочковидные, кустистые, листоватые, плёнчатые, клубкообразные, «голые» и густо покрытые чешуйками (филлокдадиями) лишайники, имеющие слоевище в виде булавы и плёнки, бороды и даже «многоэтажных» башен.

В зависимости от внешнего облика различают три основных морфологических типа: накипные, листоватые и кустистые лишайники. В природе лишайники занимают несколько экологических ниш: эпилитные, эпифитные, эпиксильные, напочвенные и водные.

Таллом накипных лишайников — это корочка «накипь», нижняя поверхность плотно срастается с субстратом и не отделяется без значительных повреждений. Это позволяет им жить на оголённой почве, на крутых склонах гор, деревьях и даже на бетонных стенах. Иногда накипной лишайник развивается внутри субстрата и снаружи совершенно не заметен.

Листоватые лишайники имеют вид пластин разной формы и размера. Они более или менее плотно прикрепляются к субстрату при помощи выростов нижнего коркового слоя.

Кустистые имеют более сложное строение. Таллом образует множество округлых или плоских веточек. Растут на земле или свисают с деревьев, древесных остатков, скал. На субстрате они прикрепляются только у своего основания.

К субстрату лишайники прикрепляются особыми выростами, расположенными на нижней стороне таллома, - ризоидами (если выросты сформированы только гифами нижней коры), или ризинами (если эти выросты включают в себя также сердцевинные гифы).

I.1 Лишайники как индикаторы окружающей среды

Лишайники представляют собой весьма своеобразную группу споровых растений, состоящих из двух компонентов - гриба и одноклеточной, реже нитчатой водоросли, которые живут совместно, как целостный организм. При этом функция основного размножения и питания за счет субстрата принадлежит грибу, а функция фотосинтеза - водоросли. Лишайники чутко реагируют на характер и состав субстрата, на котором они растут, на микроклиматические условия и состав воздуха, в силу чрезвычайного "долголетия" лишайников их можно использовать для датировки возраста различных предметов на основе измерения их слоевищ - в диапазоне от нескольких десятилетий до нескольких тысячелетий.

Объектом глобального мониторинга избраны лишайники потому, что они распространены по всему Земному шару и поскольку их реакция на внешние воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна и чрезвычайно замедлена по сравнению с другими организмами.

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т. е. лишайники, растущие на коре деревьев. Изучение этих видов, в крупнейших городах мира, выявило ряд общих закономерностей: чем больше индустриализирован город, чем более загрязнен, тем меньше встречается в его границах видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, тем ниже «жизненность» лишайников.

Лишайники являются интегральным индикатором состояния среды и косвенно отражают общую «благоприятность» комплекса абиотических факторов среды на биотические.

Кроме того, большинство химических соединений, негативно влияющих на флору лишайников, входят в состав основных химических элементов и соединений, содержащихся в выбросах большинства промышленных производств, что позволяет использовать лишайники именно в качестве индикаторов антропогенной нагрузки.

Все это предопределило использование лишайников и лихеноиндикации в системе глобального мониторинга состояния окружающей среды.

I.2. Классификация лишайников

Различают три основных типа слоевищ лишайников: накипной (корковый), листоватый и кустистый, между которыми встречаются переходные формы. Наиболее простые - накипные, и корковые, похожие на кору дерева. Они растут на поверхности почвы, горных пород, на коре деревьев и кустарников, плотно срастаются с субстратом и не отделяются от него без значительных повреждений.

Более высокоорганизованные лишайники имеют листоватое слоевище в форме пластинок, распростертых по субстрату и срастающихся с ним посредством пучков гиф. На субстрате листоватые лишайники имеют вид чешуек, розеток или обычно разрезанных на лопасти крупных пластинок.

Наиболее сложно организованное слоевище - кустистое , имеющее форму столбиков или лент, обычно разветвленных и срастающихся с субстратом только основанием. Вертикальный рост слоевище позволяет ему лучше использовать солнечный свет для фотосинтеза.

У большинства лишайников слоевище имеет верхний и нижний корковые слои из плотного сплетение грибных нитей, между которыми находится сердцевина - рыхлый слой грибов укрепляет слоевище и защищает водоросли от чрезмерного освещение. Основная функция сердцевинного слоя - проведение воздуха к клеткам водорослей, содержащим хлорофилл.

