Индикаторная значимость основных видов гидрофитов водоемов

Беларуси(Гигевич, Власов, Вынаев, 2001)

Индикаторы

Название вида

Органи-

ческого

загряз-

нения

Ацидо-

фика-

ции

Эвтрофиро

вания

(азот,

фосфор)

Загрязнение

тяжелыми

металлами

Аир обыкновенный + +

Частуха

подорожниковая

+ +

Шелковник

жестколистный

+

Рдест блестящий +

Рдест курчавый + +

Роголистник

темно-зеленый

+ + +

Роголистник

подводный

+ + +

Ситняг игольчатый +

Ситняг болотный +

Элодея канадская + +

Хвощ речной + +

Манник плавучий +

Манник большой + +

Рдест курчавый + +

Штукения

гребенчатая

+ + +

Водокрас

обыкновенный

+ +

Полушник

озерный

+ +

Ряска горбатая + +

Ряска малая + +

Трехдольница

трехбороздчатая

+ +

Уруть колосистая + +

Кубышка малая +

Наибольшей устойчивостью по отношению к возрастающей

антропогенной нагрузке характеризуются озера с развитой погруженной

растительностью (в основном элодея, рдесты, роголистник, уруть и др.).

Озера этой группы имеют самый богатый и в то же время однородный

состав гидрофитов (индекс видового сходства Жаккара 50-75%; см. раздел

«Индекс сходства (сравнения)»). Индекс сапробности составляет 1,6-1,8.

Менее устойчивыми к увеличению антропогенной нагрузки являются

водоемы с преобладанием в растительном покрове харовых водорослей.

Это, как правило, слабо минерализованные озера с признаками

олиготрофии (индекс сапробности 1,5-1,6; коэффициент видового сходства

25-50%).

Слабо минерализованные озера с доминированием олигосапробных

видов (полушник озерный, водные мхи) отличаются бедностью и

специфичностью видового состава растений (индекс сапробности низкий –

1,2 , а коэффициент видового сходства до 25%).

С увеличение биогенной нагрузки (среднегодовая концентрацияобщего фосфора в пределах 0,05-0,15 мг Р/л) фитопланктон способен

конкурировать с погруженными гидрофитами и вызывает «цветение» воды.

Это приводит к уменьшению прозрачности, и в результате - исчезновению

отдельных видов растений и сокращению площади зарастания. Удельный

вес погруженной растительности снижается до 20-40% массы гидрофитов.

Индекс сапробности возрастает до 1,8-2,0 за счет исчезновения β–

мезосапробных видов (роголистника, урути, элодеи, широколистных

рдестов) и появления α–мезосапробных видов (штукении гребенчатой,

рдеста курчавого и др.). В таких озерах преобладает воздушно-водная

растительность и растения с плавающими листьями.

В озерах, подверженных антропогенному эвтрофированию,

погруженная растительность почти полностью отсутствует. Средняя

концентрация общего фосфора в них превышает 0,15 мг Р/л, что приводитк интенсивному развитию фитопланктона. Индекс сапробности,

рассчитанный по гидрофитам, составляет 2,0-2,3 (Гигевич, Власов, Вынаев,

2001).

В разреженных биоценозах прибрежно-водная растительность и

фитопланктон развиваются параллельно, не вступая в конкурентные

отношения. При увеличении интенсивности зарастания водоема прибрежно-

водная растительность начинает подавлять развитие фитопланктона. Это

происходит уже при биомассе водной растительности около 1,5 кг/м3 (Кутова,

1973). Объясняется это главным образом недостатком солнечного света в

зарослях и конкуренцией за биогенные элементы, изменением ионного состававодной среды, а также отрицательным метаболическим воздействием. При

разрежении зарослей за счет их выедания белым амуром биомасса

фитопланктона восстанавливается, а продукция увеличивается в десять и более

раз (Кузьмичева, 1976).

Однако некоторые авторы (Астапович, 1967, 1972; Ляхнович, 1972;

Астапович и др., 1973; Копылова, 1973) отмечают снижение биомассы

фитопланктона в зарослях прибрежно-водной растительности при полной

обеспеченности его витаминами, биогеными и микроэлементами, объясняя это

отрицательным воздействием метаболитов высшей водной растительности.

