Растение в городе

Другой способ фитоиндикации — определение тех или иных примесей в воздухе по изменению внешнего облика или отдельных признаков растения. Вот несколько наиболее ярких примеров. На загрязнение воздуха двуокисью серы лиственные древесные породы реагируют обесцвечиванием и побурением листьев между жилками или по краям, хвойные — покраснением хвои начиная с кончиков. Под действием ПАН (периацетилнитрата, одного из компонентов фотохимического смога) у фасоли обыкновенной нижняя сторона листа приобретает характерный глянцевый блеск и бронзовую окраску. О высокой концентрации в воздухе двуокиси азота сигнализирует обесцвечивание краев листьев барвинка розового. Хорошие индикаторы загрязнения воздуха соединениями фтора — гладиолусы (особенно сорт Снежная принцесса), у которых под влиянием фторидов вначале отмирают кончики листьев, а затем повреждение распространяется по всему листу. Своеобразна реакция некоторых растений на присутствие в воздухе этилена: у цветков садовой гвоздики преждевременно поникают и свертываются лепестки, цветок кажется "сонным"; у томатов и бархатцев поникают листья и стебли. Наконец, известны реакции растений не только на отдельные токсиканты, но и на определенные смеси: так, о загрязнении воздуха смесью озона и двуокиси серы сигнализирует появление специфических светлых пятен между жилками листьев табака.

Растения-индикаторы, особо чувствительные к определенным загрязнителям, могут служить своего рода приборами-измерителями, по которым можно не только распознать загрязняющее вещество, но и судить об его концентрации. В Токио в 1976-1983 гг., например, успешно использовали белую петунию, чувствительную к ЛАН, для определения концентрации этого загрязнителя в разных районах города.

Совершенно особое место среди индикаторов занимают споровые растения. Из предыдущих разделов читатель уже получил представление об угнетении мхов и лишайников в городских условиях и его причинах. Высокая чувствительность мхов и лишайников к двуокиси серы и другим промышленным токсикантам делает эти растения незаменимыми для биомониторинга. Составив карту распространения мхов в крупном городе, можно с уверенностью судить о состоянии воздушной среды в разных его частях (рис. 13). Но гораздо чаще для этой цели используют лишайники. Степень загрязнения воздуха в индустриальных районах оценивают по видовому составу и обилию лишайников, применяя количественные методы лихеноиндикации — "лишайниковые формулы".

Рис. 13. По видовому составу и состоянию мхов как показателю загрязнения воздуха в Минске выделено несколько зон (по А. Шуканову и др., 1986 г.). Зоны загрязнения: 1 — наибольшего; 2 — сильного; 3 — значительного; 4 — умеренного; 5 — слабого; 6 — незначительного. Штриховкой обозначены зеленые насаждения, точечным пинктиром — границы зон

 

Среди множества примеров реакции лишайников на промышленные загрязнения есть весьма любопытные. В Шотландии изучали флору лишайников на верхних срезах столбов заборов в окрестностях заводов, выплавляющих алюминий. Чем ближе к заводу, тем чище была поверхность столбов, а на внутризаводской территории она оказалась совсем гладкой. В Великобритании к составлению карты загрязнения воздуха двуокисью серы были привлечены школьники разных районов страны. Им раздали буклеты с цветными фотографиями семи обычных, легко распознаваемых видов лишайников, обитающих на деревьях и камнях. Дети отмечали присутствие тех или иных видов в специальных регистрационных карточках, на основании которых были составлены карты распространения этих лишайников по отдельным районам, а затем и объединенная карта для всей страны. Поскольку зоны распространения конкретных видов лишайников (или их наборов) соответствовали определенной концентрации двуокиси серы, в результате этой коллективной работы выявились регионы с наибольшей загазованностью. Так, вообще не было лишайников вблизи источников промышленных выбросов и в центрах городов, три устойчивых вида школьники находили в зонах слабого загрязнения, все семь видов присутствовали в районах с наиболее чистым воздухом.

Для биомониторинга дернинки мхов и кусочки талломов (слоевищ) лишайников используют в качестве передвижных индикаторов-трансплантатов, пристраивая их на самых разных субстратах — стенах, крышах, деревьях и др. — в районах предполагаемого загрязнения. Показателем может служить как концентрация поглощенного загрязнителя, так и изменение интенсивности физиологических процессов растения (конечно, если ее нетрудно измерить). Финскими учеными еще в 1970-х годах был разработан метод определения чистоты воздуха, основанный на измерении скорости связывания азота одним из видов лишайников. По ее снижению можно достаточно четко уловить степень загрязнения воздуха.