Растения индикаторы состояния окружающей среды: Что можно назвать индикаторами загрязнения атмосферного воздуха

Что можно назвать индикаторами загрязнения атмосферного воздуха

21 век стал эпохой огромного влияния человека на окружающую среду. Чтобы контролировать свое влияние на планету, человек начал использовать растения и животных для оценки состояния окружающей среды, биондикации. Близкие по строению животные показывают, что произойдет с человечеством, если не снизить уровень вредоносных выбросов. Растительность же покажет будущее планеты, если человек не позаботится о ней.

Содержание статьи:

Растения как индикаторы загрязнения

В качестве индикатора загрязнения окружающей среды используются бактерии, растения, животные и прочие вещества. Растения выступают основным индикатором загрязнения. С их помощью можно определить уровень примесей:

  • в воздухе;
  • в воде;
  • в почве.

Важным свойством биоиндикаторов является чувствительность к токсичным выбросам. Растения, как индикаторы загрязнения окружающей среды делятся на аккумулятивные — это те многоклеточные, которые накапливают вредные вещества, и чувствительные — организмы, которые дают быструю реакцию на изменения среды.

Используются как индикатор загрязнения по следующим причинам:

  • Растительные не могут перемещаться, они связаны со своим местом обитания, это облегчает сбор данных.
  • Благодаря развитым корневым системам, возможен анализ литосферы.
  • Из-за способа получения энергии, растительные организмы показывают более высокую чувствительность к загрязнению атмосферы токсинами, парами тяжелых металлов относительно животных.

Опыты с растениями, выбранными в качестве индикаторов загрязнения воздуха, показывают высокую уязвимость фотосинтеза к вредным соединениям. Небольшая концентрация токсичного вещества нарушает только процесс фотосинтеза.

При увеличении концентрации токсичных веществ, происходит:

  • Нарушение окраски листьев и органоидов.
  • Изменения работы ферментов.
  • Падение выработки антиоксидантов.
  • Снижение стабильности развития составных частей организма.
  • Снижение продуктивности и жизнеспособности.

Работа индикаторов загрязнения окружающей среды на основных ступенях организации заключается в оценке показателей загрязнения атмосферы. Проводится на уровнях:

  • Молекулярный.
  • Клеточный.
  • Тканевый.
  • Организменный.
  • Популяционный.

Низшие ступени биоиндикации позволяют рассмотреть прямое влияние среды и специфические изменения отдельных образцов. Высшие дают возможность увидеть косвенные и нехарактерные изменения. Комплексное рассмотрение всех уровней материи оценивает антропогенное воздействие на планету.

Клеточный уровень

Биондификация проводится через рассмотрение физиологического влияния внешней среды. Клетки являются ярко выраженными показателями загрязнения атмосферного воздуха. Растительные клетки отражают ранние нарушения во внешней среде:

  • Разрушение мембран клеток.
  • Нарушение баланса основных веществ — белков, ферментов, аминокислот.
  • Накопление токсина внутри клетки.

Многие растения являются индикаторами загрязнения атмосферного воздуха, какие-то дают возможность определить степень по нескольким критериям, а некоторые сразу гибнут, не справляясь с изменениями.

Хвойники

Хвойные деревья используются как объект изучения чаще остальных, Они являются основными индикаторами загрязнения окружающего воздуха. При анализе рассматривается множество параметров:

  • Цвет хвои.
  • Опадаемость.
  • Концентрация фенолов.
  • Наличие воска у иголок.
  • Темп фотосинтеза и проч.

Благодаря круглогодичным процессам хвойных, можно прослеживать уровень загрязнения атмосферного воздуха в динамике. Показателями загрязнения воздуха и почвы фтором станут: побеление иголок у основания и потемнение иголок, связанные с отмиранием.

Лишайники

Исследования демонстрируют пригодность симбиотов для биоиндикации. Лишайники, которые относятся к симбиотическим организмам, используются в роли индикаторов загрязнения воздуха:

  1. Автотрофы реагируют на загрязнение атмосферы, на изменения ее состава.
  2. Отличаются биохимически от других видов и царств.
  3. Произрастают в различных климатических условиях.

Живущие на загрязненных территориях, они демонстрируют достоверные сведения о степени токсичности воздуха. Существует группа элементов, к которым особо чувствительны — оксид азота, фтороводород, оксид серы, тяжелые металлы и хлороводород. Часто гибнут даже при невысоком содержании данных веществ в атмосфере.

Примеры растений-индикаторов загрязнения окружающей среды

Фитоиндикация — оценка состояния атмосферы, почвы с использованием растений, относится к основным инструментам анализа. Состав воздуха, оказывает влияние на жизнедеятельность и развитие каждого организма. Увеличение концентрации токсичных соединений в атмосфере пагубно влияет на автотрофные организмы.

