Мохи індикатори. Лишайники – індикатори стану навколишнього середовища. Що де росте

Рослини-індикатори дуже потрібні в садівництві, вони підкажуть як краще облаштувати ділянку. Хоча практично будь-яка культура, що вирощується, станом стебел, листя, кореневої системи або іншого органу може розповісти нам про нестачу або надлишок поживних речовин у ґрунті та його вологості. Вміння правильно визначити, про що саме сигналізують рослини, допоможе вчасно виправити ситуацію та покращити врожай.

Рослини-індикатори на дачі

Позбавити себе потреби в постійній діагностиці культурних рослин, можна звернувшись до тих, що ростуть на ділянці без вашої участі, так званим рослинам-індикаторам. Огляньтесь і ви їх точно знайдете. Рік у рік вони добре ростуть самі по собі, незалежно від того, наскільки часто ви їх прибираєте.

Визначення стану ґрунту - один з важливих факторів для садівників-городників, що допомагає завчасно і точніше визначити які добрива варто вносити, що саме краще садити на тому чи іншому місці.

Рослини-індикатори ґрунтових вод

Вологість ґрунту

Рослини – ксерофіти.Вони легко переносять посуху, здатні досить довго обходитися без вологи:

Рослини – мезофіти.Лісові та лучні трави, що ростуть на зволожених ґрунтах, але не заболочених:

Рослини – гігрофіти.Віддають перевагу рясно зволоженим, заболоченим грунтам:

Місце з рясно зволоженим ґрунтом, якщо дозволяє територія, краще облаштувати як декоративну частину ділянки, наприклад, зробити затишний куточок для відпочинку невеликим ставком. Через відсутність такої можливості для вирощування овочів доведеться добре попрацювати над дренажем.

Таке місце не підходить для дерев і чагарників. гарного зростаннянеобхідний рівень ґрунтових вод не ближче півтора або навіть двох метрів від поверхні ґрунту.

Рівень підземних вод

Хазяї ділянки, особливо нової, задаються питанням наявності води, наприклад, для облаштування свердловини або колодязя, системи автополиву або розподілу рослин. У цьому прийдуть на допомогу рослинні індикатори. Обстежте ділянку та знайдіть рослини, що визначають наявність підземних вод.

На глибину залягання води від 10 см вкаже осока двох видів — дерниста і пухирчаста, 10–50 см осока гостра та пурпуровий вейник, від 50 см до метра лабазник в'язолистий та канарковий. При проходженні води на глибині 1–1,5 м, рослинними індикаторами будуть стрілець-трава, вівсяник луговий, віка багатоквіткова та полевичка, понад 1,5 м – повзучий пирій, конюшина червона, подорожник великий і багаття безгостре.

Рослини-індикатори ґрунту

Рослини – оліготрофивказують на малий вміст корисних елементів у ґрунті. Це лишайники, верес, журавлина, листяні мохи, багно, брусниця та чорниця. А також антеннарія, білоус та цмін піщаний.

Середньо-родючий ґрунт підходить для рослин – мезатрофів, наприклад, зелених мохів, щитовника чоловічого і смолівки поникаючою, дикої суниці, орегано, вітряниці лютикової, мар'янника дубравного, любки дволистої і т.д.

До індикаторів збагачених ґрунтів відносяться рослини – евтрофи та мегатрофи. Мох мній, кропива двох видів (пекуча і дводомна), папороть жіноча, мокриця, хвощ лісовий та лунник. А також папороть страусник, морквин лісовий, іван-чай, копитник, лобода, паслін чорний та ін.

Рослини – евритрофивиростають у ґрунтах з різним рівнем родючості, тому індикаторами не є. Це берізка (берізка), деревій.

Найбільш важливою речовиною в харчуванні та розвитку рослин є азот. Від нестачі цього елемента рослини в'януть, сповільнюються у зростанні.

Індикатори вмісту азоту у ґрунті

1. Рослини – нітрофіли(багатий азотом грунт). Марь звичайна, лобода, пурпурна яснотка, собача кропива, лопух, пролісник багаторічний, хміль, яскірка, калюжниця, підмаренник, паслен солодко-гіркий і кропива дводомна.
2. Рослини – нітрофоби(бідний на азот грунт). У таких місцях добре ростуть практично всі бобові культури, а також вільха, обліпиха та джида (джигіда), очиток, морква дика, пупавка.

Є також спостереження щодо рослин, що вказують на щільність ґрунту. Щільна земля на ділянці заростає перстачем гусячою, жовтцем повзучим, подорожником, пирієм повзучим. Лютик повзучий і кульбаба процвітають на суглинках. Пухкий ґрунт з підвищеним вмістом органіки обожнюють кропива та кровохлібка. Піщаники віддають перевагу коров'яку та зірочківці середній.

Рослини-індикатори кислотності ґрунту

У надмірно кислих ґрунтах нормальному зростанню культурних рослин перешкоджає надлишок алюмінію та марганцю, вони сприяють порушенню білкового та вуглеводного обміну, що загрожує частковою втратою врожаю або повним в'яненням рослин. Щоб обчислити склад землі на вашій ділянці, придивіться до дикорослих рослин.

Рослини – ацидофіли (індикатори ґрунтів із підвищеною кислотністю pH менше 6,7)

Граничні ацидофіли, що ростуть на ґрунтах з pH 3–4,5:

Середні ацидофіли- pH 4,5-6:

Слабкі ацидофіли(pH 5–6,7):

Рослини – нейтрофіли, що ідентифікують нейтральні та слабокислі ґрунти з рівнем pH 4,5–7,0

Рослини, які віддають перевагу ґрунту з pH 6,7–7 – звичайні нейтрофіли: верба Хультена та мохи плевроціум та гілокоміум.

Ґрунт із pH 6–7,3 ідеальне середовище для навкололінійних нейтрофілів: журавельник цикутовий, конюшина, батлачик луговий, пучка і снить звичайна.

Рослини – базофіли (індикатори лужних ґрунтів з pH 7,3–9)

Ґрунти з pH 6,7–7,8 ідеально підходять для нейтральних рослин – базофілів:

У ґрунті з pH 7,8–9 – ростуть звичайні рослини – базофіли, такі як червона бузина і в'яз шорсткий, а також кальцефіли(опадаюча модрина, вітряна діброва, лабазник шестилепестний) і рослини – галофіти, такі як тамарикс дрібнокольоровий, безсмертник та деякі види полину.

Більша частина овочевих культурросте в ґрунтах з низьким рівнемкислотності та нейтральних, тому для гарного росту та рясного врожаю, підвищену кислотність необхідно нейтралізувати. Варіантів для цього чимало, все залежить від необхідного результату і культур, що вирощуються, адже є такі рослини, яким слабокислий грунт не заважає добре розвиватися, наприклад, редиска, морква і томат. І особливо картопля. На лужному ґрунті він сильно уражається паршею і врожай різко падає.

Огірки, кабачки, гарбуз, цибуля, часник, салат, шпинат, перець, пастернак, спаржа і селера віддають перевагу слабокислій або нейтральній реакції грунту (pH 6,4-7,2). А капуста та столові буряки навіть на нейтральному грунті добре відгукуються на підлужування.

Рослини, які не є індикаторами

Далеко не всі види рослин можуть ідентифікувати ґрунт, найкращими в цій справі є саме ті, що пристосовані до певних умов, і нетерпимі до будь-яких змін (стенобіонти). Види рослин, які легко пристосовуються до змін складу ґрунтів, а також навколишнього середовища (еврібіонти) не можна називати індикаторами.

