Методи біоіндикації наземних екосистем

Антропогенні зміни біоти наземних екосистем визначаються не тільки прямим впливом людини, але і, переважно, антропогенною зміною параметрів середовища (атмосферного повітря, ґрунтів, поверхневих і ґрунтових вод). Для біоіндикації наземних екосистем найбільше часто використовуються показники стану вищих рослин, лишайників, мохів, ґрунтових водоростей, бактерій, і ін.

Вищі рослини. У цілому, ГДК для вищих рослин виявляються істотно меншими, чим для людини. При цьому стійкість різних рослин до забруднювачів атмосферного повітря різна. За загальноприйнятою класифікацією, з вищих рослин до категорії "дуже чуттєвих" відносяться хвойні (кедр, ялина, сосна), береза бородавчаста. До "чуттєвих" – липа, малина. "Середньою чутливістю" володіють бузок, яловець. "Дуже стійкими" є бересклет, бирючина, клен ясенелистий, більшість зонтичних, верескових і ін.

Біоіндикаційне значення мають характеристики основних ярусів фітоценозу (I – древостой; II – чагарниковий ярус; III – трав’яно-чагарниковий ярус; IV – ярус мохів і лишайників): видовий склад, число особин кожного виду, середні значення висоти і діаметра стовбура дерев, зімкнутість, проективне покриття, життєвість, зміни тканин, характерні каліцтва.

Найбільш чуттєві до забруднення повітря хвойні ліси. Сосна звичайна вважається найважливішим біоіндикатором антропогенного впливу. Інформативними показниками техногенного забруднення є:

– статичні морфологічні й анатомічні показники сосон;

– динамічні показники (величини річного приросту);

– характеристики хвої (тривалість життя, маса, характерні ушкодження – пігментації, хлорози, некрози, усихання);

– показники стану генеративних органів – жіночих шишок (їхні розміри, кількість, достаток насінь);

– показники достатку і розмаїтості фауни безхребетних – шкідників дерев; і ін.

Лишайники є дуже надійними індикаторами забруднення повітря. Лихенофлора (від лат. "lichen" – лишайник) традиційно використовуються для біоіндикації ("лихеноіндикація"). Особливо активно лишайники накопичують метали (набагато більш ефективно, ніж судинні рослини). Висока чутливість лишайників до атмосферного забруднення обумовлена:

– активною кумуляцією поглинених забруднювачів (унаслідок відсутності захисних покривів і повільного виведення метаболітів);

– особливою уразливістю водоростевого компонента лишайників, пігменти якого під впливом забруднювачів швидко руйнуються.

Реакція лишайників на антропогенні впливи видоспецифічна, однак існують і деякі загальні закономірності реакції різних великих груп лихенофлори на забруднення повітря.

Так, найбільш чуттєві до зовнішніх впливів эпіфітні лишайники (що ростуть на стовбурах дерев).

По-різному реагують на забруднення повітря лишайники з різною будовою вегетативного тіла (слані, або таллома) – накипні (або коркові), листуваті і кущисті. Слань накипного лишайника являє собою скоринку, що міцно зрослася із субстратом - корою дерева, деревиною, поверхнею каменів. Листуваті лишайники мають вигляд лусочок або пластинок, прикріплених до субстрату за допомогою пучків грибних ниток (гіф) - ризин або окремих тонких гіф - ризоїдів. Лише в деяких лишайників таллом зростається із субстратом тільки в одному місці за допомогою могутнього пучка грибних гіф, називаного гомфом. У кущистих лишайників таллом складається з гілок або більш товстих стовбурців. Кущистий лишайник з'єднується із субстратом гомфом і росте вертикально або звисає вниз. У цілому, кущисті лишайники найбільш чуттєві до впливів (першими зникають з лихенофлори при забрудненні повітря), листуваті мають середню чутливість, накипні – найбілш стійкі (при забрудненні зникають останніми).

Для біоіндикації використовуються наступні характеристики лихенофлори:

– видовий склад;

– показники видового багатства і розмаїтості лихенофлори;

– показники достатку (біомаса, проективне покриття) конкретних видів і лихенофлори в цілому;

– індекси співвідношення показників достатку рунистих, листуватих і накипних лишайників;

– частка эпіфітних лишайників у загальних показниках достатку лихенофлори;

– морфологічні і структурні показники: товщина і щільність слані,, пігментація, загальна зміна фарбування (про патологічні зміни свідчить поява білуватого, коричневого або фіолетового відтінків).

Ґрунтова біота (безхребетні, водорості, синьо-зелені (цианеї), гриби, бактерії й ін.) специфічна для різних ґрунтових комплексів. Тому зміни біотичних структурних і функціональних характеристик обумовлюються і не тільки забрудненням, але і структурними змінами ґрунтів. Реакція ґрунтової біоти на вплив, у залежності від його характеру й інтенсивності, може істотно варіювати. Так, при забрудненні ґрунтів малотоксичними органічними речовинами інтенсивно розвиваються і функціонально активізуються мікроорганізми –редуценти. У ґрунтах, забруднених токсичними забруднювачами (особливо – металами і хлорорганічними сполуками), біологічна активність редуцентів інгібується.

Дата добавления: 2014-01-11