Файл: Туровцев. Биоиндикация.pdf

161 

боядных  птицах  в  100  раз  выше,  чем  в  хищных  рыбах.  Индикатором 

уровня загрязнения окружающей среды ртутными соединениями является 

их содержание в 

птичьих перьях

. В Европе в течение 100 лет содержание 

ртути в перьях куропатки, дневных хищников и других птиц возросло в 10-

20 раз. 

Обработка  полей  фосфорорганическими  инсектицидами  также  при-

водит к массовой гибели позвоночных, особенно птиц, контактировавших 

с обработанной растительностью и питавшихся насекомыми на обработан-

ных участках. В первые дни после обработки численность птиц снижается 

на  30-75%.  Однако  численность  позвоночных  при  использовании  фосфо-

рорганических  соединений  восстанавливается  значительно  быстрее,  чем 

при  обработке  растений  хлорорганическими  пестицидами.  Фосфороорга-

нические соединения быстрее разлагаются и выводятся из организма. 

На  обработанных  фосфорорганическими  инсектицидами  участках  в 

пределах  установленных  норм  общая  численность  и  состав  почвенных 

простейших  существенно  не  отличаются  от  контроля.  Увеличение  их  доз 

оказывает значительное влияние на изменение группового состава протис-

тофауны.  При  увеличении  дозы  фозалона  в  10-100  раз  участие  жгутико-

носцев  в  населении  почвенных  простейших  снижается  с  55  до  0,1-0,4%; 

участие голых амеб возрастает с 42-64 до 99%,  а инфузории практически 

полностью  исчезают.  При  увеличении  дозы  хлорофоса  в  10-100  раз  доля 

жгутиконосцев возрастает до 54-70%, а голых амеб снижается до 27-46%. 

На участках, обработанных фозалоном, численность бактерий и пан-

цирных клещей увеличивается в 1,3-1,9 раза. Хлорофос и метатион в тече-

ние  года  после  обработки оказывают  стимулирующее  действие  на ориба-

тид, а затем в течение нескольких лет наблюдается ингибирующий эффект. 

Существенно меняется видовой состав клещей и ногохвосток, сокращается 

численность  хищников,  возрастает  доля  вторичных  сапрофагов.  Восста-

новление  идет  за  счет  иммиграционных  процессов.  Быстрее  восстанавли-

162 

вается  трофическая  структура,  гораздо  медленнее  –  видовой  состав.  В 

первую  очередь,  происходит  восстановление  численности  и  видового  со-

става  фитофагов,  так  каких  кормовая  база  не  была  уничтожена  химобра-

боткой,  затем  –  хищников  и  паразитов.  Медленнее  всего  восстанавлива-

лись  обилие  и  состав  сапрофагов.  Хлорофос  в  первые  60  дней  не  оказал 

ощутимого  влияния  на  численность  дождевых  червей,  но  спустя  90-120 

дней  она  увеличилась  в  3-4  раза.  Численность  личинок  насекомых  под 

влиянием  хлорофоса  меняется  незначительно.  При  применении  фозалона 

восстановление  численности  жужелиц  наблюдалось  через  35-42  дня,  ста-

филинид – через 50-60 дней после обработки, а численность пауков к кон-

цу сезона вегетации не превышала 65% от контрольных значений. 

Гербициды сравнительно быстро разлагаются в почве бактериями и 

актиномицетами  и  в  рекомендуемых  дозах  не  оказывают  значительного 

отрицательного  влияния  на  почвенную  микрофлору.  Численность  бакте-

рий, особенно целлюлолитических, в первые дни после обработки возрас-

тает  в  1,5-2,0  раза,  затем  в  течение  10-20  дней  она  уменьшается  до  кон-

трольного уровня и ниже и через 30-40 дней восстанавливается. Под влия-

нием 2-4-Д аминной соли сроки развития яиц ногохвосток удлинились на 

4-20  дней,  замедлился  рост  численности  популяций,  через  60  дней  на  об-

работанном участке она была на 30-60% ниже, чем на контрольном. Отме-

чена  массовая  гибель  личинок  ногохвосток  2-го  возраста  при  контакте  с 

гербицидом.  Кроме  того  понизилось  участие  в  населении  ногохвосток 

верхнеподстилочных и подстилочно-почвенных фор, при увеличении доли 

глубокопочвенных обитателей, и таким образом произошла смена домини-

рующих видов. Уменьшилось также видовое разнообразие клещей. Инди-

каторами загрязнения почв гербицидами являются панцирный клещ, ного-

хвостки (местная замечательная, ложноимператорская белая). 

Глава 6. Лишайники и высшие растения как индикаторы загрязнений 

163 

Среди  растений  самыми  чувствительными  индикаторами  общего 

загрязнения воздуха являются лишайники. К следующей группе биоинди-

каторов  чистоты  воздуха  относятся  мхи  и  голосеменные,  в  частности 

хвойные  (ель,  сосна),  затем  идут  цветковые  растения.  Древесные  цветко-

вые менее устойчивы к загрязнению по сравнению с многолетними и осо-

бенно с однолетними травами. Это в значительной степени связано с раз-

мерами  и  продолжительностью  жизни  зеленых  растений.  При  небольших 

размерах лишайники живут десятки лет, хвоя сосны  – до 5-6, ели – 15-16 

лет. Цветковые древесные растения ежегодно с наступлением неблагопри-

ятного периода сбрасывают листья, а вместе с ними и значительное коли-

чество  накопленных  за  сезон  вегетации  загрязняющих  веществ.  У  много-

летних  трав  ежегодно  происходят  возобновление  и  отмирание  большей 

части надземных органов. Это повышает их устойчивость к токсикантам. 