Как растения, которые являются индикаторами загрязнения атмосферного воздуха реагируют на изменения:

  1. Увеличение концентрации бария в воздухе будет отражаться на лиственных деревьях, таких как осина или береза. Листья приобретут слишком яркий цвет.
  2. Кресс-салат реагирует на выбросы промышленных газов, нарушается фотосинтез, растение быстрее гибнет.
  3. Некоторые комнатные растения являются показателями загрязнения атмосферы. Домашний бальзамин реагирует на выброс тяжелых металлов в атмосферу и гибнет.
  4. Листья Гардении станут желтоватыми при резком повышении концентрации угарного газа. Организм реагирует в течение нескольких часов и спасает владельцев от удушья.
  5. При смоге гибнут томаты, бегонии и бобовые.
  6. Фрезия и Гладиолус гибнут при попадании фтора в воздух. Листья начинают отмирать, затем гибнет все растение.
  7. Выброс аммиака губителен для подсолнухов.
  8. Картофель и кукуруза чувствительны к появлению озона в атмосфере. Листья растений становятся серыми и покрываются пятнами.
  9. Листья табака в аналогичных условиях становятся белыми, покрываются пятнами.

Индикаторами загрязнения почвы среди растений также являются:

  • Иван-чай теряет пигментацию лепестков при наличии Урана в почве.
  • Повышенная насыщенность солью отражается на березах. Листья покрываются желтыми пятнами, по краям начинает отмирать.

Основным показателем, характеризующим загрязнение воздуха помещений, является концентрация углекислого газа. При содержании вещества выше 3% относительно количества воздуха в помещении, газ оказывает токсическое действие. Выработке кислорода помогают автотрофные организмы.

Оценка качества окружающей среды с помощью растений

Некоторые виды автотрофов особо подвержены влиянию загрязнений воздуха. В 21 веке используется концепция экологического анализа среды. Организмы могут отражать:

  • Проявления отдельных токсичных веществ.
  • Качественное изменения среды.

После обнаружения наличие загрязнителей в среде, ученые проводят измерения концентрации токсинов. Состояние окружающих условий на видовом и популяционном уровнях выражается через продуктивность организмов. Промышленные районы могут стать «лишайниковой пустыней», так как представители этих видов острее всего реагируют на выбросы фтора и сернистого газа.

Транспорт и предприятия являются источниками токсичных веществ. Последствия выбросов обусловлены соединениями газов, которые попадают в организм и образуют вредные соединения. Растения становятся индикаторами загрязнения воздуха из-за своей зависимости от качества среды. Влияние поллютантов (токсинов) определяется:

  1. Концентрацией токсичных веществ в воздухе.
  2. Длительностью воздействия веществ на организм.
  3. Относительного влияния токсина на конкретный вид.

Выделяется 3 основных индикатора загрязнения атмосферного воздуха у хвойного растения:

  1. Нарушение работы хлоропластов.
  2. Повреждение других органелл клетки.
  3. Полное разрушение органелл или переход их в бесструктурное состояние.

Биология разделяет 2 вида реакции растительных на токсичные выбросы в воздух:

  • Газоустойчивость. Организм способен поддерживать процессы жизнедеятельности независимо от уровня заражения воздуха.
  • Газочувствительность. Развитие прошло под воздействием токсичных веществ, которые изменили работу основных процессов внутри организма.

Обе реакции протекают незаметно, но нарушают и ухудшают качество и состояние растения.

Оценка загрязнения почвы с помощью растений

Растения служат индикаторами увеличения концентрации металлов и токсинов в почве. Выделяют следующие характеристики грунта, который подвергается биоиндикации: влажность, концентрация питательных веществ, концентрация токсичных веществ, кислотность.

Животные — индикаторы

Индикаторами загрязнения окружающей среды выступают как растения, так и животные. Животные в роли индикатора загрязнения окружающей среды становятся объектом изучения, так как максимально близки к человеку физиологически. Их поведение при ухудшении экологии позволит предсказать реакцию не только растительности, но и человека.

Позвоночные используются как показатель из-за следующих причин:

  1. Относятся к консументам, занимают место в каждом уровне экосистем, накапливают токсины, которые получают по пищевой цепи.
  2. Активный обмен веществ способствует быстрой реакции на негативное влияние внешней среды.
  3. Ткани неоднородны по строению и характеристикам. Отличаются по способности аккумулировать токсичные вещества. Возможен глубокий анализ тканей и их функционирования.
  4. Животные с высокой рождаемостью и недлительным периодом развития используются для экспериментов, требующих анализ влияния условий на потомство.
  5. Животные дольше адаптируются к антропогенному воздействию. Это позволяет изучать реакцию на внешние факторы.

Преимущество животных как биоиндикаторов — схожесть с человеком по физиологическим качествам.

Недостатки:

  • Эксперименты требуют большего времени, чем опыты с растениями.
  • Работа с животными требует больших затрат.

Опыты с животными предоставляют возможность оценки состояния многоклеточных и внешней среды на каждой ступени биоценоза. На уровне организма анализируются: поведенческие, физиологические, биохимические и морфологические показатели. Морфологический анализ дает оценку строения животного, внешние и внутренние изменения вследствие конкретных факторов. Биохимические и физиологические показатели реагируют на внешние изменения. Токсичные вещества попадают в кровь животного, меняют работу систем жизнедеятельности. Характерными изменениями являются:

  • Изменения ритма дыхания.
  • Нарушение сокращений сердца.
  • Изменение репродуктивных процессов.

Основными критериями выбора животных для биоиндикации являются:

  • Обширный ареал.
  • Высокая численность вида.
  • Животные ведут оседлый образ жизни, не совершают миграций.

В условиях повышения загрязненности внешней среды биоиндикация становится одним из ключевых способов изучения воздействия человека на планету. Дает возможность найти баланс между человеком и природой.

