168615 (625151), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Організмовий рівень. Індексування стану міського середовища і , зокрема, дії КУГС в різних ЕФП можна вести шляхом оцінки анатомо-морлогічних змін. Наприклад, вплив КУГС у III і IV ЕФП проявляється у ксероморфіамі листової пластинки дерев і чагарників, її зменшенні і потовщенні. Одночасно змінюється структура, форма і розміри крони. Внаслідок зменшення розмірів і кількості листя крона стає ажурнішою. Змінюються й інші морфологічні показники: знижується лінійний приріст пагонів поточного року, прирости у висоту і за діаметром, зменшується розмір генеративних органів, скорочується тривалість вегетаційного періоду, падає життєвість рослин. Такий підхід дає змогу визначити три основні групи деревних рослин (найстійкіші, середньої і низької стійкості до дії КУГС) та виробити рекомендації щодо їх вирощування у відповідних еколого-фітоценотичних поясах(ЕФП).
Флористико-фауністичний рівень. Від периферії до центру міста, а отже, від І до IV ЕФП зменшується флористичне та фауністичне різноманіття біоти. Ліхеноіндикація, за допомогою якої вдалося встановити рівень збіднення видового складу лишайників, появу нових для місцевих ценозів токситолерантних видів, а також зникнення специфічних рис покриву епіфітних лишайників, дає можливість не лише диференціювати КУГС всередині міст і приміських зон, але й проградуювати стан цілих міських екосистем, виділивши, наприклад, "чисте" місто Тернопіль, "середньої чистоти" Івано-Франківськ, Луцьк, Рівне і "брудне" — місто Львів.
Ценопопуляційний рівень. Можна простежити, як з І по ІІІ ЕФП рвуться ценопопуляційні зв'язки. Наприклад, у III ЕФП лісові ценопопуляцїї практично не трапляються, а в IV їх існування повністю залежить від господарської діяльності. В більшості парків, створених на місці грабово-букових та грабово-дубових лісів, не знаходимо таких характерних індикаторів як осока волосиста, копитняк, печіночниця, конвалія, барвінок. Однак, бачимо, як рясно розвиваються антропогенні ценопопуляції бальзаміну, яглиці, гравілату міського.
Фітоценотичний рівень. Прослідковується спрощення структури фітоценозів: видової, просторової (вертикальної і горизонтальної), екологічної, характеру рясності видів і проективного вкриття.
Біоценотичний рівень. Спостерігається при пересуванні від І до IV ЕФП порушення трофічної структури біоценозів, що проявляються передусім у зменшенні гетеротрофів другого порядку, а також деструкторів.
Фітоіндикація урбогенного середовища як метод порівняльної екології вимагає подальшого розвитку, зокрема пошуку кількісних тестованих оцінок, поєднання усіх рівнів досліджень - від клітинного до біогеоценотичного рівнів [12].
В зоні забруднення повітря сірчистим газом рослини інтенсивно накопичують у своїх тканинах сірку. Звичайно чим більший склад цього елементу в рослинах, тим сильніше виявляється пошкоджене листя. Спочатку на них виникають опіки, потім листові пластинки зморщуються, відмирають та опадають. В рослинах, піддавались впливу двоокису сірки, різко попадає вміст хлорофілу, суттєво порушується структура хлоропластів. Все це відбивається на інтенсивності фотосинтезу, вона різко ослаблюється, що в свою чергу гальмує ріст рослин, знижує врожайність, послаблює стійкість рослин до збудників хвороб. Рослини, у яких реакція на сірчистий газ проявляється різко та чітко, можна використовувати як індикатори цього токсиканта. Таким індикатором можуть бути епіфітні лишайники, які потребують дуже чистого повітря і найменше забруднення атмосфери, яке не впливає на більшість вищих рослин, викликає їх масову гибель. Хвойні пороти теж страждають від сірчистого газу, під дією якого хвоя сосни в зонах сильного забруднення набуває темно-червоного кольору, який розповсюджується від основи голок, до їх гострого кінця, а потім голки відмирають і опадають. Дуже високою чутливістю до сірчистого газу володіє злак тонконіг однорічний (Poa annua L.).
Фтор також дуже шкідливий для рослин. Рослинні клітини реагують на нього відразу ж після його проникнення у тканини. Перш за все на рослинах з’являється хлороз, який супроводжується відмиранням листя (цитрусові, хвойні, рис, коліус, яблуня, груша). При індикації забрудненості атмосфери фтором використовують особливо чутливі до фтору рослини: цибулю, гладіолуси, ялину, квасолю, сорго, сосну. Ці рослини страждають вже при концентрації фтористого водню порядку 0,5 мкг/м3. найбільш характерний признак пошкодження хвойних порід – побіління, а потім потемніння кінців голок [4].
