Природные биоиндикаторы

Особенности лишайников как биоиндикаторов

Специфический признак лишайников – симбиотическое сожительство двух разных организмов – гетеротрофного гриба (микобионт) и автотрофной водоросли (фикобионт).

Тело лишайника, называемое слоевищем, или талломом, на органы не расчленено. Поэтому они чутко реагируют на нарушение тонкого баланса между обеими сторонами организма. Они не имеют сосудистых тканей и корней, а все питательные вещества поступают в них из водных растворов непосредственно в слоевище. Таким же образом эти организмы могут усваивать вещества из воздуха, а значит накапливать и загрязнения. Газообмен у лишайников происходит свободно через всю поверхность. Большинство токсичных веществ концентрируется из атмосферного воздуха в дождевой воде, которую и впитывают лишайники. Характеризующиеся сравнительно простым строением и обладающие малой способностью к авторегуляции, лишайники являются хорошими индикаторами действия загрязнителей.

По чувствительности к атмосферным загрязнителям лишайники делят на средне- и высокочувствительные. К среднечувствительным относят – виды пармелий (бороздчатая, скальная) и кладоний (порошистая и бахромчатая), к высокочувствительным – уснеи (хохлатая, пышная), цетрария сизая, ксантория настенная .

Лишайники считаются медленнорастущими организмами. Самые медленнорастущие лишайники – накипные (1 мм в год). Немного быстрее растут листовые и кустистые формы (2-7 мм в год). Скорость роста слоевища лишайников существенно зависит от общих экологических условий – температуры, осадков, влажности воздуха. То, что продолжительность жизни лишайников велика, а прирост постоянен, привело к идее использовать их для определения возраста населяемых ими субстратов. Соответствующий метод был назван лихенометрией .

По внешнему строению лишайники делятся на три основные группы: накипные, листоватые, кустистые . Кроме того, лихенологи разделяют все виды лишайников на четыре группы в зависимости от типа предпочитаемого ими субстрата: эпифитные (на коре деревьев и кустарников), эпиксильные (на обнажённой древесине без коры), эпигейные (на почве), эпилитные (на камнях). Из всех экологических групп лишайников наиболее чувствительны эпифитные, растущие на коре деревьев.

Таким образом, лишайники обладают весьма специфическими свойствами: реагируют на изменение состава атмосферы, обладают отличной от других организмов биохимией, широко распространены по разным субстратам.

Сосна как биоиндикатор

Сосна относится к древесным голосеменным вечнозеленым растениям. Растения отличаются по строению листьев: листья-иглы существуют до пяти лет и опадают ежегодно только частично, поэтому дерево кажется вечнозеленым. Древесина растений заполняет почти всю массу ствола, сердцевина у них развита слабо и кора очень тонкая.

Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. По мнению Артамонова В.И. индикатором загрязнённости атмосферы может служить сосна обыкновенная. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики».

Отрицательно воздействуют на растения практически все выбросы, но особенно: оксиды серы, частицы тяжёлых металлов, соединения фтора, фотохимическое загрязнение, углеводороды, оксид углерода, содержащийся в выхлопных газах автомобилей. Растения рано стареют, редеет и уродуется их крона, преждевременно желтеет и опадает хвоя. К примеру, в нормальных условиях хвоя сосны опадает через 3-4 года, а поблизости от источников загрязнения атмосферы – значительно раньше. Особенно чутко реагирует сосна на загрязнения сернистым газом. Под влиянием токсиканта хвоя сосны в зонах сильного загрязнения приобретает тёмно-красную окраску, затем отмирает и опадает, просуществовав всего год . Периодическое воздействие оксидов азота и серы вызывает у сосны обыкновенной опадание хвои, которая сохраняется лишь на побегах последнего года. В зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои на 30 - 60% в сравнении с контрольными участками.