18. Использование морфологических изменений растений для индикации состояния наземных экосистем.

Морфологические реакции организмов на действие факторов среды – очень удобные для биоиндикации параметры состояния. На изменение окраски, формы тела, расположения органов, размера организма под антропическим воздействием человек обратил внимание уже давно.

Все морфологические изменения делят на микро- и макроскопические.

Макроскопические изменения:

1) Изменение окраски (неспецифическая реакция на различные стрессоры). Например, хлороз листьев под действием газов, пожелтение участков листьев под влиянием хлоридов, покраснение листьев под действием SO2, побурение или побронзовение, появление серебристой окраски и т.п. Некрозы – отмирание ограниченных участков ткани, часто довольно специфичные (рис. 4). При развитии некрозов сначала наблюдаются изменения в окраске (при действии SO2 чаще всего образуются грязно-зеленые, О3 – металлически блестящие пятна, хлоридов – хлорозы). После гибели клеток пораженные участки высыхают и приобретают бурую или беловатую окраску.

Различают:

- точечные и пятнистые (например, серебристые пятна после воздействия озона);

- межжилковые – отмирание тканей листовой пластинки между боковыми жилками первого порядка (при воздействии SO2);

- краевые (действие хлоридов);

- верхушечные (действие HF, SO2);

- некрозы околоплодника.

2) Преждевременное увядание (например, под действием этилена в теплицах); 4) Дефолиация (следствие некроза, влияние SO2, хлоридов); 5) Изменение размеров органов по большей части неспецифичны (например, удлинение хвои под действием нитратов, крупные листья на отмирающих деревьях при повреждении HCl); 6) Изменение формы, количества и положения органов (например, при действии радиоактивного облучения, локальных некрозов, гормональных гербицидов);

3) Изменение направления формы роста и ветвления (например, изменение направления роста корней одуванчика при изменении уровня грунтовых вод,

кустовидная и подушечная форма роста деревьев при загрязнении атмосферы HCl, изреживание кроны при газодымовом загрязнении);

4) Изменения прироста неспецифичны, но часто используются. Например, изме-рения радиального прироста древесных стволов, прироста в длину побегов и листьев, длины корней, диаметра талломов лишайников и др.). Изменения плодовитости (например, уменьшение образования плодовых тел у лишайни-ков и грибов, продуктивности черники в загрязненной газообразными выбросами атмосфере).

Однако существует проблема оценки морфологических изменений у растений. При определении морфологических изменений нужно уметь отличать симптомы повреждений, вызванных естественными факторами и антропическими. Важно уметь правильно оценивать воздействие климата, почвы, стадии развития и времени года, присутствие вредителей, а также явление констелляции экологических факторов (при высокой влажности воздуха и почвы растения становятся особо чувствительными к газовым загрязнениям, зимой повышение температур снижает устойчивость и т.п.). Кроме того, внутренние факторы также затрудняют оценку изменений у растений. Наблюдается различная чувствительность:

- на различных возрастных стадиях;

- у органов различного возраста (хвоя сосны особенно сильно повреждается на первом году жизни, потом устьица закрываются);

- в различное время дня и года (к выбросам SO2 листья более устойчивы ночью, чем днем; хвоя весной и летом более чувствительна, чем осенью и зимой);

- у различных особей генетически неоднородных популяций;

- при различной предрасположенности (ранее подвергшиеся действию стрессора особи более чувствительны).