Симбиотические взаимоотношение гриба и водорослей проявляются в том, что нити гриба в теле лишайника как бы выполняют функцию корней, а клетки водорослей играют роль листьев зеленых растений - в них происходит фотосинтез и накопление органических веществ. Гриб обеспечивает водоросль органические вещества. Таким образом, лишайники представляют собой автогелеротрофные организмы. Лишайнику, как целому организму, присущи новые биологические качества, несвойственные его компонентам вне симбиоза. Благодаря этому лишайники обитают там, где не могут жить ни водоросли, Ни грибы в отдельности. Физиология гриба и водоросли в слоевище лишайника также во многом отличается от физиологии свободноживущих грибов и водорослей.

Среди лишайников различают группы видов, растущих на почве, деревьях, склах и т.д. Внутри них можно выделить еще более мелкие группы: обитающие ни известковых или кремнистых горных породах, на коре деревьев, обнаженной древесине, на листьях (у вечнозеленых растений) и др. На обрабатываемых землях лишайники не встречаются из-за своего очень медленного роста, накоплением органических веществ. Они очень требовательны к чистоте воздуха, не выносят дыма, копоти и особенно сернистых газов промышленных районов.

Встречаются во всех биогеографических зонах, особенно в умеренных и холодных областях, а также в горах. Лишайники способны переносить длительное высушивание. Фотосинтез и питание у них в это время прекращаются. Устойчивость к засухе и низкой температуре позволяет им переживать периоды резкого изменение условий существования и возвращаться к жизнедеятельности даже при низкой температуре и незначительном содержании CO2, когда многие растения погибают.

I.3. Размножения лишайников

Лишайники размножаются в основном вегетативно - частями слоевище. Хрупкие в сухую погоду, лишайники легко ломаются от прикосновение животных или людей; отдельные кусочки, попав в соответствующие условия, развиваются в новое слоевище. Однако они могут размножаться и спорами, которые образуются половым или бесполым путем.

Широкое распространение лишайников обусловлено многими факторами, из которых основные - их способность противостоять неблагоприятному воздействию среды, лекгость вегетативного размножения, дальность и высокая скорость переноса отдельных частей слоевища ветром.

По хаpактеpу полового споpоношения лишайники относят к двум классам: сумчатые (pазмножаются споpами, созpевающими в сумках), к котоpым относятся почти все pазновидности лишайников, и базидиальные (споpы созpевают в базидиях), насчитывающие всего несколько десятков видов.

Pазмножение лишайников осуществляется половым и бесполым (вегетативным) способами. В pезультате полового пpоцесса обpазуются споpы гpиба лишайника, котоpые pазвиваются в закpытых плодовых телах - пеpитециях, имеющих узкое выводное отвеpстие ввеpху, или в апотециях, шиpоко откpытых к низу. Пpоpосшие споpы, встpетив соответствующую своему виду водоpосль, обpазуют с ней новое слоевище.

Вегетативное pазмножение заключается в pегенеpации слоевища из небольших его участков (обломков, веточек). У многих лишайников есть специальные выросты - изидии, которые легко отламываются и дают начало новому слоевищу. В других лишайниках образуются крошечные гранулы (соредии), в которых клетки водоросли окружены плотным скоплением гиф; эти гранулы легко разносятся ветром.

Все необходимое для жизни лишайники получают из воздуха и атмосферных осадков и при этом не имеют специальных приспособлений, предотвращающих поступление в их тела различных загрязнителей. Особенно губительны для лишайников различные окислы, образующие при соединении с водой кислоты той или иной концентрации. Поступая в таллом, такие соединения разрушают хлоропласты водорослей, равновесие между компонентами лишайника нарушается, и организм гибнет. Поэтому многие виды лишайников быстро исчезают с территорий, подверженных значительному загрязнению. Но оказывается не все.

В любом случае гибель отдельных видов должна быть тревожным сигналом не только для людей, проживающих в какой - либо конкретной местности, но и для всего человечества.

Так как лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха и погибают при высоком содержании в нём угарного газа, соединений серы, азота и фтора их можно использовать в качестве живых индикаторов чистоты окружающей среды. Такой метод был назван лихеноиндикацией (от греч. "лихен"-лишайник)

I.4. Значение лишайников

Значение лишайников велико. Как автогетеротрофные компоненты природных систем, они аккумулируют солнечную энергию, образуя определенную биомассу, и в то же время разлагают органические вещества до минеральных. В результате их жизнедеятельности подготавливается почва для поселения растений.