Більш ніж 40 хімічних елементів таблиці Менделєєва відносяться до важких металів. З точки зору забруднення оточуючого середовища, в основному ґрунтів, здатності накопичуватись в харчових продуктах та токсичності найбільше значення мають Hg, Pb, Cd, Sn, Va, Zn, Sb, Cu, Ni, Mo, As і Co. Для індикації забрудненості атмосфери важкими металами використовуються нижчі рослини, сфагнові мохи, лишайники. Під впливом надлишку деяких елементів в природному середовищі змінюється забарвлення листя, квітів, плодів та інших органів вищих рослин [8].
Найбільш часто при надлишку того чи іншого елементу виникає явище хлорозу – втрата зеленого забарвлення, яке супроводжується пожовтіння, а іноді навіть побілінням листя. До виникнення таких хлорозів призводить надлишок в ґрунті сполук алюмінію, марганцю, міді. Надлишок рухливого цирконію приводить до омертвіння тканин листка, при цьому між омертвілими ділянками можуть зберігатися зелені зони. Розповсюдження хлорозу від верхівки листка до основи викликане перенасиченням ґрунту цинком.
В деяких випадках явище хлорозу супроводжується не пожовтінням, а почервонінням листя. Характерні зміни спостерігаються у смілки, яка поглинула багато свинцю, її листя та стебло стають темно-червоними. А почорніння хвої сосни в ряді випадків може вказувати на підвищений вміст в ґрунті та підстилаючій породі палатини.
В результаті насичення тим чи іншим хімічним експериментом змінюється також забарвлення квітів. Під дією йоду починають переважати жовто-червоні відтінки. У випадку збільшення у ґрунті марганцю квіти ряду рослин набувають невластиву їм жовто-червону гаму, а гвоздики та айстри – темно-пурпурової. Пелюстки троянд під дією міді із рожевих та жовтих перетворюються в голубі або навіть червоні. Присутність у ґрунті високих доз нікелю приводить до того, що у сон-трави оцвітина змінює колір з фіолетового на білий.
Специфічний вплив підкислення ґрунтів на рослини (кислотні дощі) позначається на кислоточутливих видах; забруднення ґрунту пилюкою, яка містить важкі метали – на рослинах з високою чутливістю до підвищеного вмісту цих елементів; шкода, яка наноситься дією сольового стресу позначається на фізіолого-біохімічних реакціях як солечутливих глікофітів, так і більш або менш солестійких галофітів.
Зміна хімічних параметрів ґрунту відображується через короткий або тривалий період на рості та продуктивності окремих видів, їх популяцій, або призводить до більш або менш сильним порушенням структури фітоценозів і навіть до розвитку сукцесій. Консументи та деструктори часто відчувають при цьому побічний вплив в результаті змін структури фітоценозів, кількісних або якісних змін в доступності їжі. Це в свою чергу відображується на їх активності та чисельності [5].
Отже, проблема захисту природного середовища в нинішній час носить глобальний характер. Важливим етапом на шляху оздоровлення природного середовища стає розробка методів моніторингу, які направлені на виявлення, ідентифікацію та визначення концентрації токсичних речовин. Дуже важливий елемент при цьому – рослини, які дуже чутливо реагують на стан атмосфери та гідросфери.
РОЗДІЛ 4 КРИПТОІНДИФІКАЦІЙНА ОЦІНКА СЕРЕДОВИЩА
Атмосферне повітря сучасних міст містить десятки різних забруднювачів, як газових, так і завислих. Більшість з них отруйна для людини. Тому в містах організовані системи для спостереження за забруднювачами і їх вимірювання
В різних пунктах міст встановлені прилади які інформувати про кількість забруднювачів у певний час і в динаміці. В основному інструментальні аерохімічні вимірювання характеризують стан на даний момент уривчасто(якщо мережа спостережних пунктів недостатньо густа).
Така інструментальна реєстрація може бути доповнена біоіндикаторними (ліхено-, бріо-, фітоіндикаційними) методами визначення ступеня забрудненості (чистоти) атмосферного повітря. Ці методи мають кілька позитивних якостей: 1) дешеві і потребують порівняно мало часу; 2) фітоіндикаційні дані відбивають багаторічний середній стан атмосферного середовища; 3) при повторних дослідженнях (картування) фітоіндикація дає уяву про динаміку ступеня забрудненості міста й інших населених пунктів.