Індикаторами не є ті рослини, чиє насіння було випадково занесене на ділянку. Зазвичай вони дають одиночні сходи і при своєчасному прибиранні більше не з'являються.

Виходить більшість рослин, з якими ми боремося і звикли називати бур'янами, можуть бути незамінними помічниками у діагностиці ґрунту. Рослини-індикатори дозволяють заощадити час та сили на складних експериментах, адже все що потрібно зробити – просто знайти їх на своїй ділянці та розпізнати.

1

Експериментально показано, що листостебельні мохи можуть бути використані як біоіндикатори забруднення навколишнього середовища нафтопродуктами.

листостебельні мохи

нафтове забруднення

біоіндикація

1. Гусєв А.П., Соколов А.С. Інформаційно-аналітична система з метою оцінки антропогенної порушеності лісових ландшафтів // Вісник Томського державного університету. - 2008. - № 309. - С. 176-180.

2. Железнова Г.В., Шубіна Т.П. Мохи природних середньотаїжних рослинних угруповань Південної частини Республіки Комі // Теоретична та прикладна екологія. - 2010. - № 4. - С. 76-83.

3. До організації комплексного моніторингу стану природного середовища в районі падіння частин ракет-носіїв, що відокремлюються, на території Північного Уралу / І.А. Кузнєцова, І.М. Коркіна, І.В. Ставішенко, Л.В. Чорна, М.Я. Чеботіна, С.Б. Холостов // Вісті Комі наукового центру Уральського відділення РАН. - 2012. - № 2 (10). – С. 57–67.

4. Серебрякова Н.М. Вплив ксенобіотиків на фізіологію та біохімію листостеблових мохів // Вісник Оренбурзького державного університету. - 2007. - № 12. - С. 71-75.

Розвиток фундаментальних досліджень, пов'язаних із стійкістю та зміною природних біоценозів під впливом різних антропогенних факторів, у тому числі – ракетно-космічної діяльності, не втрачає своєї актуальності. Необхідність прогнозу змін середовища та викликаних ними наслідків зростає пропорційно до зростаючого впливу на природні комплекси. Так само актуальним є і пошук шляхів запобігання негативним наслідкам. Однак вирішити ці питання можливо лише при визначенні самого наявності впливу та його ступеня. Дане дослідження присвячене вивченню здатності мохів до насичення нафтопродуктами та можливості використання їх як біоіндикаторів при оцінці антропогенного впливу, зокрема - нафтового забруднення на території району падіння частин ракет-носіїв «Союз» (паливо - авіаційний гас), що відокремлюються, при виведенні космічних апаратів. -Синхронну орбіту з космодрому Байконур.

Територія проведення досліджень знаходиться на межі Свердловської та Пермської областей, координати центру району падіння (РП) – 60° 00′ пн.ш.; 58 ° 54 'с.д., площа - 2206,4 км2. За період експлуатації території як район падіння відбулося 6 пусків ракет-носіїв (РН): у грудні 2006, листопаді та грудні 2007, вересні 2009, липні та вересні 2012 років. Фрагменти частин, що відокремлюються, ракет-носіїв (ОЧ РН) виявлені на м. Ольвінський Камінь (N 59º 57', E 59º 12'), на східному схилі р. Сінний Камінь (N 59º 59', E 59º 06') і у верхів'ях р . Улс (N 59º 59', E 58º 59'). При здійсненні пусків ракет-носіїв передбачено екологічний супровід прийому фрагментів ОЧ РН, що полягає в оцінці вмісту нафтопродуктів до і після падіння ОЧ РН в основних середовищах, що депонують (ґрунт, сніг, вода водних об'єктів). Результати цих робіт не виявили будь-яких змін стану природного середовища після пуску РН як при візуальній оцінці, так і при оцінці забруднення ракетно-космічним паливом. Результати фонового моніторингу вмісту нафтопродуктів у депонуючих середовищах підтвердили цей висновок. Ті ж результати отримані і за супроводу пусків 2012 року: відмінностей у вмісті нафтопродуктів у допускових та післяпускових пробах води та ґрунту не виявлено.

У 2011-2012 роках проведено дослідження можливості використання зелених листостеблових мохів як біондикаторів при контролі стану природного середовища та оперативної оцінки змін, що відбуваються при аерогенному забрудненні нафтопродуктами. Експериментально встановлено їхню здатність до накопичення нафтопродуктів при атмосферному забрудненні.

Широке поширення, морфологічні та фізіологічні властивості мохів, їх здатність переносити несприятливі умови середовища та висока чутливість до екотоксикантів дозволяють використовувати ці рослини як біоіндикатори. Мох «приймає» всі мікродомішки з атмосфери, утримуючи та накопичуючи їх протягом усього часу життя. Незважаючи на те, що за 3-5 років зелена (фотосинтезуюча) частина моху повністю оновлюється, сам мох живе набагато довше. Мохи не мають кореневої системи, і, отже, внесок інших джерел, крім атмосферних випадень, здебільшого органічний. Застосовуючи сучасні методихімічного аналізу можна встановити елементний склад атмосферних випадень у місці збору та кількісно визначити концентрацію тієї чи іншої хімічної речовини, накопиченої мохом за певний період часу. Використання мохів як індикатори атмосферного забруднення має суттєві переваги перед традиційними методамиоскільки збір зразків нескладний, не вимагає дорогої апаратури як для пробовідбору повітря та опадів; процес збирання, транспортування та зберігання моху менш трудомісткий.

Найчастіше для біоіндикації рекомендують використовувати епіфітні мохи, які ростуть на корі дерев і практично не пов'язані з ґрунтом (на них практично не позначається гетерогенний склад ґрунтів). Однак, при контролі забруднення природного середовища продуктами ракетно-космічної діяльності, що однаково впливає на всі компоненти природного комплексу, названа особливість грунтових мохів не заважає вирішенню поставленого завдання.

Матеріал та методи дослідження

У 2011-2012 роках. проведено експериментальні дослідження адсорбційної здатності зелених листостеблових мохів до накопичення нафтопродуктів. Зразки для досліджень відібрано в основних моніторингових точках району падіння ОЧ РН, оскільки відразу ж передбачалося використовувати отримані значення як фонові при подальших дослідженнях у ході екологічного супроводу пусків ракет-носіїв. Місця відбору зразків наведені у табл. 1.

Таблиця 1

Місця відбору проб листостеблових мохів Місце відбору проб	Координати
Хр. Ялинова грива	N 60º 07’ 17»	E 59º 18' 10»
	N 60º 06' 55»	E 58º 53' 20»
Хр. Кваркуш схил	N 60º 07’ 30’’	E 58º 45' 25»
Хр. Кваркуш плато 1	N 60º 08' 21»	E 58º 47' 54»
Г. Сінний камінь	N 59º 58’ 34’’	E 59º 04’ 59’’
Головний уральський хребет	N 60º 05' 27»	E 59º 08' 16»
Хр. Кваркуш плато 2	N 60º 09’ 33’’	E 58º 41’ 30’’
Г. Казанський камінь	N 60º 06’ 41’’	E 59º 02’ 53’’
Г. Ольвінський камінь	N 59о 54' 10''	E 59о 10' 10''
Г. Конжаківський камінь	N 59º 37’ 59’’	E 59º 08’ 26’’

Для хімічного аналізу відбиралися проби листостеблових мохів сімейства Polytrichaceae (політрихові). При визначенні вмісту нафтопродуктів проби моху екстрагували гексаном, концентрацію нафтопродукту в екстракті визначали на приладі «Флюорат-02» за методикою ПНД Ф 16.1:2.21-98 (Методика виконання вимірювань масової частки нафтопродуктів у пробах ґрунтів, ґрунтів флуориметричним методом з використанням Флюорат-02»). Окремо визначили вологість моху та проводили перерахунок концентрацій нафтопродуктів на суху речовину проби.