растение-индикатор среды

Растения и их биотопы могут быть использованы как индикаторы загрязнения среды. [ …]

Растения и животные связаны с окружающей средой обменом энергией, происходящим на их поверхности. Так как животные, в особенности гомойотермные, частично регулируют температуру поверхности своего тела посредством движения и метаболической активности, температура наружных покровов, шерсти или перьев — важный индикатор реакции животных на факторы окружающей среды. Измеряя температуру поверхности, можно понять энергетический баланс различных организмов (Гейтс, 1969).[ …]

Индикатором существенных изменений экосистем является прежде всего изменение растительности, ибо она определяет обмен веществом и энергией между биотой и косной средой. Для пустынной растительности Астраханской области реальность антропогенных сукцессий естественных фитоценозов возникла в связи с активным освоением и эксплуатацией уникального газохимического комплекса, основным богатством которого является газовая сера. В этих условиях наиболее важным для оценки воздействия комплекса на природную среду является изучение жизненного состояния растений как структурных единиц цеиопопуляций. [ …]

Они, занимая незначительную часть площади вырубки, образуют только фрагменты, о которых все же приходится говорить, так как наличие их нередко вносит своеобразие в процессы облесения луговикавых вырубок и может быть использовано лесокультурной практикой.[ …]

Не всегда растения живого покрова могут быть индикаторами только одних каких-либо определенных условий местопроизрастания. Надо помнить, что большинство растений может существовать при довольно широких амплитудах колебаний условий среды.[ …]

Для фенологического анализа использовали деревья из пяти районов Тюмени с различными уровнями антропогенной нагрузки. В каждом районе было обследовано по 10 экз. деревьев каждого вида. У растений отмечали следующие фенологические фазы: распускание листьев, бутонизация, цветение, созревание плодов, рассеивание плодов, осеннее расцвечивание листьев и листопад. Началом фенологической фазы считают такой момент, при котором от 5 до 10 % ветвей древесного растения имеют признаки этой фазы или же в нее вступило 5-10 % популяции в данном месте. Конец фенологической фазы отмечают в том случае, когда осталось 5-10 % ветвей растения или популяции с признаками этой фазы (Федорова, Никольская, 2001).[ …]

Изменение лесной среды под влиянием интенсивного использования лесных ресурсов без соблюдения правил их восстановления происходило и в прежние века. Как известно, в результате такой деятельности исчезли многочисленные виды животных и растений. Подобные факты, в основном, являются своеобразным индикатором процесса негативного изменения лесной среды. В связи с этим, основная задача оптимизации экологического лесопользования состоит в том, чтобы использовать выявленные закономерности так, чтобы процесс изменения лесной среды в нежелательном направлении прекратился и начался период ее восстановления и улучшения.[ …]

В качестве организмов-индикаторов (биоиндикаторов) используют бактерии, водоросли, беспозвоночные (инфузории, ракообразные, моллюски). По дикорастущим растениям (табл. 3.3) можно судить о характере и состоянии почвы, ибо среда обитания растений определяется такими свойствами почв, как вла-гоемкость, структура, плотность, температура, содержание кислорода, питательных веществ, тяжелых металлов и солей. [ …]

В отличие от цветковых растений лишайники способны избавляться от пораженных токсическими веществами частей своего таллома каждый год. В городах с загрязненной атмосферой они редки, главный враг лишайников в городах — сернистый газ. Установлено, что чем выше уровень загрязнения природной среды сернистым газом, тем больше серы накапливается в слоевище лишайников, причем живое слоевище аккумулирует серу из среды интенсивнее, чем мертвое. Особенно удобны лишайники в качестве индикаторов небольшого загрязнения окружающей среды. Наиболее чувствительным симбионтом в талломе лишайников является водоросль.[ …]

Содержание серы в органах растений, таким образом, можно использовать только в качестве индикатора активности поглощения SO2, но не критерия последствий, вызываемых этим загрязнителем (Guderian, 1970). В связи с мероприятиями по контролю загрязнения среды, основанными главным образом на определении качества воздуха (Stratmann, 1972). было показано, что концентрации S02, вызывающие острое повреждение растений, встречаются очень редко. Вместе с тем в результате возрастания общего количества выбросов и строительства более высоких дымовых труб в целях улучшения рассеивания загрязняющих газов увеличилась частота воздействия малых концентраций токсиканта. В отличие от условий загрязнения несколько десятилетий тому назад главную опасность для растительности в настоящее время представляет хроническое воздействие низких концентраций S02, распространяющихся на очень больших территориях.[ …]

С типом вырубки, определяемым растениями-эдификаторами (они же как правило и индикаторы), связаны изменения в почве (в подстилке, в верхнем минеральном горизонте и пр.), в микроклимате, в опасности грибных заболеваний, в составе наземной и почвенной фауны, в корневых выделениях и др., то есть изменения в условиях среды, от которых зависит возобновление леса как естественное, так и искусственное. Температурный, водный и кислородный режим для прорастания семян древесных пород в различных типах вырубок различен. Различны условия среды на вырубках разных типов и для дальнейшего существования всходов, самосева и сеянцев. [ …]

Мы рассмотрели значение характерных растений вырубок, как индикаторов условий среды, образующейся после рубки, коснулись отчасти значения их в установлении связей типа вырубки с типом леса до рубки.[ …]

