Привет студент

3.5. Индикация состояния окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого клевера

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 фенотипову 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. 4) 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. 4), и делают отметку в соответствующей графе рабочей таблицы (табл. 9).

Рис. 4. Фенотипы белого клевера

Таблица 9.Рабочая таблица учета фенов белого клевера

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. 4, 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:

Pi=100*ni/N,

ИСФ=100*(n2 + n3...) /N,

где Pj — частота i-ro фена,

ni — количество учтенных растений с  i-м рисунком на листовой пластинке (ni— число растений без «седого рисунка»),

N — общее число учтенных растений.

Результаты расчетов вносятся в табл. 10.

Таблица 10. Результаты фенотипической диагностики пробной площадки №_

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 таблицу экопаспорта.

3.6. Биодиагностика почвенных микро- и макроэлементов

В результате глобального и регионального антропогенного загрязнения из воздуха и воды, а также при сбросе и захоронении отходов в почву попадают повышенные количества соединений, содержащие катионы металлов, что приводит к увеличению их поступления в организм растений и накоплению в органах и тканях. Повышенное количество микроэлементов и соединений

тяжелых металлов вызывает нарушения метаболизма в тканях растений и обусловливает соответствующие признакиизбыточного содержания. Полевые исследования дикорастущих форм могут выявить избыток того или иного элемента в почве.

3.6.1. Признаки избыточного содержания химическихэлементов в почве

Цинк — обесцвечивание и отмирание ткани листьев, молодые листья желтеют, верхушечные почки отмирают, более старые листья могут опадать без увядания,

жилки окрашиваются в красный или черный цвет (на ранних стадиях повреждение сходно с недостатком железа). Первые признаки появляются на молодых растениях, при этом поражается все растение.

Медь — хлороз молодых листьев, жилки остаются зелеными.

Марганец — первые признаки появляются на молодых растениях, поражение местное. Ткань некротическая, хлороз развивается между жилками молодых

листьев, превращая их в желтые или беловатые с темно- коричневыми или почти белыми некротическими пятнами, лист искривляется и сморщивается (в этом основное отличие от голодания).

Железо — ткань не некротическая: хлороз развивается между жилками молодых листьев, жилки остаются зелеными, позднее весь лист становится желтым или беловатым, что сходно с голоданием.

Кобальт — у некоторых растенийвдоль основных зеленых жилок листа появляются прозрачные, наполненные водой участки; между жилками развивается также некроз; позднее листья становятся коричневыми и опадают.

Фосфор — первые признаки проявляются на взрослых растениях, повреждается все растение. Ткань некротическая, общее пожелтение листьев; желтоватые или коричневые концы и края более старых: появление ярких некротических пятен; опадение листьев, у некоторых растений сходное с калийным голоданием, у других — с избытком азота.

Магний — листья слегка темнеют и немного уменьшаются; иногда наблюдается свертывание и сморщивание молодых листьев, на поздних стадиях

роста концы их втянуты и отмирают.

Калий — ткань не некротическая: на ранних стадиях слабый рост растений, удлинение междоузлий, светло-зеленая окраска листьев; на поздних стадиях

рост замедляется, у листьев появляются пятна, листья вянут и опадают.

Сера — общее огрубление растений, листья маленькие, тускло-зеленые, стебли твердые, позднее листья могут скручиваться внутрь и покрываться наростами,

края их становятся коричневыми, затем бледно-желтыми.

Хлор — общее огрублениерастений, листья маленькие, тускло-зеленые, стебли твердые, у некоторых растений на более старых листьях появляются пурпурно-

коричневые пятна, после чего листья опадают.

Азот аммонийный или нитратный — повреждение местное. Ткань некротическая: хлороз развивается на краях листьев и распространяется между жилками, появляется коричневый некроз, и концы листьев свертываются, затем листья опадают (повреждение у многих растений сходно с голоданием).

Кальций — хлороз развивается между жилками с беловатыми и некротическими пятнами, которые могут быть окрашенными или иметь наполненные водой концентрические кольца; у некоторых растений происходит

рост листовых розеток, отмирание побегов и опадение листьев (по повреждению сходно с недостатком магния и железа).

Бор — хлороз концов и краев листьев, который распространяется внутрь, особенно между жилками, пока весь лист не становится бледно-желтым или бе-

ловатым; ожоги краев листьев и некроз с закручиванием краев, опадение листьев.

В программе экомониторинга предусмотрено определение признаков избытка микро- и макроэлементов в почве ключевых участков методом биодиагностики.

В таблицу экопаспорта обозначается знаком «+» наличие у растений признаков, свидетельствующих об избыточном количестве того или иного химического

элемента.