Експеримент із насичення моху гасом проводили статичним методом. У герметичний контейнер поміщали навішування гасу. Після її випаровування визначали його вміст у паровій фазі, потім у контейнер з пробою гасу вносили навішування проби моху. Оскільки допускалося, що відмерлі частини рослин та живі можуть по-різному адсорбувати нафтопродукти, у перший рік роботи проби за цією ознакою були розділені, і відмерлі та живі частини аналізувалися окремо. Після витримки протягом 5 діб визначали вміст гасу в пробах моху. Коефіцієнт поділу обчислювали як відношення концентрації гасу в пробі моху до залишкової концентрації гасу в паровій фазі.

Результати дослідження та їх обговорення

У табл. 2 представлені отримані значення вмісту нафтопродуктів у сухих пробах моху: від 0,008 до 0,056 мг/кг сухої проби (в середньому - 0,028 мг/кг) за вологості 23-56 %.

Враховуючи, що проби для визначення вмісту нафтопродуктів відбиралися в періоди, не пов'язані з експлуатацією території в ракетно-космічній діяльності (тобто - поза пусками ракет-носіїв), на території, що не піддається антропогенному впливу, отримані значення можуть бути розцінені за подальших дослідження як фонові.

Таблиця 2

Результати фонового моніторингу стану листостеблових мохів у районі падіння ОЧ РН

У 2011 році розпочато дослідження адсорбційної здатності мохів, і насамперед проведено аналіз здатності до насичення нафтопродуктами живих зелених та відмерлих частин моху. Виявлені відмінності незначні та незакономірні (табл. 3), що дозволяє ними знехтувати і надалі використовувати як аналізовану пробу зразок моху цілком (без поділу на живі та відмерлі частини).

Таблиця 3

Результати експериментального дослідження з насичення листостеблових мохів парами гасу

Місце відбору проб				Коефіцієнт поділу вмісту нафтопродуктів у сухому моху (тв. фаза)/у паровій фазі
	верхня (зелена) частина моху	нижня (відмерла) частина моху	сумарна проба моху
Хр. Ялинова грива
Хр. Кваркуш схил
Хр. Кваркуш плато 1
Г. Сінний камінь
Хр. Кваркуш плато 2
Г. Казанський камінь
Г. Ольвінський камінь
Г.Конжаковський Камінь

Отримані результати переконливо підтверджують можливість використання листостеблових мохів як організми-біоіндикатори при оперативній оцінці атмосферного забруднення природного середовища нафтопродуктами. Той факт, що живі зелені та відмерлі частини моху однаково реагують на насичення парами гасу, суттєво полегшує роботу при використанні мохів у веденні комплексного екологічного стану природного середовища.

Висновок

В результаті проведених експериментальних досліджень отримані фонові значення рівня вмісту нафтопродуктів у листостебельних мохах, широко поширених на території Північного Уралу, і в тому числі - в районі падіння частин ракет-носіїв, що відокремлюються. У середньому тканинах мохів у природному середовищі міститься 0,028 мг/кг сухої маси при вологості 23-56 %. Встановлено високу адсорбційну здатність зелених мохів: при п'ятиденній витримці в парах гасу вміст нафтопродуктів у пробах моху зростає на порядок. Отримані результати підтверджують можливість використання листостеблових мохів як біоіндикатори як мінімум при оцінці атмосферного забруднення нафтопродуктами. Визначення фонових значень дозволяє рекомендувати використання цього об'єкта при екологічному супроводі майбутніх пусків ракет-носіїв як на території Свердловської області, так і в інших районах падіння ОЧРН, розташованих у лісовій та гірсько-лісовій зоні.

Робота виконана за проектом орієнтованих фундаментальних досліджень у рамках угод про співробітництво УРО РАН з державними корпораціями, науково-виробничими об'єднаннями № 12 -4-006-КА.

Бібліографічне посилання

Кузнєцова І.А., Холостов С.Б. Листостеблові мохи як біоіндикатори нафтового забруднення природного середовища району падіння частин ракет-носіїв, що відокремлюються // Успіхи сучасного природознавства. - 2013. - № 6. - С. 98-101;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=32490 (дата звернення: 26.02.2020). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»

Різні організми по-різному реагують ті чи інші антропогенні впливу, будучи їх показниками. Слід зазначити, що індикаторними властивостями володіють як окремі види організмів, а й їх спільноти загалом. Перевага живих індикаторів полягає в тому, що вони підсумовують біологічно важливі дані про навколишнє середовище та відображають його стан у цілому, роблять необов'язковим застосування дорогих трудомістких фізичних та хімічних методів для вимірювання окремих біологічних параметрів. Живі організми реагують на короткочасні та залпові викиди токсикантів, які не може зареєструвати автоматизована система контролю. Вони відображають швидкість змін, що відбуваються в природному середовищі, вказують шляхи і локалізацію різного роду забруднень в екологічних системах, можливі шляхи потрапляння цих агентів в їжу людини, дозволяють судити про ступінь шкідливості тих чи інших речовин для живої природи і людини, а також допомагають нормувати допустиме навантаження на екосистеми, що відрізняються за своєю стійкістю до антропогенного впливу.

Зважаючи на високу чуйність мохів до змін умов зростання і хімічного складунавколишнього середовища при широкому поширенні, поряд з лишайниками, їх часто використовують як біоіндикатори. Як показники екологічних умов використовують видовий склад мохів та їх велика кількість, а вміст мінеральних речовин в організмі мохів є інтегральним показником рівня забруднення, що відображає більш-менш усереднений вміст полютантів за тривалий період (час існування дерновинки або окремої особини).

Мохи здатні накопичувати у своєму організмі широкий спектр техногенних полютантів: від органічних речовин, включаючи пестициди, до важких металів та радіонуклідів. Як індикатори-накопичувачі серед мохоподібних найчастіше застосовуються поширені в наших лісах зелені мохи: Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Dicranum polysetum Sw., Hylocomium splendens (Hedw.) B.S.G. програм моніторингу утримання важких металів у різних екосистемах: від соснових лісів до геотермальних джерел. Зокрема, спостереження за вмістом Cd, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Cr, V, Pb та Zn у мохах постійно проводяться у Фінляндії, Німеччині, Австрії, Польщі, Іспанії та Італії, Новій Зеландії, США та Канаді. Моніторингові дослідження вмісту важких металів у такий спосіб ведуться і в Росії та Білорусі, наприклад, у Березинському біосферному заповіднику.

Найважливішим є вивчення мохів як накопичувачів радіонуклідів, т.к. більша частина території Гомельської області забруднена радіоактивними випаданнями внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС.

до 43,81% від валового запасу в сосновому біогеоценозі (волога суборь В3). Найбільш реальні дані наводяться в: згодом немає істотних змін ролі біоти в акумуляції 137Cs, лише його перерозподіл убік грунтового покриву. Мохи містять 6% (максимально 12%) від сумарних запасів 137Cs в екосистемі, що можна порівняти з такими значеннями для дерев'яного ярусу.

Причиною формування настільки високого вмісту 137Cs в моховому покриві при малому періоді встановлення рівноваги з навколишнім середовищем може виступати здатність мохів утримувати поживні речовини, транспортувати їх в акропетальному напрямку і повторно використовувати, що призводить до мінімізації втрат елементів живлення.

