Зеленые контролеры

При экологическом мониторинге загрязнений использование растений-индикаторов часто дает более ценную информацию, чем прямая оценка загрязнения приборами, так как первые реагируют сразу на весь комплекс загрязнений.

Растения-индикаторы загрязненности

49

того, растения своими реакциями отражают загрязнения за длительный период, и их использование является менее трудоемким, чем измерение физических и химических параметров загрязненности природной среды. На листьях деревьев при загрязнении атмосферы появляются хорошо заметные некрозы. По присутствию некоторых устойчивых к загрязнению видов и отсутствию неустойчивых видов (например лишайников) определяется уровень загрязнения атмосферы городов. Поэтому исследователи рассматривают растения как наиболее чувствительные и надежные индикаторы загрязненности

атмосферы и гидросферы.

Городские растения страдают от выхлопных газов автомобилей, трубного дыма и пыли. Деревья и кустарники рано стареют, изреживается их крона, преждевременно желтеют и опадают листья. Если в нормальных условиях хвоя сосны опадает через 3-4года, то в загрязненной атмосфере значительно раньше, поэтому хвойные растения являются чуткими индикаторами загрязненности атмосферы.

Индикаторные растения используют как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки общего состояния природной среды. Фитотоксическое действие атмосферных загрязнителей обнаруживается путем наблюдения за дикорастущими и культурными растениями в зоне загрязнения. Мониторинг осуществляется путем наблюдения как за отдельными растениями, так и за состоянием растительных сообществ — фитоценозов.

Обнаружив по состоянию дикорастущих и культурных растений присутствие в воздухе специфических загрязнителей, приступают к измерению количества этих веществ путем стандартной экспозиции некоторых растений в обследуемом районе. Это можно делать как в лабораторных условиях на специ

50

Ратсения-индикаторы загрязненности

альном оборудовании, так и экспонированием растений в контейнерах или на делянках. Живыми приборами служат растения-индикаторы, которые высаживают на грядки, в вегетационные сосуды или в специальные коробочки. Например, в компактные контейнеры с мхами — бриометры. Их легко переносить и устанавливать в любых местах, которые необходимо проконтролировать.

Иногда по внешнему виду растения-индикатора невозможно определить степень загрязненности, потому что прямой зависимости между количеством поглощенного загрязнителя и интенсивностью проявления анатомо-морфологических и фи-зиолого-биохимических признаков может и не быть. В таком случае измеряют содержание загрязнителей непосредственно в растительном материале. Для этого используют растения, которые обладают устойчивостью к загрязнителям, и в то же время избирательно аккумулируют их. Таким индикатором содержания в воздухе соединений фтора являются плевелы многоцветковый и многолетний (Loliummultiflorum, Loliumperenne). По величине накопления фитотоксиканта в листьях за определенный период можно с достаточной точностью определить среднее его содержание в окружающем воздухе.

Мониторинг на уровне фитоценозов предполагает учет различных показателей разнообразия видов. Удобным объектом оказались диатомовые водоросли.

Способность диатомовых водорослей успешно расти на стеклах позволила разработать простой и дешевый метод контроля. Он дает возможность фиксировать изменения в структуре сообществ диатомовых водорослей, которая при естественных условиях остается довольно постоянной во времени. Однако,

Растения-индикаторы загрязненности 51

если в водную среду поступают загрязнения, богатые биогенными элементами (азотом, фосфором, углеродом), некоторые виды становятся очень многочисленными. При поступлении токсических веществ число видов и величина популяций снижаются, хотя иногда некоторые виды, устойчивые к токсикантам, становятся очень многочисленными из-за отсутствия конкуренции за пищу. С помощью диатомовых водорослей могут быть обнаружены самые незначительные концентрации тяжелых металлов

или радиоактивных элементов, поскольку водоросли способны

аккумулировать эти вещества до количеств, в тысячи раз превышающих их содержание в окружающей среде.