Древостой, определенные виды мхов и других растений, определявшие среду леса и являвшиеся до рубки эдификаторами, после рубки утрачивают это значение. Появляются новые растительные комплексы, новые показатели (индикаторы) среды и ее эдификаторы. Эти новые условия преемственно связаны с лесом, но именовать сосняком-брусничником или ельником-черничником типы лесорастительных условий вырубок, где уже нет ни сосны, ни ели, ни черники, ни брусники, и игнорировать в самом наименовании то, что фактически определяет внешний вид вырубки и новые условия среды, неправомерно. Нельзя механически ставить знак равенства между исходным (бывшим) типом леса и типом лесорастительных условий вырубок, хотя в практике еще сохранилась привычка к этому механическому отождествлению. Даже нижние горизонты почвы на вырубках претерпевают иногда большие изменения, связанные, например, с водным режимом. Что касается верхних горизонтов, то они сильно изменяются.[ …]

В основу названия типа вырубки мы берем наиболее характерные растения-индикаторы и эдифнкаторы, отражающие особенности среды вырубок, учитывая и их потенциальные возможности.[ …]

В основу названия типа вырубки леса берут наиболее характерные растения-индикаторы и эдификаторы, отражающие особенности среды вырубок, при этом учитывают и потенциальные возможности их дальнейшего существования. Названия типов вырубок — луговиковый, долгомошный, лишайниковый и др., если в данном районе изучена их природа, в том числе связь с типами леса, дают вполне достаточное представление об их сущности. Если установлена связь типа вырубки с исходным типом леса, что вполне доступно квалифицированному лесоводу-практику, то становятся известны почва и весь основной комплекс современных лесорастительных условий вырубки. Соответствующие данные об этом наносят на план, пользуясь условными обозначениями выделов.[ …]

Одновременно дается предварительная оценка качества окружающей среды с помощью методов биоиндикации. В качестве биоиндикаторов предлагается использовать различные виды растений и организмов, наиболее чувствительные к качеству окружающей среды. При работе с биологическими индикаторами необходимо использовать не только факт присутствия или отсутствия индикатора, его внешний вид и морфологические особенности, но и свойство аккумулировать загрязняющие вещества.[ …]

Хозяйственная деятельность человека все больше трансформирует окружающую среду. При этом отдельные районы больших и даже средних городов, например Тюмени, отличаются своим уровнем ее загрязнения. Удобным индикатором состояния окружающей среды являются растения. Под действием загрязнителей могут меняться самые различные признаки растений, включая начало, продолжительность и окончание всей вегетации или ее отдельных фаз (Харин, Кирильцева, Грингофф, 1993; Федорова, Никольская, 2001).[ …]

Последствия — ухудшение качества воды и условий обитания водных организмов и растений, активизация русловых процессов. В отличие от классификации работы [8] в данной классификации растительный мир объединен с питающей его средой (почвой) и представлен одной компонентой — «Почвеннорастительный комплекс и рельеф местности». Такое объединение оправдано тем, что растительный покров, будучи тесно связанным с почвой, является индикатором ее состояния, поэтому расчленять его на две отдельные компоненты, по нашему мнению, нецелесообразно.[ …]

Отсюда следует, что есть организмы, по которым можно определить тот тип физической среды, где они росли и развивались. Такие организмы называют индикаторами среды, или экологическими индикаторами. Галофиты, адаптируясь к засолению, приобретают определенные морфологические признаки, по которым можно определить, что данная почва засолена, и даже примерную степень засоления. Широко известно применение геоботанических методов для поисков полезных ископаемых по растениям-индикаторам, способным накапливать химические элементы полезного ископаемого, и т.п.[ …]

К. Раункиер считал, что жизненные формы складываются исторически как результат приспособления растений к климатическим условиям среды. Он назвал процентное распределение видов по жизненным формам в растительных сообществах на изучаемой территории биологическим спектром. Были составлены биологические спектры для разных зон и стран, которые могли служить индикаторами климата (рис. 8.4).[ …]

Результаты анализа показали зависимость содержания тяжелых металлов в органах водных растений от химического состава воды оз. Б. Миассово. В оз. Б. Миассово ведущая роль в накоплении тяжелых металлов принадлежит водным растениям. Они обладают способностью активно накапливать в органах тяжелые металлы, ассимилировать микроэлементы из воды и донных отложений. Представителей этой группы гидро-бионтов можно рассматривать как мониторов, индикаторов полиметаллического загрязнения водной среды.[ …]

Э.м. проводится как наземными средствами с использованием системы постоянных датчиков (приборов), расположенных в местах, где возможно загрязнение среды, так и маршрутными методами, когда в разных точках периодически отбираются для химических анализов пробы воды, воздуха или почвы. Особый вид Э.м. — биологический. В этом случае оценивается состояние видов растений и животных и целых экосистем, причем по состоянию этих «живых приборов» судят о влиянии деятельности человека (см. Биологические индикаторы). Широкое развитие имеет аэрокосмический Э.м., когда состояние экосистем (особенно часто — пахотных почв, лесов, пастбищ) оценивается по снимкам, сделанным с самолетов или космических аппаратов.[ …]