Концепція фітоіндикації заснована на адекватному відбитті живим організмом умов середовища, в яких він розвивається і на зміну яких відповідним чином реагує. Спорові рослини, насамперед лишайники та мохи, як організми найбільш безпосередньо залежні від факторів оточуючого середовища, з особливим успіхом можуть бути використані в якості фітоіндикаторів забруднення природного середовища На відміну від інших рослин вони відрізняються більшою стійкістю до таких факторів, як високі і низькі температури, відсутність води, короткий вегетаційний період. Для лишайників і мохів характерне повсюдне поширення, довга тривалість життя, а також підвищена чутливість до різних забруднень повітря, що пояснюється особливостями будови і процесів життєдіяльності цих спорових рослин.
Різні види лишайників володіють неоднаковою стійкістю до забруднень і тому можуть служити добрими індикаторами ступеня забруднення повітря Переконливо доведено, що епіфітні лишайники і мохоподібні є більш тонкими індикаторами якості повітря, ніж епілітні епігейні види.
Розглянемо угруповання епіфітних лишайників як транзитні екосистеми, в які речовини надходять і з яких виходять переважно низхідними гідрогеохімічними потоками.
Серед епіфітних лишайнків найбільш чутливими до зміни гідрохімічних умов є кущисті лишайники, які мають найменший контакт з субстратом, низьку буферність середовища і пристосовані до найбільш низьких концентрацій шкідливих речовин у водному середовищі. Листкові лишайники в тих самих умовам толерантніші, за кущисті а найтолерантнішими є накипні лишайники, які мають контакт з субстратом, високу буферність середовища і порівняно добре постачання поживними речовинами.
Використання водоростей в ролі індикаторів забрудненості атмосферного повітря лише починається. З'ясовано, що аерофільні епіфітні водорості (наприклад, Pleurococus vulgaris, Clorococus Нитісоlа, Stichococus bacilleus та ін.) є більш токситолерантними порівняно з лишайниками і мохами. Вони часто ростуть у зоні лишайникової „пустелі”, тобто там, де відсутні лишайники. Ця властивість водоростей дає змогу розширити амплітуду криптоіндикаційних досліджень і використовувати їх в якості індикаторів в умовах сильного забруднення, де інші організми не розвиваються. За даними англійських дослідників, найпоширеніший аерофільний вид Pleucocus viridis. трапляється навіть в умовах з концентрацією SО2, понад 170 мкг/м3.
За останні 50 років, упродовж яких все більше активізується і розширюється використання нижчих рослин, особливо лишайників і мохів, в ролі індикаторів ступеня забрудненості атмосферного повітря, суттєво збагатився набір криптоіндикащйних методів. Якщо перші десятиріччя (20-ті-40-ві роки) головним методом було зональне картування поширення окремих видів лишайників у містах та їх околицях, то в 50-ті роки та пізніше з'явилося багато інших методів. Опубліковано ряд оглядових праць, присвячених теорії та практиці біологічної індикації за допомогою лишайників.
Оскільки всі згадані методи базуються на представленні даних у вигляді карт або картосхем, а також у зв'язку з тим, що при екологічній індикації найбільший інтерес являє просторовий розподіл явищ і розглянемо криптоіндикаційні методи з позиції можливості поданні результатів як криптоіндикаційних карт. За даними естонського вченого Ю.Л. Мартіна, на сьогодні за результатами ліхеноіндикаційних досліджень закартовано близько 200 міст і промислових районів у Західній пі, Японії, Новій Зеландії, Північній та Південній Америці, країнах колишнього Радянського Союзу. Тому зараз, як вважає автор, можна скласти цілий атлас або принаймні об'ємний каталог.
Картосхема, є практичним виходом індикаційних робіт, і особливо чіткого оформлення, точності, оскільки ця форма результатів передбачена головним чином для неспеціалістів в області ліхенології й екології.
На велику різноманітність карт і великі можливості їх складання й оформлення, розрізняють декілька типів карт і картосхем, і мають в основі однакові вихідні дані й однакову інформацію.
Перший тип карт відбиває відсутність або присутність видів на території, яка вивчається, причому відсутність виду несе таку інформацію як і його присутність (негативна і позитивна інформація). Подібні карти в принципі в принципі нічим не відрізняються від тих, що використовуються при флористичних і фітогеографічних дослідженнях. Детальність карти залежить від масштабу основи Такі карти поділяються на точкові, які відбивають конкретні місцезнаходження, і контурні, які дають інформацію про наявність певного виду на прийнятій одиниці площі.
Ці два типи карт за змістом дають якісну характеристику поширення виду. Іншими словами ця група карт відбиває якісні флористичні дослідження, пов'язані з описом поширення окремих видів під впливом промислових викидів і в умовах міських агломерацій. Об'єктами цієї групи криптоіндикаційних методів (флористично-аутекологічних методів, за Трассом, 1982) є вид, його популяція, певні групи і повні списки видів певних місцезростань, субстратів, територій.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
