Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных

Известно, что на загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения. Характерными признаками неблагополучия окружающей среды и особенно газового состава атмосферы служат появление разного рода хлорозов и некрозов, уменьшение размеров ряда органов (длины хвои, побегов текущего года и прошлых лет, их толщины, размера шишек, сокращение вели­чины и числа заложенных почек). Последнее является предпосылкой уменьше­ния ветвления. Ввиду меньшего роста побегов и хвои в длину в загрязненной зоне наблюдается сближенность расстояния между хвоинками (их больше на 10 см побега, чем в чистой зоне). Наблюдается утолщение самой хвои, уменьшает­ся продолжительность ее жизни (1-3 года в загрязненной зоне и 6-7 лет - в чис­той). Влияние загрязнения вызывает также стерильность семян (уменьшение их всхожести). Все эти признаки не специфичны, однако в совокупности дают до­вольно объективную картину.

Хвойные удобны тем, что могут служить биоиндикаторами круглогодич­но. В лесоведении давно разработана оценка состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных, при которой используются не только морфоло­гические показатели, которые весьма изменчивы, но и ряд биохимических изме­нений.

Использование хвойных дает возможность проводить биоиндикацию на огромных территориях (например, оценивать влияние на окружающую среду по комплексу таких гигантов сибирской индустрии, как Норильский и Братский комбинаты). Хвойные - основные индикаторы, которые применялись для оцен­ки состояния лесов Европы. Их использование также весьма информативно на малых территориях (например, влияние автодороги на прилегающую зону, если она примыкает к хвойному лесу; состояние окружающей среды в городских эко­системах разного ранга и характера).

Оборудование и материалы

1) весы технохимические; 2) разновесы; 3) линейка; 4) измерительные и простые лупы с увеличением в 4-10 раз; 5) миллиметровка; 6) термостат; 7) вет­ви одного вида хвойных, произрастающего в городских посадках или в зоне влияния металлургических предприятий, ГЭС и др.; ветви, взятые в относитель­но чистой зоне загородных территорий.

Ход работы

Ветви срезают на высоте 2 м с определенной части кроны, обращенной к зонам с загрязненным воздухом (вблизи автодорог, предприятий, особенно с выбросами в воздух сернистого газа, на который хвойные сильно реагируют).

Контролем служат ветви с условно одновозрастных деревьев, собранных в чистой зоне заповедника, зеленой зоне города или в посадках лесных культур.

Изучение хвои

А.) Хвою осматривают при помощи лупы, выявляют и зарисовывают хлорозы, некрозы кончиков хвоинок и всей поверхности, их процент и характер (точки, крапчатость, пятнистость, мозаичность). Чаще всего повреждаются са­мые чувствительные молодые иглы. Цвет повреждения может быть самым разным: красновато - бурым, желто - коричневым, буровато - сизым и эти оттенки являются информативными качественными признаками.

Б). Измеряют длину хвои на побеге прошлого года, а также ее ширину (в середине хвоинки) при помощи измерительной лупы. Предварительно используя миллиметровку, устанавливают цену деления лупы. Повторность 10-20-кратная, так как биометрические признаки довольно изменчивы.

В). Устанавливают продолжительность жизни хвои путем просмотра побегов с хвоей по мутовкам (рис. 1).

Г). Вычисляют массу 1000 штук абсолютно сухих хвоинок. Для этого отсчитывают 2 раза по 500 штук хвои нок, их высушивают в термостате до абсолютно - сухого состояния и взвешивают.

Д). Сближенность хвоинок. В результате ухудшения роста побега в загрязненной зоне пучки хвоинок более сближены и на 10 см побега их больше -чем в чистой зоне. Отмеряют 10 см побега прошлого года и подсчитывают число хвоинок. Если побег меньше 10 см, подсчет ведется по существующей длине и переводится на 10 см.

Рисунок 24 -Части ветви хвойного дерева, служащие биоиндикаторами: А₁,А₂,А₃ – осевые побеги первого, второго, и третьего года; Б₁, Б₂, Б₃ – хвоя первого, второго и третьего года; В – мутовка; Г – боковые побеги; Д – почки.

Во всех случаях измерений выводится среднее значение.

Таблица 7 - Результаты исследования

Место взятия образца	Длина, мм	Ширина, мм	Продолжительность жизни, лет	Число хвоинок на 10 см побега, шт.	Вес 1000 шт., г	Некрозы
%	характер

Изучение побегов

А). Измеряют длину прироста каждого года, начиная от последнего, двига­ясь последовательно по междоузлиям от года к году.

Б). Устанавливают толщину осевого побега (на примере двухлетнего)

В). В местах мутовок подсчитывают ветвление, выводится среднее.

Г). На побегах устанавливают наличие некрозов (точечное или другие формы отмирание коры).

Изучение почек

А). Подсчитывают число сформировавшихся почек, вычисляют среднее значение.

Б).Измеряют длину и толщину почек измерительной лупой.

Таблица 8 -Результаты исследования