Таким чином, в умовах забруднення території 137Cs відбувається вибіркове накопичення нукліду, і моховий покрив здатний ставати депо (до 12% від сумарного вмісту в екосистемі) форм 137Cs, що легко залучаються в біологічний кругообіг. Основним висновком практично всіх досліджень щодо накопичувальної здатності мохів є констатація факту про можливість застосування їх як індикаторів-накопичувачів. Питання участі мохів у подальшій міграції накопиченого ними 137Cs та впливу мохового покриву на доступність нукліду для кореневого харчування вищих рослин, пов'язаних з розвиненим моховим покривом, є маловивченими.

Серед різноманіття рослин є такі, які називають рослинами-індикаторами. Їх властива чітко виражена адаптація до певним умовам довкілля. Тобто ці рослини воліють ті чи інші типи ґрунтів та умови існування. Наприклад, одні частіше ростуть на кислих ґрунтах, інші - на глинистих, треті віддають перевагу вапнякам або тінистим місцям. Крім того, рослини можуть багато розповісти і про родючість ґрунту.
Так, на ґрунтах, що містять багато азоту, часто зустрічаються кропива дводомна, купир, лобода, жовтець їдкий. Підвищена кількість азоту надає цим рослинам інтенсивно-зеленого кольору. У той же час морква дика і очиток віддають перевагу грунту з невеликою кількістю азоту. У цих рослин відповідно блідо-зелений колір листя.

Ґрунти з високим вмістом кальцію воліють багато видів бобових, вільха. Ці рослини ще називають кальцефілами. Бобові, до речі, можуть витягувати кальцій із глибоких шарів ґрунту, а потім збагачувати їм верхні шари.

Нейтральні ґрунти до душі ромашці непахучій, редьці польовій, конюшині, берізці польовому, мати-й-мачусі, пирію повзучому, грицику, кропиві, лободі, мокрець. На таких ґрунтах можна садити практично всі культурні рослини.

Кислі ґрунти підходять для хвоща польового, чорниці, м'яти польової, щавлю дикого, подорожника, фіалки триколірної, журавлини, брусниці. З культурних рослин на них можуть рости люпин, ревінь, гортензія, горобина, хрін та деякі інші. А бобові дуже кислі не виносять.
На слабокислому грунті добре ростуть конюшина, папороті, пирій, мати-й-мачуха, ромашка, кульбаба. З культурних рослин це картопля, петрушка, агрус, смородина, обліпиха, кавуни, гарбузи, кабачки, троянди, нарциси, півонії, дзвіночки, волошки та інші. Кислотність ґрунтів можна знизити шляхом внесення вапна.

На вапняках добре ростуть люцерна, мати-й-мачуха, простріл, жовтець.
Лужні грунти воліють фіалка польова, мак самосійка, берізка, люцерна посівна, гірчиця польова, злакові. З культурних рослин на таких ґрунтах можна висаджувати кукурудзу, злаки, мак, ломонос. На лужних часто спостерігається хлороз рослин, тобто позначається дефіцит заліза.
Солоні ґрунти любить лобода. Заболочені – м'ята польова, хвощ польовий, мати-й-мачуха. Сухі – полин, ромашка, цикорій звичайний. Щільні - жовтець повзучий, подорожник великий, пирій повзучий, ромашка запашна. Глинисті та суглинні - кульбаба, м'ята, хвощ.
Родючі ґрунти воліють чистотіл, снить, малина, кропива, кислиця. Малородючі - брусниця, журавлина, торф'яні мохи, лишайники, щавель малий, мучниця, грицики.
Близьке розташування ґрунтових вод воліють верба, дуб, вільха сіра, щавель, наперстянка, болиголов, мати-й-мачуха. А яблуні та вишні на таких місцях ростуть погано.

Всі знають, що завдяки рослинам ми отримуємо чисте повітря. Але й тут є свої рекордсмени. Так, рослини з опушеним листям, такі як сріблястий клен, очищають повітря від пилу. Чорна та бальзамічна тополя, верба біла, в'яз гладкий активно поглинають сірчаний газ. Чадний - вільха, бірючина, ялина, осика. Свинець - липа серцеподібна, тополя чорна, каштан кінський.

У Останнім часомбули науково обґрунтовані зв'язки між певними рослинами та родовищами деяких корисних копалин. Наприклад, в Австрії та в Китаї за допомогою рослин, які віддають перевагу грунту з великим вмістом міді, відкрили поклади мідної руди, а в Америці за допомогою рослин знайшли родовища срібла. Мешканець пустель акантофілліум - колючка, на яку ніхто не звертав уваги, потрапляючи на землю, багату на сірку, розпускає не рожеві квіти, а білі; там же, де в землі є цинк, листя рослини набуває жовтуватого відтінку.
Деякі квіти допомагають геологам знаходити родовища цинку. На його підвищений вміст у ґрунті вказують фіалки та братки. Саме на таких землях у цих рослин зустрічаються найбільші квіти. До речі, фіалка допомогла геологам знайти найбільше цинкове родовище Західної Європи. На ґрунтах, багатих на вапно, ростуть адоніси, лілії-саранки; а на вміст у ґрунті нікелю та кобальту вказує сон-трава. Якщо пишною квіткою розцвіла гойда (рослина із сімейства гвоздик), то десь поблизу є мідь.

Нерідко по потворному розвитку деяких рослин можна дізнатися про присутність у ґрунті багатьох корисних копалин. Наприклад, на ґрунтах із звичайним вмістом бору такі рослини, як полин, прутняк, солянка, ростуть високими, а на ґрунтах із підвищеним вмістом цього елемента ці рослини стають карликовими. Змінена форма пелюсток маку вказує на те, що під землею знаходяться поклади свинцю та цинку, а квітки штокрози з ненормально розсіченими вузькими пелюстками – на родовища міді чи молібдену. Допоможе відшукати воду і визначить, прісна вона чи солона, солодка – велика рослина з темною зеленню та з червоно-фіолетовими китицями квітів. Якщо рослина цвіте пишно – вода прісна, якщо слабо і на листі з'являється світлий наліт – вода солона.
Виникла навіть наука - "індикаційна геоботаніка", що вивчає рослини, що чуйно реагують на зміни умов навколишнього середовища та допомагають виявити багатства земних надр.
Вулканологи стверджують, що примули здатні передбачити виверження вулканів. Наприклад, на острові Ява в горах Пангранто королівська примула розквітає лише напередодні вулканічного виверження. Біологи пояснюють цю пророчу здатність квітки ефектом впливу ультразвуку з його капіляри, у яких ультразвукові коливання прискорюють рух рідин. Ймовірно, цим у тканинах рослини прискорюються процеси обміну речовин, і вона розквітає.

БІОЛОГІЧНІ ІНДИКАТОРИ (біоіндикатори) - організми, що реагують на зміни довкілля своєю присутністю чи відсутністю, зміною зовнішнього вигляду, хімічного складу, поведінки. При екологічному моніторингу забруднень використання біологічних індикаторів часто дає більш цінну інформацію, ніж пряма оцінка забруднення приладами, оскільки біологічні індикатори реагують на весь комплекс забруднень. Крім того, володіючи «пам'яттю», біологічні індикатори своїми реакціями відбивають забруднення за тривалий період. На листі дерев при забрудненні атмосфери з'являються некрози (відмираючі ділянки). За присутністю деяких стійких до забруднення видів та відсутності нестійких видів (наприклад, лишайників) визначається рівень забруднення атмосфери міст.