6.1. Лишайники 

К лишайникам относятся живые организмы, тело которых образова-

но  грибом  (микобионтом)  и  водорослью  (фикобионтом),  находящимися  в 

симбиотических отношениях. В роли фикобионта кроме зеленых и желто-

зеленых  могут  выступать  сине-зеленые  водоросли  и  фототрофные  про-

стейшие.  Микобионты  лишайников  –  грибы,  принадлежащие  к  классам 

сумчатых  (аскомицетов)  и  реже  базидиомицетов.  Гриб  получает  от  водо-

росли или фототрофного простейшего органические вещества, снабжая их 

водой  и  растворенными  минеральными  солями,  предоставляя  им  среду 

обитания, защищая от пересыхания. Лишайники получают питание из поч-

вы,  воздуха,  атмосферных  осадков,  влаги  росы  и  туманов,  частиц  пыли, 

оседающей  на  слоевищах,  поэтому  они  крайне  чувствительны  к  любым 

изменениям  среды  обитания.  Растут  лишайники  очень  медленно,  их  при-

рост составляет от 1 до 8 мм в год. Средний возраст лишайников от 30 до 

80 лет, отдельные лишайники доживают до нескольких сотен лет. Описано 

более 26тыс. видов лишайников. Среди них наибольшее видовое разнооб-

164 

разие  отмечается  у  эпифитных  лишайников,  поселяющихся  на  коре  де-

ревьев.  Эпифитные  лишайники  широко  используются  в  качестве  индика-

торов загрязнений воздуха. 

Основные  причины  низкой  устойчивости  лишайников  к  атмосфер-

ному  загрязнению  следующие:  высокая  чувствительность  водорослевого 

компонента лишайников, пигменты которого под действием загрязнителей 

быстро  разрушаются;  отсутствие  защитных  покровов  и  связанное  с  этим 

беспрепятственное поглощение газов слоевищами лишайников; повышен-

ная  требовательность  к  кислотности  субстрата,  изменение  которой  сверх 

определенного предела приводит к гибели лишайников; небольшие разме-

ры  их  тела  и  значительная  продолжительность  жизни.  Аккумулируя  за-

грязняющие вещества из атмосферы, лишайники гибнут при хроническом 

воздействии даже их низких концентраций. Лишайники нормально растут 

и обильны на стволах деревьев при концентрации окислов серы 3-7 мкг/м

3

. 

При концентрации сернистого ангидрида (SO

3

) 30 мкг/м

3

 исчезают некото-

рые  роды  эпифитных  лишайников  (уснеа,  лобариа,  рамалина,  кладониа, 

гипогимниа).  У  лишайников  наиболее  чувствительны  к  SO

2

  фиксация  уг-

лекислого газа и нарушение целостности мембран, измеряемое по выходу 

калия  из  таллома.  Высокая  летальность  лишайников  при  фумигации  SO

2 

обусловлена их слабыми защитными возможностями. Летальная доза  SO

2

для многих лишайников составляет в среднем около 52 мкг/м

3

. 

Лишайники  как  индикаторы  загрязнения  воздуха  широко  использу-

ются в Эстонии, Англии, Германии. С этой целью по степени влияния ан-

тропогенных факторов на различные виды лишайников было выделено 10 

классов  их  полеотолерантности.  Вид  относится  к  тому  классу  полеотоле-

рантности,  при  антропогенных  условиях  которого  он  наиболее  часто 

встречается, имеет наивысшие показатели покрытия и жизненности. Ины-

ми  словами, он  является  индикатором этих  условий  (Трасс,  1985).  К пер-

вому  классу  относятся  естественные  местообитания  практически  без  ан-

165 

тропогенного влияния, а к десятому – городские и индустриальные усло-

вия  обитания  с  сильным  антропогенным  влиянием  и  среднегодовым  со-

держанием SO

2

 170 мкг/м

3

 и более. Таким образом, видовой состав лишай-

ников–индикаторов  степени  загрязнения  воздуха,  относящихся  к  одному 

классу полеотолерантности (широкой устойчивости), в разных природных 

условиях существенно различается и градированно (например, по классам) 

отражает степень изменения разных местообитаний в результате деятель-

ности человека. 

В Германии и Эстонии в целях лихенодиагностики (диагностика при 

помощи  лишайников)  пространственного  распределения  загрязнения  воз-

духа 

применялось 

картирование 

распространения 

лишайников–

индикаторов  по  мере  удаления  от  источников  загрязнений.  По  уменьше-

нию  обилия  лишайников  можно  судить  о  повышении  уровня  стресса  на 

сильно  загрязненных  территориях.  Степень  покрытия  коры  деревьев  ли-

шайниками уменьшается по мере увеличения концентрации SO

2

 в воздухе. 

В конце 60-х гг. ХХ в. в Эстонии и Канаде были разработаны методы 

лихеноиндикационного  картографирования  загрязненности  атмосферного 

воздуха на основе изучения эпифитных лишайниковых группировок и вы-

числения средних индексов полеотолерантности (ИП) по формуле 

ИП=

n

i

n

i

i

c

c

a

1

, 

где:  n – число видов на площадке описания; 

а

i

 – класс полетолерантности вида 

с

i

 – покрытие вида; 

c

n

 – суммарное покрытие видов. 

С этой целью на стволе одного дерева у его основания и на высоте 

1,4-1,6  м  в  двух  экспозициях  (в  направлении  источника  загрязнения  и  с 

противоположной  стороны)  проводится  учет  лишайников  на  небольших