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
| Место взятия образца | Побеги | Почки | ||||
| Длина осевых побегов | Толщина осевых побегов | Ветвление, шт. | Число, шт. | Длина, мм | Толщина, мм | |