Видовая структура водных биоценозов и физиологическое состояние отдельных видов гидробионтов может дать полезную информацию о качестве окружающей среды. Растения и животные, фильтруя воду, накапливают в своих организмах токсические вещества. Донные животные являются надежными индикаторами качества воды и состояния всей водной экосистемы. Благодаря достаточной длительности их жизненных циклов, накопление токсических веществ в телах этих животных позволяет оценить характер и степень загрязнения проточного водоема. В стоячих водах прудов или в малопроточных водоемах надежными индикаторами биологической полноценности служат также планктонные (парящие в толще воды) мелкие организмы. Фотосинтетическая активность фитопланктона является при этом одним из важных показателей. Биологическая диагностика водоемов основывается на анализе состояния всей водной экосистемы, включая основные звенья биоценоза: водных высших растений, донных животных, водорослей, планктона, рыб, амфибий, личинок водных животных, микробных комплексов.[ …]

Индексы сапробности и показатели продуктивности и массы биопланктона отражают способность организмов существовать в загрязненной органическими соединениями среде. Их количественные характеристики определяются по набору растений-индикаторов и их обилию в водной среде. Методика их расчета апробирована во многих странах, в том числе в СНГ, вследствие чего индексы сапробности получили достаточно широкое распространение в практике оценки экологического качества водных систем разной категории.[ …]

Вследствие загрязнения почв нефтепродуктами происходит изменение структуры почвенного покрова, геохимических свойств почв, а также воздействие на растительность. Растения являются основой любого биогеоценоза, поэтому отклонения биохимических и физиологических реакций растений, весьма чувствительных к изменению условий среды, могут служить индикатором ее состояния. [ …]

Повышенной чувствительностью к загрязнению атмосферы характеризуются многие виды лишайников. В результате они обычно первыми исчезают из экосистем и поэтому являются индикаторами неблагоприятного состояния среды. Это обстоятельство часто используют экологи. Значительные площади пораженных и погибших от загрязнения атмосферы почв лесов имеются в ФРГ, Швеции, Финляндии, Австрии, Польше, Канаде, на севере США и в других районах. В ФРГ массовое поражение лесов зарегистрировано в начале 80-х годов. В хвойных лесах, особенно пихтовых, повреждения отмечались у 80-90% деревьев, а в среднему 10% всех видов древесных растений. В России повреждено около 1,5—2 млн га лесов, при этом основные очаги поражения расположены в районе Норильска, Мончегорска, Братска. Всего из-за кислотных дождей повреждены леса на земле площадью 31 млн га.[ …]

В данном регионе классификация загрязнения проводилась не только по содержанию серы в хвое лиственницы, но и по степени накопления токсикантов в лишайниках, произрастающих здесь и являющихся очень чувствительными индикаторами загрязнения окружающей среды. Известно, что лишайники более интенсивно накапливают в своих тканях поллютанты — в 2-3 раза больше, чем листва древесных растений. Подобное сравнение зон загрязнения, выделенных по снимку, с картосхемой загрязненных лишайников (Vlasova, Klein, 1992) дало положительный результат (см. таблицу).[ …]

Такое несовершенство методики приводит к тому, что по показателям ПДК часто наблюдается удучшевие качества воды рек и водоемов, а рыба в них исчезает и ве может жить. Более объективные результаты при оценке качества окружающей среда могут дать такие интегрирующие показатели и теоты, как: мутагенность ореды, состояние здоровья населения, детская смертность и другие. Иногда в качестве индикаторов загрязненности атмосферы и воды используют исключительную чувствительность некоторых рыб и растений, погибающих даже при ничтожном содержании загрязняющих примесей в среде обитания.[ …]

На формирование типа вырубки большое влияние оказывает огонь. При этом образуются палозые типы вырубок. Главнейшие типы вырубок Севера в связи с типами леса и действием огня показаны на классификационной схеме (рис. 4). Название отдельных типов вырубок дается по характерным преобладающим растениям жизого покрова вырубок, являющимся показателями (индикаторами) лесорастительных условий. Эти же растения, как правило, являются и «созидателями» определенной среды (задернение, заболачивание и т. д.). Типология вырубок на основе изучения закономерностей в изменении растительного покрова разрабатывает комплексный подход к оценке среды.[ …]

Выделяют две составные части мониторинга — абиотическую (геофизическую) и биотическую. Биотический мониторинг (наблюдения за биотой экосистем) в качестве одного из методов использует биоиндикацию — определение биологически значимых нагрузок по реакции на них живых организмов и их сообществ. В качестве индикатора выбирается тот вид, который имеет узкую амплитуду экологической толерантности по отношению к какому-либо фактору среды. Преимущественно это растения, ибо они не способны к активному перемещению (см. разд. 3.5).[ …]

В растительном покрове необходимо выделять такие явления, происходящие после рубки, которые, наглядно отражая определенный этап в изменении экологических условий, имеют наибольшее значение для практики, например задернение вейником, разрастание вереска, малины, рябины, лишайников и пр. Эти и некоторые другие растения являются индикаторами условий среды; они в той или иной степени отражают почвенноклиматические условия, а также напочвенные изменения, вызываемые пожарами, трелевкой, очисткой лесосек и др.[ …]

Типы вырубок динамичны. Поэтому для типологической диагностики вырубок имеет значение не только правильное констатирование того, что есть в данный момент, но и установление прогнозов. Важно еще в лесу, т. е. до рубки, предвидеть возможные изменения, которые произойдут после, рубки, необходимо предвидеть в том числе образование того или иного типа вырубки. И, наоборот, по образовавшемуся типу вырубки надо добиваться установления исходного типа леса. Руководствоваться при этом можно рядом признаков. Среди них важное значение имеют и определенные растения из напочвенного покрова. Растения — индикаторы вырубок — могут быть прямо или косвенно показателями и прошлого типа леса и будущего типа вырубки.[ …]

Индикатор

полезных растений | ЦИАТ

Дикие растения обеспечивают человечество едой, лекарствами, жильем и многими другими необходимыми потребностями. Но многие полезные растения мира исчезают из их естественной среды обитания. Прокрутите ниже, чтобы изучить текущие показатели того, насколько хорошо эти заводы защищены от этих угроз.