В тундре, где лишайников особенно много, они служат кормом северных оленей. Наибольшее значение в этом отношении имеет ягель - олений мох. Используют в пищу лишайники и некоторые дикие животные, например: косули, лоси, маралы. Лишайники служат индикаторами (показателями) чистоты воздуха, так как они очень чувствительны к его загрязнению.

Благодаря лишайниковым кислотам (совместный продукт грибного и водорослевого партнёрства) лишайники выступают в природе как пионеры растительности. Они участвуют в процессах выветривания и почвообразования.

Но лишайники отрицательно действуют на памятники архитектуры, вызывая их постепенное разрушение. По мере развития слоевища лишайников деформируются и пузырятся, а в образовавшихся полостях возникает особый микроклимат, способствующий разрушению субстрата. Именно поэтому лишайниковая мозаика на поверхности древних памятников очень тревожит реставраторов и хранителей старины.

На торфяниках лишайники тормозят рост кустарничков. Иногда участки почвы между подушками лишайников и сосудистыми растениями полностью лишены растительности, так как лишайниковые кислоты воздействуют и непосредственно и на расстоянии (подтверждено лабораторными опытами).

Лишайниковые кислоты не только тормозят, но и стимулируют рост некоторых организмов. В тех местах, где произрастают лишайники, прекрасно чувствуют себя многие почвенные микроскопические грибы и бактерии.

Лишайниковые кислоты имеют горький вкус, поэтому едят их только некоторые улитки и северные олени, которые очень любят ягель, тундровую кладонию.

В тяжёлые голодные годы люди часто при выпечке хлеба добавляли измельчённые в муку лишайники. Для удаления горечи их предварительно обдавали кипятком.

Лишайники издавна были известны как источник получения полезных химических веществ. Более 100 лет назад лихенологии обратили внимание на то, что под воздействием растворов йода, щёлочи и белильной извести окрашиваются в разные цвета. Лишайниковые кислоты в воде не растворяются, но растворяются в ацетоне, хлороформе, эфире. Многие из них бесцветны, но есть и окрашенные соединения: желтые, красные, оранжевые, фиолетовые.

В медицине лишайники применяли ещё древние египтяне за 2000 лет до нашей эры. Их кислоты обладают антибиотическими свойствами.

Карл Линней в1749 году упоминал о семи лекарственных видах лишайников. Из пармелии скальной в то время делали тампоны для остановки кровотечения из носа, из кладонии красноплодной готовили средство от кашля. С успехом применяли препараты для лечения кожных заболеваний, ожогов, послеоперационных ран.

Лекарственные препараты цетрарии исландской используют как в официальной, так и народной медицине для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, бронхиальной астмы, туберкулеза, инфекционных заболеваний кожи, гнойных ран и ожогов. Во многих странах, в том числе и в России, готовят лечебные сиропы и пастилки.

Фармакологические исследования показали, что натриевая соль усниновой кислоты обладает бактериостатическими и бактерицидными свойствами относительно стафилококков, стрептококков и бактерии субтилис. Её отвар поднимает тонус организма, регулирует деятельность желудка, лечит заболевания дыхательных путей. Лекарственный препарат натрия уснинат был разработан в Ботаническом институте им. В. Л. Комарова в Петербурге и в честь этого института назван бинаном. Бинан на пихтовом бальзаме заживляет ожоги, а спиртовой раствор помогает при ангине.

Самое неожиданное применение в парфюмерии, хотя и было это известно в 15 - 18 веке. В древнем Египте из них получали порошок, который использовали для приготовления пудры.

Лишайниковые кислоты, полученные из разных видов пармелий, еверний и рамалин, обладают способностью фиксировать запахи, поэтому их и сегодня используют в парфюмерной промышленности. Спиртовой экстракт из лишайников (ризиноид) добавляют в духи, одеколоны и мыла. Вещества, которые содержатся в Эвернии сливовой являются хорошими закрепителями ароматов, поэтому их применяют для изготовления духов и ароматизации хлеба.

Некоторые лишайники употребляют в пищу. В Японии, например, считается деликатесом гирофора съедобная (gyrophora tsculenta)-растущий на скалах листоватый лишайник. Давно известна под названием «лишайниковая манна», астицилия съедобная(Asticilia esculenna), образующая своеобразные «кочующие» шаровидные комочки в степях, пустынях и засушливых горных областях. Ветер иногда переносит эти шарики на большие расстояния. Возможно отсюда и возникло библейское предание о «манне небесной», нипосланный Богом евреям, странствовавшим по пустыне на пути из египетского рабства. А в самом Египте эвернию шелушащуюся (Evernia furfuracea) добавляли в выпекаемый хлеб, чтобы он долго не черствел.

