Файл: Туровцев. Биоиндикация.pdf

26 

нентов  ландшафтов;  4)  отбор  проб  и  образцов  для  лабораторных  анали-

зов; 5) сопряжѐнный корреляционный анализ популяций растений и их со-

обществ с экологическими факторами; 6) выявление индикаторов. 

Геоботанические описания растительности катен и ключевых участ-

ков служат основой для построения экологических шкал растений, харак-

теризующих условия их произрастания. Методика составления таких шкал 

детально  разработана  Л.Г.  Раменским  (1938)  и  его  учениками 

(И.А.Цаценкин,  С.И.  Дмитриева,  Н.В.  Беляева  и  др.,  1974).  С  использова-

нием  экологических  шкал  разработаны  методики  экологической  оценки 

пастбищ  и  сенокосов.  Наибольшее  распространение  и  практическое  при-

менение  получили  шкалы  высотности  (для  горной  растительности),  ув-

лажнения, богатства, засоления почв, пастбищной дигрессии, включающие 

соответственно 15, 120, 16, 14 и 10 ступеней. Для каждой ступени установ-

лены индикаторные виды растений. 

К  важным  методам  индикационных  исследований  относится  также 

выявление реакций растений, которые носят специфический характер: фи-

зиологических,  эколого-физиологических,  анатомических,  морфологиче-

ских,  эколого-морфологических.  Эти  реакции  возникают  под  влиянием 

индицируемых  условий  и  на  них  всегда  необходимо  обращать  внимание 

при описании растительных сообществ. 

К одной из таких реакций относится резкое изменение жизненности 

(вегетативной мощности) растений, которая оценивается по их жизненно-

му состоянию (5 баллов - состояние отличное, 4 – хорошее, 3 – удовлетво-

рительное, 2 – плохое, 1 – полусухие, 0 баллов – сухие особи), размерам и 

биомассе генеративных особей. Показатели жизненности растений исполь-

зуются в гидроиндикационных исследованиях, при поиске полезных иско-

паемых. 

Большое  индикационное  значение  имеют  наблюдения  и  описания 

значительных  отклонений  в  морфологическом  строении  растений  (гиган-

27 

тизм, карликовость), изменение окраски и формы листьев и побегов, осо-

бенностей их роста, ветвления; искривление, изгибание, удлинение, укоро-

чение,  утолщение,  пролиферация  побегов;  появление  (или  исчезновение 

опушения, наростов, наплывов), отклонения в экобиоморфах и жизненных 

формах в целом (появление мелкокустарниковой и древовидной формы у 

типичных  кустарников,  стелющиеся  формы  у  высоких  корневищных  зла-

ков и др.). Чем выше встречаемость или доля аномальных форм в популя-

ции растений, тем теснее их индикационные связи со специфическими ус-

ловиями обитания. 

Важным  элементом  биоиндикационных  исследований  являются  фе-

нологические  наблюдения.  Под  влиянием  специфических  экологических 

факторов  сроки  вегетации  и  соответственно  фенофазы  растений  могут 

увеличиваться  или,  напротив,  уменьшаться  по  сравнению  с  эталонными 

участками, где фактор не действует.  

С  помощью  изучения  интенсивности  транспирации  растений  выяв-

ляют  их  связи  с  грунтовыми  водами.  Корневые  системы  растений-

фреатофитов достигают уровня грунтовых вод и интенсивность их транс-

пирации остаѐтся на высоком уровне на протяжении большей части веге-

тационного периода. 

Изучение морфологии и распределения корневых систем растений в 

почвогрунтах  позволяет  установить  горизонты  неблагоприятные  и  опти-

мальные  для  их  развития.  Состав  растений-индикаторов  грунтовых  вод  в 

аридных  зонах  был  уточнѐн  путѐм  параллельного  изучения  их  корневых 

систем и почвенно-гидрогеологических условий. 

У полиморфных видов с широкими ареалами необходимо обращать 

внимание  на  особенности  и  дифференциацию  их  экотипов,  являющихся 

хорошими  индикаторами  экологических  условий.  Высоко  индикационное 

значение также молодых и регрессирующих палеоэндемичных видов с уз-

28 

кими  ареалами.  Для  них,  как  правило,  характерна  хорошо  выраженная 

приуроченность к специфическим местообитаниям. 

Особое значение имеют дистанционный и картографический методы 

выявления  индикаторов  с  использованием  аэрокосмической  информации, 

которые применимы для ландшафтной индикации экологических условий. 

Во избежание ошибок большое значение имеет оценка возможностей 

экстраполяции  полученных  данных  по  индикации  на  территории,  где  со-

пряжѐнное  изучение  связей  выявленных  индикаторов  и  объектов  индика-

ции не проводилось. В этом отношении лучшим методом является оценка 

степени однородности природных условий исследуемой территории с изу-

чением индикационных свойств растительных индикаторов в пределах их 

ареалов. Большинство индикаторов сохраняют одинаковое индикационное 

значение в пределах ландшафтов, ландшафтных районов, провинций, при-

родных зон и подзон одной физико-географической области. 