При використанні біологічних індикаторів важливу роль відіграє здатність деяких видів акумулювати забруднюючі речовини. Наслідки аварії на Чорнобильській АЕС були зафіксовані у Швеції під час аналізу лишайників. Сигналізувати про підвищений вміст барію та стронцію у навколишньому середовищі можуть береза ​​та осика неприродно зеленим кольоромлистя. Аналогічно в ареалі розсіювання урану навколо родовищ пелюстки іван-чаю стають білими (у нормі - рожеві), у лохини темно-сині плоди набувають білий колірі т.д.

Для виявлення різних забруднюючих речовин використовуються різні види біологічних індикаторів: для загального забруднення - лишайники та мохи, для забруднення важкими металами - зливу та квасолю, діоксидом сірки - ялина та люцерна, аміаком - соняшник, сірководнем - шпинат та горох ) - недоторка та ін. Використовуються і звані «живі прилади» - рослини-індикатори, висаджені на грядках, вміщені у вегетаційні судини чи спеціальних коробочках (у разі використовують мохи, коробочки з якими називаються бриометрами).
«Живі прилади» встановлюють у найбільш забруднених частинах міста. При оцінці забруднення водних екосистем як біологічні індикатори можуть використовуватися вищі рослиниабо мікроскопічні водорості, організми зоопланктону та зообентосу. У середній смузіРосії у водоймах при забрудненні води розростаються роголистник, рдест плаваючий, ряски, а в чистій воді- водофарб жаб і сальвінія. З допомогою біологічних індикаторів можна оцінювати засолення грунту, інтенсивність випасу, зміна режиму зволоження тощо. буд. У разі як біологічний індикатор найчастіше використовується весь склад фітоценозу. Кожен вид рослин має певні межі поширення (толерантності) по кожному фактору середовища, і тому сам факт їхнього спільного зростання дозволяє досить повно оцінювати екологічні фактори.

Можливості оцінки середовища по рослинності вивчаються спеціальним розділом ботаніки – індикаційною геоботанікою. Її основний метод - використання екологічних шкал, тобто спеціальних таблиць, в яких для кожного виду зазначені межі його поширення за факторами зволоження, багатства ґрунту, засолення, випасу і т. д. . Широкого поширення набуло використання дерев як біологічних індикаторів зміни клімату та рівня забруднення навколишнього середовища. Враховується товщина річних кілець: у роки, коли мало опадів або в атмосфері підвищувалася концентрація забруднюючих речовин, утворювалися вузькі кільця. Таким чином, на спилі ствола можна побачити відображення динаміки екологічних умов.



Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версіяроботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

Ціль:Вивчення та визначення лишайників як індикатора чистоти повітря.

Завдання:

- Визначити роль лишайників як показників чистоти повітря.

- Порівняти досвідчені дані.

Актуальність:

Лишайники є піонерами рослинності, але є одним із найважливіших визначників чистоти повітря.

Новизна:Дослідження щодо лишайників ведеться вперше на території селища Танди.

Вступ

Найбільш гостру екологічну проблему є забруднення повітря, оскільки регулярно відбувається викид забруднюючих речовин в атмосферне повітря.

Продукти спалювання палива автомобілів, викиди котелень, продукти горіння під час пожеж і т.д. надходять у найнижчий (приземний) шар атмосфери. Умови їхнього розсіювання визначаються станом атмосфери. Вирішальну роль у своїй грає вітер: у вітряну погоду добре провітрюється, концентрації забруднюючих речовин низькі. У безвітряну погоду «чистоту» приземного повітря визначають процеси вертикального перемішування. За сприятливих умов вони забезпечують винесення домішок у верхні шари атмосфери та надходження звідти чистого повітря.

Забруднення повітря призводить до зменшення товщини озонового шару та утворення озонових дірок. За оцінками вчених, зменшення товщини озонового шару на 1% підвищить інтенсивність УФ – випромінювання на поверхні Землі на 2%, що збільшить рівень захворюваності на рак шкіри у людей на 3-6%. Крім того, забруднення повітря призводить до підвищення вологості повітря, до збільшення кількості туманів у місті та помутніння атмосфери – утворюється парниковий ефект.

А також атмосферні забруднення впливають на стан питних джерел та стан рослинного та тваринного світу.

Але найголовніше, забруднене повітря дуже впливає на здоров'я і самопочуття людини. При сильно забрудненому повітрі у людей запалюються очі, слизові оболонки носа і горла, з'являються симптоми ядухи, загострення легеневих та різних хронічних захворювань, наприклад: хронічних бронхіт, і навіть захворювання на рак легенів.

Таким чином, проблема забруднення повітря є актуальною, і ми вирішили з'ясувати, наскільки сильно забруднене повітряу нашому налеглі. Існують різні методикидослідження рівня забруднення повітря Існують також інструментальні методи визначення вмісту в повітрі шкідливих домішок, які використовуються державними природоохоронними організаціями з метою моніторингу повітряного середовища. Проте нам такі методи недоступні. Ми вибрали найбільш доступну методику оцінки ступеня забруднення повітря – ліхеноіндикацію. Тобто нами були обрані лишайники як індикатори стану повітря. Об'єктом дослідження стали території у центрі селища та на околицях селища.

Характеристика лишайників

Російську назву лишайники отримали за візуальну подібність до проявів деяких шкірних захворювань, що отримали загальну назву «лішаї». Латинська назва походить від грецької (лат. Lichen) і перекладається як бородавка, що пов'язано з характерною формою плодових тіл деяких представників.

За неблагозвучною назвою цих рослин ховається дивовижний за своєрідністю світ.

Як організми лишайники були відомі вченим і в народі задовго до відкриття їхньої сутності. Ще великий Теофраст (371 - 286 до н. е.) "батько ботаніки", дав опис двох лишайників - уснеї (Usnea) і рочели (Rocella. Поступово кількість відомих видів лишайників зростала. У XVII столітті було відомо лише 28 видів. Французький лікар і ботанік Жозеф Піттон де Турнефор у своїй системі виділив лишайники в окрему групу у складі мохів.Хоча до 1753 року було відомо понад 170 видів, Карл Лінней описав лише 80, охарактеризувавши їх як «мізерне селянство рослинності», і включив разом з печінками "наземних водоростей".

Лишайники-група симбіотичних організмів, у тілі яких поєднуються два компоненти: автотрофний – водорість або ціанобактерія та гетеротрофний – гриб. Разом вони утворюють єдиний організм. Для кожного виду лишайників характерна постійна, що склалася у процесі історичного розвиткуформа симбіозу – взаємокорисного співжиття певного гриба з конкретною водорістю.

Розподіл лишайників на класи та сімейства проводять у відповідності з належністю виду гриба – компонента лишайника – до певного відділу грибів, що входять до складу лишайників, відносять до відділу Аскомікота, а невелику частину – до відділу Базідіомікота.

За величиною лишайники різноманітні, їх розміри – від кількох до десятків сантиметрів. Тіло лишайників представлене слані,або таломом.Залежно від пігменту, що утворюється, воно може бути сірим, сизим, зеленуватим, буро-коричневим, жовтим, помаранчевим або майже чорним.

Наразі налічується близько 25 тис. видів лишайників. І щороку вчені виявляють та описують десятки та сотні нових невідомих видів. Зовнішність цих рослин химерний і різноманітний. Відомі паличкоподібні, кущисті, листясті, плівчасті, клубкоподібні, «голі» і густо вкриті лусочками (філокдадіями) лишайники, що мають слайд у вигляді булави і плівки, бороди і навіть багатоповерхових веж.