По составу лишайников с помощью разработанных шкал и формул определяют концентрацию в воздухе различных загрязняющих веществ. Они являются классическими биологическими индикаторами. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсических газов. Наиболее опасны для лишайников окислы азота, угарный газ, соединения фтора. В последнее десятилетие показало, что самое негативное воздействие на них оказывают соединения серы, особенно сернистый газ, который уже в концентрации 0,08-0,1 мг/м угнетает большинство лишайников, а концентрация 0,5мг/м губителен практически для всех видов.

Лишайники успешно используют в экологическом мониторинге. Служат индикаторами окружающей среды, так как проявляют повышенную чувствительность к химическому загрязнению. Устойчивости к неблагоприятным условиям способствует невысокая скорость роста, наличие различных способов извлечения и накопления влаги, развитые механизмы защиты.

Российские исследователи М. Г. Нифонтова и её коллеги установили, что лишайники накапливают радионуклеотиды на несколько величин больше, чем травянистые растения. Кустистые лишайники накапливают больше изотопов, чем листоватые и накипные, поэтому для контроля за радиоактивностью в атмосфере выбирают именно эти виды. Напочвенные лишайники накапливают в основном цезий и кобальт, а эпифиты - преимущественно стронций и железо. Эпилиты, растущие на камнях, накапливают совсем мало радиоактивных элементов. Вымывание изотопов из талломов сильно заторможено, в связи с длительными периодами обезвоживания, поэтому лишайники служат барьером для дальнейшего распространения губительной радиации. Благодаря способности накапливать изотопы, лишайники используются как индикаторы радиоактивного загрязнения среды.

II. Основная часть

II.1. Заложение пробных площадок

В каждом районе исследование были выбраны пять деревьев одного вида, которые находились на расстоянии 5-10 м друг от друга, были примерно одного возраста и размера, не имели повреждений. К стволу каждого дерева плотно палетка, разделенная на квадраты, на высоте приблизительно 1 м.

Полученные данные обрабатывались по формуле: R=(100а+50в)/с,

где: R — степень покрытия древесного ствола лишайниками (%);

а - число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают больше половины площади квадрата;

в - число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают менее половины площади квадрата;

с - общее число квадратов сеточки .

Результаты загрязнения воздуха представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Оценка степени загрязненности атмосферного воздуха территории

Зона проведения эксперимента

Вид дерева

Количество лишайников

Виды лишайников

Чистота воздуха

Солообут

(1 участок)

лиственница

Больше половины квадрата покрыта лишайником

Накипной (желтый, серый)

Чистый воздух

(2 участок)

лиственница

Несколько квадратов покрыто лишайником

Накипной (желтый,

Чистый воздух

Центр поселка

(3 участок)

лиственница

Почти весь квадрат покрыт лишайником

Накипной (желтый), листоватый (зеленый)

Мало загрязненный

II.2.Измерение проективного покрытия

Для оценки относительной численности лишайников на стволах деревьев мы определяли показатели проективного покрытия т.е. процентного соотношений площадей, покрытых лишайниками, и площадей, свободных от лишайников.

Проективное покрытие лишайников подсчитывали с помощью прозрачной пленки, расчерченный на квадраты 1х1 см. Пленку накладывали на ствол дерева и закрепляли кнопками. Измерение на одном стволе производились с четырех сторон света : рамку прикладывали и производили подсчет четыре раза - с севера, востока, юга и запада. А также эти измерение производились на 2-х высотах : 60,90.

Подсчет лишайников производили следующим образом. Сначала считали число квадратов сеточки, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата (а), условно приписывая им покрытие, равная 100%. Затем подсчитывали число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата (в), условно приписывая им покрытие, равное 50%. Данное записывали в рабочую таблицу. После этого рассчитали общее проективное покрытие в процентах по формуле:

R=(100 * а+50 * в)/С

В этой формуле С - общее число квадратов сеточки (при использовании сеточки 10х10 см с ячейками 1х1, С=100).