Было оценено почти 7000 различных дикорастущих полезных растений, чтобы определить, насколько всесторонне сохраняется их разнообразие в банках семян, ботанических садах и других репозиториях (9).0005 ex situ ), и насколько хорошо парки, заповедники и другие официально охраняемые территории сохраняют свои естественные популяции ( in situ ) . Каждому виду была присвоена окончательная оценка от 0 (плохо) до 100 (отлично) с точки зрения их текущего сохранения. Результаты для всех видов доступны ниже на этой странице.

Этот глобальный индикатор показывает долю всех этих видов в мире, отнесенных к категории высокого (от 0 до 25), среднего (от 25 до 50), низкого (от 50 до 75) или нулевого (от 50 до 75 баллов) от 75 до 100) приоритет для дальнейших работ по сохранению, исходя из их текущего статуса сохранения. Наведите указатель мыши на диаграмму, чтобы увидеть пропорции видов в каждой категории.

Окончательный показатель состояния сохранности этих растений во всем мире был получен путем расчета доли видов, которые были оценены как имеющие низкий приоритет или не имеющие приоритета для дальнейших работ по сохранению (т. е. доля диаграмм, окрашенных в зеленый цвет). Приблизительно 3,3% видов были оценены как хорошо сохранившиеся при сохранении ex situ и 40,7% при сохранении in situ . Комбинированный показатель статуса сохранения для всех видов показывает, что менее трех из каждых 100 видов (2,78%) достаточно сохранены или имеют низкий приоритет для дальнейших действий по сохранению. В настоящее время необходимы срочные действия для улучшения сохранения разнообразия полезных видов диких растений в мире.

Фильтровать результаты по названию страны

Полезные дикорастущие растения, произрастающие в каждой стране, оценивались вместе, чтобы рассчитать статус сохранения на национальном уровне. Наведите указатель мыши на карту, чтобы увидеть объединенный ( ex-situ и in situ ) показатель статуса сохранения для любой страны. Каждому виду была присвоена окончательная оценка от 0 (плохо) до 100 (отлично) с точки зрения их текущего сохранения. Национальная оценка представляет собой долю этих видов, которые были оценены как достаточно охраняемые или имеющие низкий приоритет для дальнейших природоохранных мероприятий.

Полезные дикорастущие растения, произрастающие в каждой стране, оценивались вместе, чтобы рассчитать статус сохранения на национальном уровне. Наведите указатель мыши на карту, чтобы увидеть результаты на национальном уровне в отношении того, насколько всесторонне охраняется разнообразие местных растений в банках семян, ботанических садах и других репозиториях ( ex situ ). Каждому виду была присвоена оценка от 0 (плохо) до 100 (отлично) с точки зрения их текущего сохранения ex situ . Национальная оценка представляет собой долю этих видов, которые были оценены как достаточно охраняемые или имеющие низкий приоритет для дальнейшего ex situ природоохранная деятельность.

Полезные дикорастущие растения, произрастающие в каждой стране, оценивались вместе, чтобы рассчитать статус сохранения на национальном уровне. Наведите указатель мыши на карту, чтобы увидеть результаты национального уровня в отношении того, насколько хорошо парки, заповедники и другие официальные охраняемые территории сохраняют естественные популяции местных растений ( in situ ) . Каждому виду была присвоена оценка от 0 (плохо) до 100 (отлично) с точки зрения их текущего сохранения in situ . Национальная оценка представляет собой долю этих видов, которые были оценены как достаточно охраняемые или имеющие низкий приоритет для дальнейшего in situ природоохранная деятельность.

Полезные дикорастущие растения, произрастающие в каждом регионе мира, оценивались вместе для расчета оценки статуса сохранения на региональном уровне. На этом рисунке показана доля видов, произрастающих в каждом регионе, отнесенных к категории высокого (от 0 до 25), среднего (от 25 до 50), низкого (от 50 до 75) или нулевого (от 75 до 100) показателей. приоритет для дальнейших консервационных работ, исходя из их текущего природоохранного статуса. Наведите указатель мыши на диаграмму, чтобы увидеть баллы для каждой категории. Окончательный показатель состояния сохранности этих растений на региональном уровне был получен путем расчета доли видов, которые были оценены как имеющие низкий приоритет или не имеющие приоритета для дальнейшей работы по сохранению (т. е. доля диаграмм, окрашенных в зеленый цвет).