Залежно від зовнішнього вигляду розрізняють три основні морфологічні типи: накипні, листясті і кущисті лишайники. У природі лишайники займають кілька екологічних ніш: епілітні, епіфітні, епіксильні, грунтові та водні.

Таллом накипних лишайників - це скоринка "накип", нижня поверхня щільно зростається з субстратом і не відокремлюється без значних ушкоджень. Це дозволяє їм жити на оголеному ґрунті, на крутих схилах гір, деревах і навіть на бетонних стінах. Іноді накипний лишайник розвивається всередині субстрату і зовні не помітний.

Листяні лишайники мають вигляд пластин різної формита розміру. Вони більш менш щільно прикріплюються до субстрату за допомогою виростів нижнього кіркового шару.

Кущики мають більш складну будову. Таллом утворює безліч округлих або плоских гілочок. Зростають землі або звисають з дерев, деревних залишків, скель. На субстраті вони прикріплюються лише біля свого заснування.

До субстрату лишайники прикріплюються особливими виростами, розташованими на нижній стороні талому, - ризоїдами (якщо вирости сформовані тільки гіфами нижньої кори), або ризинами (якщо ці вирости включають серцевинні гіфи).

I.1 Лишайники як індикатори довкілля

Лишайники є дуже своєрідною групою спорових рослин, які з двох компонентів - гриба і одноклітинної, рідше нитчастої водорості, які живуть разом, як цілісний організм. При цьому функція основного розмноження та харчування за рахунок субстрату належить грибу, а функція фотосинтезу – водорості. Лишайники чуйно реагують на характер та склад субстрату, на якому вони ростуть, на мікрокліматичні умови та склад повітря, внаслідок надзвичайного "довголіття" лишайників їх можна використовувати для датування віку різних предметівна основі вимірювання їх слані - в діапазоні від декількох десятиліть до декількох тисячоліть.

Об'єктом глобального моніторингу обрано лишайники тому, що вони поширені по всій Земній кулі і оскільки їхня реакція на зовнішній вплив дуже сильна, а власна мінливість незначна і надзвичайно уповільнена порівняно з іншими організмами.

З усіх екологічних груп лишайників найбільшу чутливість мають епіфітні лишайники (або епіфіти), тобто лишайники, що ростуть на корі дерев. Вивчення цих видів, найбільших містахсвіту, виявило ряд загальних закономірностей: що більше індустріалізоване місто, що більше забруднений, то менше зустрічається у межах видів лишайників, тим меншу площу покривають лишайники на стовбурах дерев, тим нижче «життєвість» лишайників.

Лишайники є інтегральним індикатором стану середовища проживання і опосередковано відбивають загальну «сприятливість» комплексу абіотичних чинників середовища на біотичні.

Крім того, більшість хімічних сполук, що негативно впливають на флору лишайників, входять до складу основних хімічних елементівта сполук, що містяться у викидах більшості промислових виробництвщо дозволяє використовувати лишайники саме як індикатори антропогенного навантаження.

Усе це зумовило використання лишайників і лихеноиндикации у системі глобального моніторингу стану довкілля.

I.2. Класифікація лишайників

Розрізняють три основних типи слані лишайників: накипний (кірковий), листуватий і кущистий, між якими зустрічаються перехідні форми. Найбільш прості - накипні,і кіркові,схожі на кору дерева. Вони ростуть на поверхні ґрунту, гірських порід, на корі дерев та чагарників, щільно зростаються із субстратом і не відокремлюються від нього без значних пошкоджень.

Більш високоорганізовані лишайники мають листуватеслоевище у формі пластинок, розпростертих субстратом і зростаються з ним за допомогою пучків гіф. На субстраті листуваті лишайники мають вигляд лусочок, розеток або зазвичай розрізаних на лопаті великих пластин.

Найбільш складно організована верства - кущисте, Що має форму стовпчиків або стрічок, зазвичай розгалужених і зростаються з субстратом тільки основою. Вертикальний зростання слоевище дозволяє йому краще використовувати сонячне світло для фотосинтезу.

У більшості лишайників слоевище має верхній і нижній кіркові шари із щільного сплетення грибних ниток, між якими знаходиться серцевина – пухкий шар грибів зміцнює слоевище та захищає водорості від надмірного освітлення. Основна функція серцевого шару - проведення повітря до клітин водоростей, що містять хлорофіл.

Симбіотичні взаємини гриба і водоростей виявляються у цьому, що нитки гриба у тілі лишайника хіба що виконують функцію коренів, а клітини водоростей грають роль листя зелених рослин - у яких відбувається фотосинтез і накопичення органічних речовин. Гриб забезпечує водорості органічних речовин. Таким чином, лишайники є автогелеротрофніорганізми. Лишайнику, як цілого організму, притаманні нові біологічні якості, невластиві його компонентам поза симбіозом. Завдяки цьому лишайники мешкають там, де не можуть жити ні водорості, ні гриби окремо. Фізіологія гриба і водорості в слані лишайника також багато в чому відрізняється від фізіології вільноживучих грибів і водоростей.

Серед лишайників розрізняють групи видів, що ростуть на ґрунті, деревах, склах і т.д. Усередині них можна виділити ще більш дрібні групи: мешкають ні вапняних або крем'янистих гірських породах, на корі дерев, оголеній деревині, на листі (у вічнозелених рослин) та ін. речовин. Вони дуже вимогливі до чистоти повітря, не виносять диму, кіптяви та особливо сірчистих газів промислових районів.

Зустрічаються у всіх біогеографічних зонах, особливо у помірних та холодних областях, а також у горах. Лишайники здатні переносити тривале висушування. Фотосинтез та харчування у них у цей час припиняються. Стійкість до посухи та низької температури дозволяє їм переживати періоди різкої зміни умов існування та повертатися до життєдіяльності навіть за низької температури та незначного вмісту CO2, коли багато рослин гинуть.

І.3. Розмноження лишайників

Лишайники розмножуються переважно вегетативно - частинами слоевище. Крихкі в суху погоду, лишайники легко ламаються від дотику тварин або людей; окремі шматочки, потрапивши у відповідні умови, розвиваються у нове слоевище. Однак вони можуть розмножуватися і спорами, які утворюються статевим чи безстатевим шляхом.

Широке поширення лишайників обумовлено багатьма чинниками, у тому числі основні - їх здатність протистояти несприятливому впливу середовища, легкість вегетативного розмноження, дальність і висока швидкість перенесення окремих частин слані вітром.

По характеру статевого спороношення лишайники відносять до двох класів: сумчасті (розмножуються суперечками, що дозрівають в сумках), до яких відносяться майже всі різновиди лишайників, і базидіальні (суперечки дозрівають у базидіях), що налічують всього кілька десятків видів.

Розмноження лишайників здійснюється статевим та безстатевим (вегетативним) способами. У результаті статевого процесу утворюються суперечки гріба лишайника, які розвиваються в закритих плодових тілах - перитаціях, що мають вузьку вивідну отвір вгору, або в апотетіях, широко відкритих до низу. Пророслі суперечки, зустрівши відповідну своєму виду водоросль, утворять з нею нове слоевище.

Вегетативне розмноження полягає в регенерації слані з невеликих його ділянок (уламків, гілочок). У багатьох лишайників є спеціальні вирости - ізодії, які легко відламуються і дають початок новій слані. В інших лишайниках утворюються крихітні гранули (среді), в яких клітини водорості оточені щільним скупченням гіф; ці гранули легко розносяться вітром.

