Влияние загрязнения воздуха на состояние лишайников

Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвожен­ном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погиба­ют, а лишь приостанавли­вают все жизненные про­цессы до первого увлаж­нения. Погрузившись втакой «анабиоз», лишай­ники могут выдерживать сильное солнечное облу­чение, сильное нагревание и охлаждение.

В связи с тем, что ли­шайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники про­исходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиоло­гическим законам. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой.

Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоеви­ще лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев (хотя роль после­дней не доказана). Однако гораздо большее количество химических эле­ментов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Погло­щение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их концентрированием. При повышении концентрации соединений метал­лов в воздухе резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников, причем в накоплении металлов они далеко опережают сосудистые расте­ния. В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими ве­ществами, чем на открытых местах. Особенно много минеральных и орга­нических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Эти растения используются для наблюдения за распространением в атмосфере более 30 элементов: лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, никеля, меди, цинка, галлия, кадмия, свинца, ртути, иттрия, урана, фтора, йода, серы, мышьяка, селена и др.

Состав минеральных элементов в лишайниковом слоевище определя­ют классическим методом сжигания, образующаяся зола подвергается химическому анализу на содержание того или иного элемента (методика исследования состава золы растений описана в разделе 6.2.6).

Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилегающих к ним территориях показывают прямую зависи­мость между загрязнением атмосферы и сокращением численности оп­ределенных видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токси­ческие вещества, которые вызывают физиологические нарушения и мор­фологические изменения.

По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников ста­новятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы при­водит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричне­вый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах и вблизи крупных про­мышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказы­вает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха.

Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м³ губительна для всех видов лишайников. На тер­риториях, где средняя концентрация SO₂ превышает 0,3 мг/м³, лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями диок­сида серы от 0,3 до 0,05 мг/м³ по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листоватые (фисция, ле­канора, ксантория). При концентрации менее 0,05 мг/м³ появляются кус­тистые лишайники (уснея, алектория, анаптихия) и некоторые листоватые (лобария, пармелия).

На частоту встречаемости лишайников влияет кислотность субстра­та. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на разных породах деревьев.

На городской территории выделяют уровни (чаще всего три) - так на­зываемые «зоны лишайников» (табл. 6.4) [20].

Таким образом, методы оценки загрязненности атмосферы по встре­чаемости лишайников основаны на следующих закономерностях. 1. Чем сильнее загрязнен воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (вместо десятков может быть один-два вида). 2. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев. 3. При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустис­тые лишайники (растения в виде кустиков с широким плоским основани­ем); за ними - листоватые (растут в виде чешуек, отделяющихся от коры); последними - накипные (имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой). На основании этих закономерностей можно количественно оценить чи­стоту воздуха в конкретном месте микрорайона школы.