Растения — индикаторы глубины залегания грунтовых вод

Установление показателей глубины залегания грунтовых вод имеет зна­чение для уточнения свойств почв и для выработки рекомендаций по их мелиорации. Для индикации глубины залегания грунтовых вод можно ис­пользовать группы видов травянистых растений (индикаторные группы). Для луговых почв выделяется 5 групп индикаторных видов (табл. 7.1).

Помимо названных групп растений, есть переходные виды, которые могут выполнять индикаторные функции, например, мятлик луговой мо­жет быть включен как в первую, так и во вторую группы. Он указывает залегание воды на глубине от 100 до более 150 см. Хвощ болотный - от 10 до 100 см и калужница болотная - от 0 до 50 см.

В качестве биоиндикатора может быть использован и один вид, если этот вид имеет массовое развитие в конкретном местообитании.

Глубину почвенно-грунтовых вод в лесных экосистемах и характер увлажнения почв можно определить по табл. 7.2 (см. след. стр.).

7.1.4. Растения — индикаторы кислотности почв [10]

Кислотность - одно из характерных свойств почвы лесной зоны. По­вышенная кислотность отрицательно сказывается на росте и развитии ряда видов растений. Это происходит из-за появления в кислых почвах вред­ных для растений веществ, например растворимого алюминия или избыт­ка марганца. Они нарушают углеводный и белковый обмен в растениях, задерживают образование генеративных органов и приводят к наруше­нию семенного размножения, а иногда вызывают гибель растений.

Повышенная кислотность почв подавляет жизнедеятельность почвен­ных бактерий, участвующих в разложении органики и высвобождении пи­тательных веществ, необходимых растениям

В лабораторных условиях кислотность почв можно определить уни­версальной индикаторной бумагой, набором Алямовского, рН-метром, а в полевых условиях - при помощи растений-индикаторов. В процессе эво­люции сформировались три группы растений: ацидофилы - растения кис­лых почв, нейтрофилы - обитатели нейтральных почв, базифилы - растут на щелочных почвах. Зная растения каждой группы, в полевых условиях можно приблизительно определить кислотность почвы (табл. 7.3).

Данные о растениях-индикаторах на ключевых участках вносятся в табл. 18 экопаспорта.

7.1.5. Индикация состояния окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого клевера [10,25, 26]

Оценить состояние окружающей среды и уровень антропогенного воз­действия можно с помощью фенотипических биоиндикаторов.

Фены - это четко различающиеся варианты какого-либо признака или свойства биологического вида.

Под воздействием антропогенных факторов в популяциях увеличива­ется частота встречаемости специфических фенотипов у различных ви­дов растений и животных. Таким образом, частота встречаемости неко­торых фенов является биологическим индикатором воздействия антропо­генных факторов, в том числе загрязнения.

В качестве фенотипического биоиндикатора можно использовать ши­роко распространенный белый клевер Trifolium repens (клевер ползучий). Форма седого рисунка на пластинках листа и частота встречаемости мо­жет использоваться как индикатор загрязнения среды.

Наблюдения осуществляются путем подсчета форм с различным ри­сунком и без него (рис. 7.1) и последующего расчета частоты их встреча­емости в процентах. Диагностику желательно проводить на разных проб­ных площадках, различающихся антропогенной нагрузкой и положением в ландшафте.

Рекомендуется следующая методика работы. Сначала задается на­правление движения, по которому будет производиться исследование. Обнаружив экземпляр белого клевера (обычно в виде куртинки), опреде­ляют фенотип, к которому он относится (рис. 7.1), и делают отметку в соответствующей графе рабочей таблицы (табл. 7.4).

Отсчеты фенов следует проводить не чаще чем через два-три шага. Эта процедура повторяется по ходу движения в заданном направлении до конца пробной площадки. После этого направление движения меняется, и подсчет продолжается до тех пор, пока не будет сделано не менее 200 от­счетов. Если в какой-либо точке площадки обнаруживаются два разных фена, то данный результат не учитывается ввиду переплетения куртинок.

При обнаружении на пробной площадке фенов, не указанных на рис. 7.1, результаты вносятся в графу «новые формы». Отдельно отмечается нали­чие растений с какими-либо уникальными фенами (например, с рисунком красного цвета), растения-мутанты с четырьмя, пятью и более листьями и т. д., делается их гербарий с описанием места и даты обнаружения.

Для популяции белого клевера на каждой пробной площадке рас­считываются частоты встречаемости отдельных фенов Р., а также суммар­ная частота встречаемости всех форм с рисунком (индекс соотношения фенов ИСФ) в процентах:

,

где P_i - частота i-гo фена, n_i - количество учтенных растений с i-м рисунком на листовой пластинке (n₁ - число растений без «седого рисунка»), N - общее число учтенных растений. Результаты расчетов вносятся в табл. 7.5.

По величине ИСФ при достаточно большом количестве пробных пло­щадок на исследуемой территории можно выделить наиболее антропо­генно нагруженные участки. На чистых территориях величина ИСФ не превышает 30%, а на загрязненных территориях ИСФ может достигать 70-80%.

Результаты феноиндикации заносятся в табл. 19 экопаспорта.