Фітоіндикація навколишнього середовища за допомогою голонасінних рослин

     Большинство выявленных морфологических изменений (морфозов) сосны, которая произрастала в радиоактивно загрязненных районах, связаны с изменениями в меристемных  тканях - это группа клеток в стадии активного деления и роста. Такая  ткань представляет собой два  типа клеток: одна с высокой репродуктивной способностью, другая с различной  степенью дифференциации. Известно, что  чувствительность клеток прямо пропорциональна  степени их дифференциации. Именно поэтому при высоких дозах  облучения наблюдаются гибель верхушечных  побегов и появление побегов  из боковых почек, находящихся на ранних стадиях дифференциации. Более  глубокие причины различий радиочувствительности  меристемных тканей следует связать  с биохимическими нарушениями в  метаболизме клеток. При радиоактивном  облучении наблюдаются: гибель почек, хвои, побегов; торможение роста побегов  и хвои; двойной прирост в течение  одного года вегетации; неравномерный  рост хвои на побегах; укороченность  побегов при интенсивном росте  хвои («метлообразные» побеги); многопочечность (появление на побегах верхних  мутовок до 30 почек вместо 5 - 6 в  норме); нарушение ориентации хвои и  побегов в пространстве (появление  «мятой» хвои); искривление побегов; изменение формы хвои; появление  гигантизма и карликовости побегов  и хвои. Известно, что репродуктивные органы сосны обыкновенной более  чувствительны к облучению, чем  вегетативные. Особенно высокой радиочувствительностью обладают мужские генеративные органы. Подтверждение этому специалисты  наблюдали в зоне сильного и среднего радиоактивного загрязнения после  аварии на Чернобыльской АЭС: мужские  цветки отсутствовали в течение  первых двух лет после аварии, женские  цветки также были частично или полностью поражены.

     Хвойные породы, помимо их высокой радиочувствительности, особенно сильно страдают от сернистого газа. Чувствительность к нему убывает  в последовательности: ель - пихта - сосна веймутова и обыкновенная - лиственница. Продолжительность жизни  хвои сосны в нормальных условиях составляет 3 - 4 года. За это время  она накапливает такое количество сернистого газа, которое существенно  превышает пороговое значение. Под  влиянием токсиканта хвоя сосны в  зонах сильного загрязнения становится темно-красной, окраска распространяется от основания иглы к ее острию, и, просуществовав всего один год, хвоя отмирает и опадает. Лиственница, ежегодно сбрасывающая хвою, значительно устойчивее к сернистому газу. Поэтому по продолжительности  жизни хвои сосны и характеру  некрозов можно определить степень  поражения сосновых насаждений сернистым газом.

     По  наблюдению ученых толщина воскового  слоя на хвое сосны тем больше, чем  выше концентрация или продолжительность  воздействия на нее сернистого газа. Это послужило основанием для  разработки количественного метода индикации данного соединения в  атмосфере. Суть метода «помутнения  по Гертелю» заключается в том, что  степень помутнения экстракта хвои прямо пропорциональна количеству воска, покрывающего хвою. Чем выше мутность, устанавливаемая фотоколориметрически, тем больше концентрация сернистого газа в воздухе. Однако современные  исследования показали, что помутнение водного экстракта из хвои вызвано  не только воском, но и целым рядом  других веществ, присутствующих в растительных тканях. В связи с этим возникли сомнения относительно достоверности  результатов теста по Гертелю. Между  тем накопление эпикутикулярного воска  под влиянием сернистого газа обнаружено и у других растений, например у  райграса. По этой причине, возможно, следует  определять не интенсивность помутнения экстракта, а непосредственно содержание воска в растительном материале.

     Вместе  с тем двуокись серы вызывает у  сосны обыкновенной характерные  изменения в содержании фенольных  соединений, которые наблюдаются  задолго до появления видимых  симптомов повреждения.

     Классы  повреждения: 1 - хвоинки без пятен; 2 - хвоинки с небольшим числом мелких пятен; 3 - хвоинки с большим  числом черных и желтых пятен. Классы усыхания: 1 - на хвоинках нет сухих  участков; 2 - на хвоинках усох кончик 2 - 5 мм; 3 - усохла 1/3 хвоинки; 4 - вся или большая часть хвоинки сухая.

     Пихта сибирская очень требовательна  к влажности воздуха и почвы. В Забайкалье условия для ее роста  и развития неблагоприятны и поэтому  у нас нет пихтовых лесов, а  пихты растут небольшими группами под  пологом других деревьев.

       Ель сибирская растет по падям  и долинам рек вместе с березой,  осиной, сосной. Крона елей узкопирамидальная  и на ее вершине видны шишки,  свисающие вниз. Семена из шишек  вылетают постепенно в течение  зимы, а после этого шишки опадают  целиком. Хвоя елей четырехгранная  и колючая. Из нее готовят  витаминный напиток, предупреждающий  цингу. Отвар почек пьют при  туберкулезе легких, а из еловой  живицы получают скипидар. Из  древесины елей изготавливают  музыкальные инструменты скрипки,  контрабасы, пианино. Но для этой  цели идут только «резонансовые»  ели. Это ели с очень правильным  сложением, у которых образуются  годичные кольца одинаковой ширины.

       Ели очень декоративны, а так  же отличаются высокой газо- и  дымоустойчивостью. Поэтому они  успешно используются в озеленении  городов и поселков нашего  края. 

Список  литературы:

1. Ашихмина Т. Я. Экологический мониторинг: Учебн. - методическое пособие / Т.Я. Ашихмина, Н.Б. Зубкина; под ред. Т.Я. Ашихминой - М.: Академический проект, 2005. - 205 с.
2. Криволуцкий Д.А. Экологическое нормирование на примере радиоактивного загрязнения экосистем //Д.А. Криволуцкий и др.// Методы биоиндикации окружающей среды в районах АЭС. - М.: Наука, 1988. - 145 с.
3. Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева; под ред. О.П. Мелеховой, Е.И. Егоровой. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 288 с.
4. Мэнниг У.Д. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений / У.Д.Мэнниг, У.А. Федер. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 156 с.
5. Полетаев П.И., Швецов М.М. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды / П.И Полетаев. - М.: Знание, 1982. - 64 с.
6. Соловых Г.Н. Биотехническое направление в решении экологических проблем / Г.Н. Соловых и др. - Екатеринбург: Ур. отд. РАН, 2003. - 178 с.
7. Федорова А.И., Никольская А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. - 142 с.
8. Христофорова Н.К. Основы экологии: Учебное пособие / Н.К. Христофорова, К.В. Яновская. - Владивосток: Дальнаука, 1999. - 516 с.
9. Цветкова Л.И. Экология: Учебник для технических вузов / Л.И. Цветкова.- М.: Химиздат, 2001. - 192 с.