Экспериментально показано отрицательное влияние высших растений на

развитие синезеленых водорослей - Anabaena robusta, Anabaenopsis intermedia, Microcystis aeruginosa и др. (Коган, Крайнюкова, 1977), причем альгицидным

действием обладают водные экстракты (в частности, рогоза, тростника),

полученные из различных частей растений (Мережко, 1971). Снижение таким способом численности фитопланктона имеет

большое значение в системе водоснабжения городов и населенных пунктов, так

как многие водоросли при массовом развитии придают воде запахи и

неприятные привкусы. «Цветение» водоемов являются настоящим бедствием в

водоснабжении, так как по настоящее время практически отсутствуют

эффективные способы удаления водорослей и выделяемых ими органических

веществ, придающие воде те или иные запахи. Запахи вызывают водоросли,

относящиеся к различным систематическим группам:

- Asterionella (из диатомых) – слабо выраженный землистый запах;

при значительных количествах этих водорослей – запах герани, при

больших количествах – сильный рыбных запах;

- Tabellaria – (из диатомовых) - ароматичный, гераниевый, рыбный;

- Dinobryon (из золотистых) – фиалки, рыбный;

- Synura (из золотистых) – огуречный, рыбный;

- Pandorina, Eudorina (из зеленых) – рыбный запах;

- Anabaena, Aphanizomenon (из синезеленых) – запах плесени, травы,

при больших количествах - настурций;

- Mallomonas (из золотистых) – фиалковый и рыбный запах;

- Cryptomonas (из криптофитовых) – приторно фиалковый запах;

- Ceratium (из динофитовых) – зловонный запах;

- Uroglenopsis (из золотистых) – запах рыбьего жира.

Так что не очень приятно пить воду с запахом одеколона или рыбьего

жира. Прибрежно-водные растения являются одним из простых способов

борьбы с водорослями, а, соответственно, и с запахами воды.

Роль прибрежно-водных растений в самоочищении водоемов в общем

виде можно свести к следующему:

1. Механическая очистительная функция, когда в зарослях растений

задерживаются взвешенные и слаборастворимые органические

вещества;

2. Минерализация и окислительная функция;

3. Детоксикация органических загрязнителей.

Исследования показали (Гигевич, Власов, Вынаев, 2001), что

наибольшая аккумулирующая способность техногенных элементов

отмечена у погруженных растений. На первом месте по интенсивности

накопления стоят харовые водоросли, затем идут элодея, роголистник,

рдесты, уруть. Погруженные растения накапливают тяжелые металлы в 10

раз интенсивнее, чем прибрежно-водные (Gullizzoni,1975). Некоторые

растения избирательно аккумулируют эти соединения. Так, ряска

накапливает достаточно много бора, харовые водоросли – медь, тростник –

ртуть (Eriksson, Mortimer,1975). Интенсивность поглощения токсичных

соединений зависит от времени года и развития растений; наибольшее

содержание элементов наблюдается в период их интенсивного роста, а

наименьшее – осенью. В то же время прибрежно-водные растения обладают достаточно

высокой устойчивостью к солям тяжелых металлов. Так, тростник

обыкновенный может существовать без видимого для себя вреда при

концентрациях от 100 до 300 мг/л меди сернокислой, ртути азотнокислой,

кобальта хлористого, железа сернокислого, хрома азотнокислого, цинка

сернокислого. Свинцовые соединения являются токсичными для животных

и человека при концентрации 0,3-0,5 мг/л.

Прибрежно-водные растения способны концентрировать радиоактивные

вещества и, таким образом, участвуют в дезактивации вод. Разные экологические группы прибрежно-водных растений накапливают

радиоактивные изотопы неодинаково: наибольшее количество аккумулируют

погруженные растения, далее идут виды с плавающими листьями, а меньше

всего – воздушно-водные. Некоторые виды водных растений обладают более

высокой аккумулирующей способностью. Так, у элодеи коэффициент

накопления 57Co в течение суток составляет 1500 (по другим данным – до

4000), а 90Sr - 1400. Высокой способностью накапливать радиоизотопы

отличаются харовые водоросли, которые извлекают из воды до 60% суммарной

радиоактивности. Они могут служить индикаторами на радиоактивное

загрязнение водоемов (Кокин, 1982). Установлено, что тростник, рогоз, камыш, ирис и другие макрофиты

способны поглощать из воды не только инертные соединения, но и

физиологически активные вещества типа фенолов, пестицидов, нефтей,

Заросшие прибрежно-водной растительностью водоемы достаточно

легко справляются с поступающими в них нефтяными загрязнениями. Причем,

чем выше степень зарастания, тем интенсивнее протекают процессы

самоочищения водоемов. В зарослях макрофитов нефть подвергается с

помощью микроорганизмов биологическому окислению и вовлекается в

обменные процессы, причем не только бактерий, но и других гидробионтов, в

том числе и растений. Наиболее устойчивыми к нефтяному загрязнению

являются тростник, рогоз, камыш, сусак, осоки, роголистник, уруть, элодея и

другая прибрежно-водная растительность.