Техногенное влияние приводит также к неблагополучному состоянию водоемов, вследствие сброса в них сточных вод. В результате превышаются предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в реках, озерах, морях, подземных водах, ухудшается качество питьевой воды. Растения-индикаторы помогают определить качество воды. Для этой цели помимо микроскопических водорослей представляют ценность крупномерные водные растения. Водные растения, видные невооруженным глазом, позволяют визуально оценить экологическое состояние водоема, определить трофические свойства воды, а иногда и специфику ее химизма.

В достаточно чистой воде растут харовые водоросли (Chara aspera, Chara tomendos), водокрас (Hydrocharis morsus-ranae), пузырчатки малая и охристая (Utricularia minor, Utricularia och-

roleuca), рдест цветной {Potamogeton coloratus), сальвиния

(Salvinianatans). При умеренном загрязнении преобладают ни-теллопсис (Nitellopsisobtuse), рдест блестящий и пронзенноли-стный (Potamogeton lucens, Potamogetonperfoliatus), уруть мутовчатая (Myriophyllum verticillatum). В очень сильно загрязненных водах развиваются многокоренник (Spirodelapolyrhisa), рдест узловатый (Potamogetonnodosus), роголистник (Ceratophyllum demersum), ряска (Lemna vinor), стрелолист обыкновенный (Sa-

gittaria sagittifolia).

52

Ратсения-индикаторы загрязненности

Следует учитывать, что многие виды водных растений обладают широким географическим и экологическим ареалами и в разных водоемах имеют различное индикаторное значение.

О степени антропогенного влияния на окружающую среду судят по исчезновению видов, например, декоративных растений первоцветов: подснежников (Galanthus nivalis, Galanthus plicatus), пролесок(Scilla bifolia, Scillasibirica), рябчиков (Frittilaria meleagris, Frittillaria ruthenica), тюльпанов (Tulipa quercetorum,

Tulipa schrenkii), численность которых вблизи городов резко

сокращается вследствие хищнического сбора, вытаптывания и переуплотнения почвы. Чрезмерный выпас скота, приводящий к деградации естественных лугов, можно диагностировать по характеру растительности, когда ценные кормовые виды замещаются менее питательными. Избыток навоза приводит к усиленному развитию азотолюбивых растений, которые животные не едят.

На свалках обитают рудеральные, или мусорные растения — крапива^/^ dioica), красавка(Atropabelladonna), лопух(Arctium lappa), которые, как правило, являются нитрофилами (см.

Редкие растения являются индикаторами необычных местообитаний. Они могут указывать на центры биоразнообразия или убежища, где вид пережил последний ледниковый период. Составлены списки растений, называемые Красными книгами, которые подлежат охране. Многие из них являются эндемиками, то есть встречаются только в определенном географическом районе.

Охрана растений является одним из важнейших требований при построении общества устойчивого развития. Считается,

Растения-индикаторы в борьбе с вирусами

53

что в настоящее время на Земле еженедельно исчезает один вид растений, а ведь его гибель ведет к уничтожению примерно еще 30 видов мелких животных, связанных с ним в процессе питания. По оценке ученых, почти миллиону видов живых организмов угрожает вымирание непосредственно из-за человеческой деятельности и климатических изменений, связанных с нею. Прогнозируется, что к середине нынешнего столетия до четверти всех животных и растений может исчезнуть с лица Земли. Такие прогнозы действительно ужасают, ведь человеком используется всего несколько тысяч видов растений. О многих видах и их полезных свойствах человеку зачастую еще даже не известно, не говоря уже о том, что от состояния растительности зависит благополучие не только человечества, но и само существование жизни на планете.

Принято дарить друг другу цветы, выражая свою любовь и признательность. Но, если вам весной предлагают купить цветы, собранные браконьерским способом, задумайтесь о том, следует ли становиться соучастником преступного отношения к природе.