Все необхідне для життя лишайники отримують з повітря та атмосферних опадів і при цьому не мають спеціальних пристосувань, що запобігають надходженню їх тіла різних забруднювачів. Особливо згубні для лишайників різні оксиди, що утворюють при з'єднанні з водою кислоти тієї чи іншої концентрації. Вступаючи в таллом, такі сполуки руйнують хлоропласти водоростей, рівновага між компонентами лишайника порушується, і організм гине. Тому багато видів лишайників швидко зникають з територій, схильних до значного забруднення. Але виявляється не все.

У будь-якому випадку загибель окремих видів має бути тривожним сигналом не тільки для людей, які проживають у будь-якій конкретній місцевості, але й для всього людства.

Так як лишайники дуже чутливі до забруднення повітря і гинуть при високому вмісті в ньому чадного газу, сполук сірки, азоту та фтору їх можна використовувати як живі індикатори чистоти навколишнього середовища. Такий метод був названий ліхеноіндикацією (від грец. "ліхен"-лишайник)

І.4. Значення лишайників

Значення лишайників велике. Як автогетеротрофні компоненти природних систем вони акумулюють сонячну енергію, утворюючи певну біомасу, і в той же час розкладають органічні речовини до мінеральних. Внаслідок їх життєдіяльності готується ґрунт для поселення рослин.

У тундрі, де лишайників особливо багато, вони є кормом північних оленів. Найбільше значенняу цьому плані має ягель - оленячий мох. Використовують у їжу лишайники та деякі дикі тварини, наприклад: косулі, лосі, марали. Лишайники є індикаторами (показниками) чистоти повітря, оскільки вони дуже чутливі до його забруднення.

Завдяки лишайниковим кислотам (спільний продукт грибного та водоростевого партнерства) лишайники виступають у природі як піонери рослинності. Вони беруть участь у процесах вивітрювання та ґрунтоутворення.

Але лишайники негативно діють пам'ятники архітектури, викликаючи їх поступове руйнація. У міру розвитку слані лишайників деформуються і пухиряться, а в порожнинах, що утворилися, виникає особливий мікроклімат, що сприяє руйнуванню субстрату. Саме тому лишайникова мозаїка на поверхні стародавніх пам'яток дуже турбує реставраторів та зберігачів старовини.

На торфовищах лишайники гальмують зростання чагарників. Іноді ділянки ґрунту між подушками лишайників та судинними рослинами повністю позбавлені рослинності, тому що лишайникові кислоти впливають і безпосередньо і на відстані (підтверджено лабораторними дослідами).

Лишайникові кислоти як гальмують, а й стимулюють зростання деяких організмів. У тих місцях, де виростають лишайники, чудово почуваються багато грунтових мікроскопічних грибів і бактерій.

Лишайникові кислоти мають гіркий смак, тому їдять їх лише деякі равлики та північні олені, які дуже люблять ягель, тундрову кладонію.

У важкі голодні роки люди часто при випіканні хліба додавали подрібнені на борошно лишайники. Для видалення гіркоти їх попередньо обдавали окропом.

Лишайники здавна були відомі як джерело одержання корисних хімічних речовин. Більше 100 років тому ліхенології звернули увагу на те, що під впливом розчинів йоду, лугу та білильного вапна забарвлюються в різні кольори. Лишайникові кислоти у воді не розчиняються, але розчиняються в ацетоні, хлороформі, ефірі. Багато хто з них безбарвний, але є і пофарбовані сполуки: жовті, червоні, помаранчеві, фіолетові.

У медицині лишайники застосовували ще давні єгиптяни за 2000 років до нашої ери. Їхні кислоти мають антибіотичні властивості.

Карл Лінней в1749 згадував про сім лікарських видів лишайників. З пармелії скельної на той час робили тампони для зупинки кровотечі з носа, з червоноплідної скарбниці готували засіб від кашлю. З успіхом застосовували препарати на лікування шкірних захворювань, опіків, післяопераційних ран.

Лікарські препарати цетрарії ісландської використовують як в офіційній, так і народній медицині для лікування захворювань верхніх дихальних шляхів, бронхіальної астми, туберкульозу, інфекційних захворюваньшкіри, гнійних ран та опіків. У багатьох країнах, у тому числі і в Росії, готують лікувальні сиропи та пастилки.

Фармакологічні дослідження показали, що натрієва сіль уснінової кислоти має бактеріостатичні та бактерицидні властивості щодо стафілококів, стрептококів та бактерії субтиліс. Її відвар піднімає тонус організму, регулює діяльність шлунка, лікує захворювання дихальних шляхів. Лікарський засібнатрію уснінат був розроблений у Ботанічному інституті ім. В. Л. Комарова в Петербурзі та на честь цього інституту названий бінаном. Бінан на ялицевому бальзамі загоює опіки, а спиртовий розчин допомагає при ангіні.

Найбільш несподіване застосування в парфумерії, хоч і було це відомо в 15 - 18 столітті. У стародавньому Єгипті їх отримували порошок, який використовували для приготування пудри.

Лишайникові кислоти, отримані з різних видівпармелій, єверній та рамалін, мають здатність фіксувати запахи, тому їх і сьогодні використовують у парфумерній промисловості. Спиртовий екстракт з лишайників (ризиноїд) додають у парфуми, одеколони та мила. Речовини, які містяться в Евернії сливової, є хорошими закріплювачами ароматів, тому їх застосовують для виготовлення духів та ароматизації хліба.

Деякі лишайники вживають у їжу. У Японії, наприклад, вважається делікатесом гірофора їстівна (gyrophora tsculenta) - листовий лишайник, що росте на скелях. Давно відома під назвою «лишайникова манна», астицилія їстівна (Asticilia esculenna), що утворює своєрідні «кочівні» кулясті грудочки в степах, пустелях і посушливих гірських областях. Вітер іноді переносить ці кульки на великі відстані. Можливо звідси і виникло біблійне переказ про «манну небесну», послану Богом євреям, що мандрували пустелею на шляху з єгипетського рабства. А в самому Єгипті евернію лущиться (Evernia furfuracea) додавали в хліб, що випікається, щоб він довго не черствів.

За складом лишайників за допомогою розроблених шкал та формул визначають концентрацію в повітрі різних забруднюючих речовин. Вони є класичними біологічними індикаторами. Також усією поверхнею лишайники вбирають дощову воду, де концентрується багато токсичних газів. Найбільш небезпечні для лишайників оксиди азоту, чадний газз'єднання фтору. В останнє десятиліття показало, що саме негативний впливна них надають сполуки сірки, особливо сірчистий газ, який вже в концентрації 0,08-0,1 мг/м пригнічує більшість лишайників, а концентрація 0,5 мг/м згубний практично всім видам.

Лишайники успішно використовують у екологічному моніторингу. Служать індикаторами довкілля, оскільки виявляють підвищену чутливість до хімічного забруднення. Стійкості до несприятливих умов сприяє невисока швидкість зростання, наявність різних способіввилучення та накопичення вологи, розвинені механізми захисту.

Російські дослідники М. Р. Ніфонтова та її колеги встановили, що лишайники накопичують радіонуклеотиди на кілька величин більше, ніж трав'янисті рослини. Кущисті лишайники накопичують більше ізотопів, ніж листуваті та накипні, тому для контролю за радіоактивністю в атмосфері вибирають саме ці види. Грунтові лишайники накопичують в основному цезій та кобальт, а епіфіти – переважно стронцій та залізо. Епіліти, що ростуть на камінні, накопичують зовсім мало радіоактивних елементів. Вимивання ізотопів з таломів сильно загальмовано, у зв'язку з тривалими періодами зневоднення, тому лишайники є бар'єром для подальшого поширення згубної радіації. Завдяки здатності накопичувати ізотопи, лишайники використовують як індикатори радіоактивного забруднення середовища.