1. Измерение проективного покрытия

Проективное покрытие вычисляется по формуле:

R=(100а+50в)/С, где

а - это число квадратов сеточки, в которых лишайники занимают больше половины площади квадрата;

в - это число квадратов сеточки, в которых лишайники занимают меньше половины площади квадрата;

С - это 100%.

R=100 * 50 + 50 * 15 / 100% = 57,5%

Значит в первом участке оценка проективного покрытия составляет 8 баллов.

R = 100 * 50 + 50 * 19 / 100% = 59,5%

А во втором участке оценка проективного покрытия составляет тоже 8 баллов.

R = 100 * 15 + 50 * 5 / 100 = 17,5%

А в третьем участке оценка проективного покрытия составляет 4 балла.

Таблица 3. Измерение проективного покрытия лишайников.

II.3.Вычисление значение индексов полеотолерантности

Рассчитанное проективное покрытие позволило вычислить индекс полеотолерантности, отражающий влияние воздуха на лишайники.

Индекс полеотолерантности (IP) вычисляется по формуле:

IP = (A i C i ) / C n

В этой формуле: n - количество видов на описанной пробной площади; A i - класс полеотолерантности вида (гипогимния вздутия относится к 3 классу полеотолерантности, то есть этот вид лишайника встречается в естественных и антропогенно слабоизмененных местах); C i - проективное покрытие вида в баллах; Cn- сумма значений покрытия всех видов (в баллах). Индекс полеотолерантности (IP) и концентрации SO₂.

Таблица 4 Оценка проективного покрытия в баллах.

Оценка покрытия, в %

Используя таблицу «Оценка проективного покрытия в баллах», определили, что рассчитанное проективное покрытие в процентах (57,8%, 59,5%) соответствует восьми (8) баллам. Имея все данные, рассчитали по формуле индекс полеотолерантности. IP = 4 (смешанная зона).

II.4.Результаты практической части исследования

Было обследовано 3км 2 , обнаружены следующие виды лишайников.

Семейство Parmeliaceae

    Гипогимния вздутия (Hypoqimnia physodes)

    Пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata)

Семейство Usneaceae

    Эверния растопыренная (Evernia divaricata)

Семейство Teloschistaceae

    Ксантория постенная (Xanthoria pareitina)

Таблица №5. Результаты исследования.

Очень слабое (1 класс) - общее число видов до шести, в том числе накипные, листоватые и кустистые формы серого и желтого цвета.

Слабое (2 класс) - общее число до четырех, накипные, листоватые и кустистые формы серого цвета, накипные лишайники желтого цвета.

Среднее (3 класс) - только два вида лишайников серого цвета, накипные и листоватые формы.

Умеренное (4 класс) - только один вид накипных лишайников серого цвета.

Сильное (5-6 классы) - полное отсутствие лишайников, «лишайниковая пустыня».

Значит наш населенный пункт по нашим расчетам относится в второму классу. Это говорит в том, что нашей территории нет промышленных объектов. Основными объектами загрязняющим атмосферу является центральная котельная, отапливоемое каменным углем, мазутом, частные дома отапливоемые древесиной.

Заключение

    Простым, доступным способом определения чистоты воздуха является метод лихеноиндикации.

    Лишайники сильно реагируют на внешнее воздействие, поэтому можно четко определить состояние экологической ситуации.

    По нашим исследованиям территория поселка благоприятно по отношении чистоты воздуха.

Литература.

1.Боголюбов А.С. Оценка загрязнения воздуха методом лихеноиндикации: метод. пособие / А.С. Боголюбов, М.В. Кравченко. - М.: Экосистема, 2001.

2.Воронцов А.И., Харитонова Н.З. Охрана природы. - М.: Высшая школа, 1977

3.Израэль Ю.А. Экология и контроль состояние природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979.

4.Криксунов Е.А. Экология, М.: Изд дом “Дрофа”, 1996.

5.Кушелев В.П. Охрана природы от загрязнения промышленными выбросами. - М.: Химия, 1979.

6. Ляшенко О.А. Биоиндикация и биотестирование в охране окружающей среды: учебное пособие. - СП.: 2012.

7.Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. - М.: Высшая школа, 1980

8.Новиков Э.А. Человек и литосфера. - Л.: Недра, 1976.

9.Синицын С.Г., Молчанов А.А. и др. Лес и охрана природы. - М.: Лесная промышленность, 1980.

10.Сайт интернета lishayniki.ru

Приложение

Ксантория постенная

Эверния растопыренная

Пармелия бороздчатая

Гипогимния вздутая