Дикие растения, используемые для различных целей, были оценены для расчета оценки статуса сохранения для каждой категории использования. На этом рисунке показана доля видов, отнесенных к категории с высоким (от 0 до 25 баллов), средним (от 25 до 50 баллов), низким (от 50 до 75 баллов) или нулевым (от 75 до 100 баллов) приоритетом для дальнейшего сохранения. работы, исходя из их текущего статуса сохранения. Наведите указатель мыши на диаграмму, чтобы увидеть баллы для каждой категории. Окончательный показатель состояния сохранности этих растений по категориям использования был получен путем расчета доли видов, которые были оценены как имеющие низкий приоритет или не имеющие приоритета для дальнейшей работы по сохранению (т. е. доля диаграмм, окрашенных в зеленый цвет).

В этой таблице представлены результаты для всех 6971 оцениваемого вида. Воспользуйтесь строкой поиска, чтобы найти интересующие виды, или загрузите все результаты. Предоставляется количество эталонных вхождений (H для гербария), ex situ записей (G для банка генов) и общее количество оцененных записей. Оценки сохранности представлены для каждого вида в отношении ex situ , in situ и объединены (среднее значение ex situ и in situ ) по шкале от 0 (плохая) до 100 (отличная) сохранность. Категория приоритета для каждого вида была назначена на основе комбинированного балла, при этом высокий приоритет (HP) соответствовал баллу от 0 до 25, средний (MP) от 25 до 50, низкий (LP) от 50 до 75 или достаточно консервативный (SC). с 75 до 100. Обратите внимание, что эти результаты на уровне видов были недавно обновлены и могут немного отличаться от результатов в журнальной статье.

Фильтрация результатов по названию вида

Фильтр результатов по странам
ALLAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBolivia — Plurinational State of Bosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Virgin IslandsBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCabo VerdeCambodiaCameroonCanadaCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChina Hong Kong Special Administrative RegionChina Macao Special Administrative RegionChristmas IslandCocos — Keeling IslandsColombiaComorosCongoCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCyprusCzechiaDemocratic People’s Republic of KoreaDemocratic Republic of the CongoDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Islands — MalvinasFaroe островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГвинеяГвинея-БисауГайанаГаитиГондурасВенгрияИсела ndIndiaIndonesiaIran — Islamic Republic ofIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLao People’s Democratic RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMexicoMicronesia — Federated States ofMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarRepublic of KoreaRepublic of MoldovaRéunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth SudanSpainSri LankaState of PalestineSudanSurinameSvalbard and Ян Mayen IslandsSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTajikistanThailandThe former Yugoslav Republic of MacedoniaTimor-LesteTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited Kingdom of Great Britain and Northern IrelandUnited Republic of TanzaniaUnited States Minor Outlying IslandsUnited States of AmericaUnited States Virgin IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuela — Bolivarian Republic ofViet NamWallis and Futuna IslandsWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

Загрузите отфильтрованные данные с помощью кнопки CSV:

Ряд важных международных соглашений, включая Цели в области устойчивого развития (ЦУР), Айтинские задачи по сохранению биоразнообразия в рамках Конвенции о биологическом разнообразии и Глобальную стратегию сохранения растений (ГССР), а также Международный договор о генетических ресурсах растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, настоятельно требуют для лучшего сохранения разнообразия видов растений, используемых для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, медицины, жилья, топлива, кормов и других экосистемных и культурных услуг. Наше исследование предоставляет индикаторы состояния сохранности полезных дикорастущих растений, предусмотренных в задаче 2.5 ЦУР, задаче 13, принятой в Айти, задаче 9 ГССР.и статье 5 Международного договора.

Методика, применяемая в данном исследовании, оценивает, насколько всесторонне сохраняется разнообразие полезных дикорастущих растений в банках семян, ботанических садах и других хранилищах ( ex situ ), а также насколько хорошо парки, заповедники и другие официально охраняемые территории сохраняют свое естественные популяции ( in situ) . Методика включает следующие пять шагов:

1. Мы создали динамический список социально-экономически и культурно ценных видов на основе общедоступной базы данных GRIN-Global World Economic Plants (WEP). Почти 7000 видов диких растений были отобраны из WEP на основе их использования, что хорошо соответствует международным целям.

Категория использования Количество таксонов
Корма для животных (корма, корма и т. д.) 900
Пчеловодство (производство меда) 207
Растения, используемые в окружающей среде (агролесоводство, борьба с эрозией, затенение и т. д.) 5 917
Пищевые добавки (ароматизаторы, красители, эмульгаторы и т. д.) 505
Топливо (дрова, древесный уголь, заменитель нефти и т. д.) 232
Генетические источники (дикие родственники сельскохозяйственных культур — только виды с зарегистрированным использованием в селекции сельскохозяйственных культур или близкие родственники культурных культур) 4 032
Пищевые продукты для человека (зерновые, фрукты, орехи и т. д.) 1 587
Материалы (эфирные масла, волокна, камеди и т. д.) 2 383
Лекарства (народные, ветеринарные и др. ) 3 364
Пестициды (борьба с переносчиками болезней, борьба с вредителями растений и т. д.) 50
Социально значимые растения (галлюциногенные, религиозные, стимулирующие и т. д.) 142
Общее количество отдельных видов 6 941

Оценено почти 7000 дикорастущих полезных растений по всему миру. На этой карте показано количество видов, произрастающих в каждой стране. Шкала варьируется от 1 (Андорра, Фолклендские острова, Гибралтар, Палестинская территория и Малые отдаленные острова США) до 19.47 (Китай), среднее значение по странам — 258. Обратите внимание, что данные по странам были недавно обновлены и могут отличаться от данных, приведенных в журнальной статье.