ІІ. Основна частина

ІІ.1. Закладення пробних майданчиків

У кожному районі дослідження було обрано п'ять дерев одного виду, які знаходилися на відстані 5-10 м один від одного, були приблизно одного віку та розміру, не мали пошкоджень. До ствола кожного дерева щільно палетка, розділена на квадрати, на висоті приблизно 1 м.

Отримані дані оброблялися за формулою: R=(100а+50в)/с,

де: R - Ступінь покриття деревного стовбура лишайниками (%);

а - число квадратів сіточки, у яких лишайники візуально займають більше половини площі квадрата;

в - число квадратів сіточки, у яких лишайники візуально займають менше половини площі квадрата;

с - загальна кількість квадратів сіточки.

Результати забруднення повітря представлені у таблиці 1.

Таблиця 1.

Оцінка ступеня забрудненості атмосферного повітря території

Зона проведення експерименту	Вид дерева	Кількість лишайників	Види лишайників		Чистота повітря
Солообут (1 дільниця)	модрина	Більше половини квадрата покрита лишайником	Накипний (жовтий, сірий)		Чисте повітря
(2 дільниця)	модрина	Декілька квадратів покрито лишайником	Накипний (жовтий,		Чисте повітря
Центр селища (3 дільниця)	модрина	Майже весь квадрат покритий лишайником	Накипний (жовтий), листуватий (зелений)		Мало забруднений

II.2.Вимірювання проективного покриття

Для оцінки відносної чисельності лишайників на стволах дерев ми визначали показники проективного покриттятобто. відсоткового співвідношень площ, покритих лишайниками, та площ, вільних від лишайників.

Проективне покриття лишайників підраховували за допомогою прозорої плівки, розкресленої на квадрати 1х1 см. Плівку накладали на стовбур дерева та закріплювали кнопками. Вимірювання на одному стовбурі проводилися з чотирьох сторін світу: рамку прикладали та проводили підрахунок чотири рази - з півночі, сходу, півдня та заходу. А також ці виміри проводилися на 2-х висотах: 60,90.

Підрахунок лишайників проводили в такий спосіб. Спочатку вважали число квадратів сіточки, в яких лишайники займають на око більше половини площі квадрата (а), умовно приписуючи їм покриття, що дорівнює 100%. Потім підраховували число квадратів, у яких лишайники займають менше половини площі квадрата (в), умовно приписуючи їм покриття, що дорівнює 50%. Це записували в робочу таблицю. Після цього розрахували загальне проектне покриття у відсотках за формулою:

R=(100 * а+50 * в)/С

У цій формулі С - загальна кількість квадратів сіточки (при використанні сіточки 10х10 см із осередками 1х1, С=100).

1. Вимірювання проективного покриття

Проективне покриття обчислюється за такою формулою:

R=(100а+50в)/С,де

а - Це число квадратів сіточки, в яких лишайники займають більше половини площі квадрата;

в - це число квадратів сіточки, у яких лишайники займають менше половини площі квадрата;

З – це 100%.

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

Отже, у першій ділянці оцінка проективного покриття становить 8 балів.

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

А в другій ділянці оцінка проективного покриття також становить 8 балів.

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

А на третій ділянці оцінка проективного покриття становить 4 бали.

Таблиця 3. Вимірювання проективного покриття лишайників.

II.3.Обчислення значення індексів полеотолерантності

Розраховане проектне покриття дозволило обчислити індекс полеотолерантності,відбиває вплив повітря на лишайники.

Індекс полеотолерантності (IP) обчислюється за такою формулою:

IP = (A i C i ) / C n

У цій формулі: n - кількість видів на описаній пробній площі; A i - клас полеотолерантності виду (гіпогімнія здуття відноситься до 3 класу полеотолерантності, тобто цей вид лишайника зустрічається в природних та антропогенно слабозмінених місцях); C i - проектне покриття виду в балах; Cn-сума значень покриття всіх видів (у балах). Індекс полеотолерантності (IP) та концентрації SO₂.

Таблиця 4 Оцінка проективного покриття у балах.

Оцінка покриття, %

Використовуючи таблицю Оцінка проективного покриття в балах, визначили, що розраховане проективне покриття у відсотках (57,8%, 59,5%) відповідає восьми (8) балам. Маючи всі дані, розрахували за формулою індекс поліотолерантності. IP = 4 (змішана зона).

II.4.Результати практичної частини дослідження

Було обстежено 3км 2 виявлено такі види лишайників.

Сімейство Parmeliaceae

Гіпогімнія здуття (Hypoqimnia physodes)

Пармелія борозенчаста (Parmelia sulcata)

Сімейство Usneaceae

Евернія розчепірена (Evernia divaricata)

Сімейство Teloschistaceae

Ксанторія постінна (Xanthoria pareitina)

Таблиця №5. Результати дослідження.

Дуже слабке(1 клас) - загальна кількість видів до шести, у тому числі накипні, листясті та кущисті форми сірого та жовтого кольору.

Слабке(2 клас) - загальна кількість чотирьох, накипні, листясті і кущисті форми сірого кольору, накипні лишайники жовтого кольору.

Середнє(3 клас) - лише два види лишайників сірого кольору, накипні та листуваті форми.

Помірне(4 клас) – лише один вид накипних лишайників сірого кольору.

Сильне(5-6 класи) – повна відсутність лишайників, «лишайникова пустеля».

Отже наш населений пункт за нашими розрахунками належить до другого класу. Це свідчить про те, що нашої території немає промислових об'єктів. Основними об'єктами забруднює атмосферу є центральна котельня, що опалюється кам'яним вугіллям, мазутом, приватні будинки опалювані деревиною.

Висновок

Простим доступним способом визначення чистоти повітря є метод ліхеноіндикації.

Лишайники дуже реагують на зовнішній вплив, тому можна чітко визначити стан екологічної ситуації.

За нашими дослідженнями територія селища сприятлива щодо чистоти повітря.

Література

1.Боголюбов А.С. Оцінка забруднення повітря шляхом ліхеноіндикації: спосіб. посібник/О.С. Боголюбов, М.В. Кравченка. - М: Екосистема, 2001.

2.Воронцов А.І., Харитонова Н.З. Охорона природи. - М: Вища школа, 1977

3.Ізраель Ю.А. Екологія та контроль стану природного середовища. - Л.: Гідрометеоздат, 1979.

4.Кріксунов Є.А. Екологія, М.: Вид будинок "Дрофа", 1996.

5.Кушелєв В.П. Охорона природи від забруднення промисловими викидами. - М: Хімія, 1979.

6. Ляшенко О.О. Біоіндикація та біотестування в охороні навколишнього середовища: навчальний посібник. – СП.: 2012.

7.Нікітін Д.П., Новіков Ю.В. Навколишнє середовище та людина. - М: Вища школа, 1980

8.Новіков Е.А. Людина та літосфера. - Л.: Надра, 1976.

9.Сініцин С.Г., Молчанов А.А. та ін Ліс та охорона природи. - М: Лісова промисловість, 1980.

10. Сайт інтернету lishayniki.ru

додаток

Ксанторія постінна

Евернія розчепірена

Пармелія борозенчаста

Гіпогімнія здута