1.3. Индикаторы геологических условий 

1.3.1. Индикаторы горных пород, поверхностных 

отложений и полезных ископаемых

Наиболее тесные связи растительности с горными породами наблю-

даются в тундровых и лесотундровых ландшафтах. В лесотундрах Апати-

тов к нифелиносодержащим породам приурочены ивняки и субальпийские 

разнотравные луга, а к другим породам – заросли можжевельника и злако-

вые луга. В среднегорьях Саянов на сильно метаморфизованных песчанни-

ках преобладают лишайниковые тундры, на известняках – тундровые раз-

нотравно-травянистые  ассоциации,  на  выходах  гранитов  –  моховые  тунд-

ры. 

В лесной зоне на Северном Урале к оливиновым породам приуроче-

ны сухие травяные сосняки, на метаморфических сланцах распространены 

сырые мшистые ельники и пихтачи. Гранитные массивы Кокчетавской об-

ласти  покрыты  редкостойными  лишайниковыми  сосняками,  а  многочис-

29 

ленные трещины в гранитах заняты травяными березняками. В лесах Об-

щего  Сырта  на  глинистых  сланцах  сосна,    дуб,  липа,  осина  приобретают 

уродливую, низкорослую форму. 

В  пустынных  горах  юга  Средней  Азии  на  выходах  известняков 

обычны  деревья  и  кустарники,  на  засолѐнных  глинах  и  мергелях  –  полу-

кустарнички, а на песчаниках и галечниках – полукустарники и ксерофит-

ные  травы.  К  постоянным  индикаторам  мела  и  известняков  относятся 

степные и полупустынные кальцефилы (иссоп меловой, тимьян или чабрец 

меловой,  наголоватка  меловая,  ежовник  или биюргун  меловой  и др.),  что 

получило отражение даже в их видовых названиях. 

Большое значение имеет изучение индикационных связей растений с 

геолого-геоморфологическими  условиями,  литогенной  основой  ландшаф-

та, материнскими почвообразующими породами. 

В подзоне северных пустынь Средней Азии и Казахстана к индика-

торам  гипсоносных  глин  относятся  сообщества  ежовника  или  биюргуна 

солончакового,  лебеды  белой  или  кокпека,  кермека  полукустарникового, 

камфоросмы марсельской; переслаивающихся суглинков, супесей и песков 

– полыни серо-белой, полыни селитряной, ежовника или биюргуна безли-

стного; ожелезненных песков и песчанников - саксаульчика горошкового, 

саксаульчика С. Лемана; песков и супесей  – ковыля-волосатика; песков – 

полыни  песчаной,  колосняка  кистистого,  житняка  ломкого;  сильнозасо-

лѐнных  илистых  отложений  –  сарсазана  шишковатого;  известняков  – 

вьюнка кустарникового, ежовника или биюргуна канделябрного, ежовника 

или биюргуна усечѐнного. 

В подзоне южных пустынь, в частности в Каракумах, к индикаторам 

современных подвижных песков относятся такие псаммофилы первого по-

рядка, как жузгун или джузгун древовидный, селин Карелина, эремоспар-

тон обвислый; древнеэоловых  задернѐнных песков – сообщества саксаула 

белого  или  песчаного,  осоки  вздутой  или  рянга;  древнедельтовых  глини-

30 

стых отложений Теджена – солянка почечконосная; северо-афганских рек 

–  полынь  бадхызская;  предгорно-лѐссовых  отложений  –  мятлик  лукович-

ный, осока толстостолбиковая. 

В  Заволжье  к  сыртовым  глинам  неногена  приурочены  ассоциации 

ковыля К. Лессинга; пескам и супесям палеогена – ковыль перистый; мер-

гелям и глинам верхнего мела – сообщества с участием ежовника или би-

юргуна  мелового,  клоповника  К.  Мейера;  глинам  и  песчаникам  нижнего 

мела – полынь малоцветковая. 

Индикатор  глинистых  отложений  –  ежовник  или  биюргун  солонча-

ковый - даѐт на глинах разного возраста заметно отличающиеся формы. 

Постоянными  или  универсальными  индикаторами  месторождений 

полезных ископаемых служат виды, приуроченные исключительно к поро-

дам и почвам с определѐнной геохимической минерализацией и не встре-

чающиеся  в  иных  условиях.  В  настоящее  время  выявлены  растения-

индикаторы повышенного содержания в почвах и породах хрома, марган-

ца, никеля, меди, цинка, селена, железа, кобальта, олова, свинца, серебра, 

золота и т.д. (Виноградов, 1964). Содержание этих элементов в золе расте-

ний-индикаторов увеличивается до 10-15%. В частности, индикатором по-

вышенного обогащения почв цинком служат некоторые виды родов фиал-

ки,  ярутки;  кобальтом  –  кроталярия  ситниковая,  смолѐвка;  медью  –  от-

дельные виды маков; селена  – астрагал ложный. Покраснение и пожелте-

ние листьев и стеблей, как правило,  вызвано избытком молибдена, цинка, 

железа.  Хлороз  и  обесцвечивание  происходит  под  влиянием  обогащения 

почв никелем, медью. Под влиянием магния, железа, цинка у растений мо-

жет  происходить  изменение  окраски  венчиков.  В  Центральной  Якутии 

ольшатниковые  группировки  из  душекии  кустарниковой  с  густым  травя-

ным  покровом,  приуроченные  к  выходам  кимберлитовых  пород,  служат 

косвенным индикатором месторождений алмазов.