2. Мы собрали и обработали справочные и репозитарные данные о встречаемости для всех представляющих интерес видов из Глобального информационного фонда по биоразнообразию, портала генетических ресурсов растений Genesys и Глобальной базы данных относительно встречаемости диких культур. Для всех записей таксономия была стандартизирована, а географическая информация подтверждена.

3. Мы нанесли на карту естественное распространение видов на основе информации об их распространении, а также информации о климате и окружающей среде.

В совокупности карты дикорастущих полезных растений охватывают части всех стран мира с концентрацией видов в Восточной и Юго-Восточной Азии, Европе, Центральной Америке, Южной Америке, Северной Америке и других регионах.

4. Мы сравнили карты распространения каждого вида с местами, где виды ранее собирались в течение 9 лет.0005 ex situ сохранение. Мы также рассмотрели перекрытие официальных охраняемых территорий и карты распространения видов. В обоих случаях мы оценили степень, в которой 90 005 хранилищ ex situ и 90 006 охраняемых территорий представляют все природное разнообразие видов, как в отношении географической протяженности, так и в отношении экологических вариаций.

Эти карты представляют собой пример картирования и анализа пробелов для вида. (A) Карта потенциального распространения Coffea liberica W. Bull ex Hiern на основе мест обнаружения. На более светлом фоне показаны страны, в которых этот вид является родным; (B) ex situ «участков, где были собраны» места, окруженные 50-километровым буфером (выделены красным), над картой потенциального распространения. Забуференные районы считаются достаточно собираемыми в географическом смысле, тогда как не забуференные (т. е. выделенные зеленым цветом) районы потенциального распространения считаются географическими пробелами в сохранении ex situ ; (C) Возможное распространение в пределах и за пределами обозначенных охраняемых территорий. Районы потенциального распространения вида, расположенные за пределами охраняемых территорий, считаются географическими пробелами в сохранение на месте .

5. Мы рассчитали баллы сохранения для каждого вида на основе их представленности ex situ и in situ . Каждому виду был присвоен окончательный балл ex situ , in situ и объединенные (в среднем ex situ и in situ баллов) от 0 (плохо) до 100 (отлично) с точки зрения их текущего состояния. сохранение. Категория приоритета для каждого вида была рассчитана на основе комбинированного балла, при этом высокий приоритет (HP) представлял собой балл от 0 до 25, средний (MP) от 25 до 50, низкий (LP) от 50 до 75 или достаточно консервативный (SC). от 75 до 100. Затем были разработаны индикаторы на глобальном, региональном, страновом уровнях и уровне категории использования путем расчета доли видов, которые были оценены как имеющие низкий приоритет или не имеющие приоритета для дальнейшей работы по сохранению.

Эти методы были основаны на тщательно отобранных и общедоступных источниках данных, а также на общедоступных процессах, чтобы эти показатели можно было периодически измерять в будущем. Методы полностью описаны в этой статье, а код доступен на github.

Представленные здесь данные и анализы связаны с публикациями:

Хури, К., Амарилес, Д., Сото, Дж., Диас, М., Сотело, С., Соса, К., Рамирес-Вильегас, Дж., Ачиканой, Х., Веласкес-Тибата, Дж., Гуарино, Л. , Леон, Б., Наварро-Расинес, К., Кастанеда-Альварес, Н., Демпевольф, Х., Вирсема, Дж. и Джарвис, А. (2018). Комплексность сохранения полезных дикорастущих растений: оперативный индикатор целей биоразнообразия и устойчивого развития. Экологические показатели, 98, стр. 420-429. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.11.016

Хури К.К., Амарилес Д., Сото Х.С., Диас М.В., Сотело С., Соса К.С., Рамирес-Вильегас Дж., Ачиканой Х.А., Кастаньеда-Альварес Н.П., Леон Б. и Вирсема Д.Х. (2019) Данные для расчета показателя комплексность сохранения полезных дикорастущих растений. Кратко о данных, 22, стр. 90-97. https://doi.org/10.1016/j.dib.2018.11.125

Партнерство по индикаторам биоразнообразия:

Комплексность сохранения социально-экономических и культурно ценных видов
https://www.bipindicators.net/indicators/comprehensiveness-of-conservation-of-socioeconomically-as-well-as-culturely-value-species

Выбранный носитель:

Дикие растения кофе, елки и шоколадное дерево на удивление плохо защищены
https://www. eurekalert.org/pub_releases/2018-11/icft-wcp112118.php

Дикие кофейные растения, рождественские и шоколадные деревья на удивление плохо защищены
/

Las plantas silvestres de cafe, los árboles de Navidad y el árbol del Chocolate están sorprendentemente muy mal protegidos
https://blog.ciat.cgiar.org/es/las-plantas-silvestres-de-cafe-los-arboles- de-navidad-y-el-arbol-del-chocolate-estan-sorprendentemente-muy-mal-protegidos/

Конвенция о биологическом разнообразии принимает индикатор для отслеживания сохранения полезных растений
https://blog.ciat.cgiar.org/convention-on-biological-diversity-adopts-indicator-to-track-conservation-of-useful-plants/

GBIF Science Review 2019
https://doi.org/10.15468/QXXG-7K93

Индикатор сохранности полезных дикорастущих растений был построен Дэниелом Амарилесом и Колином К. Хури в Международном центре тропического сельского хозяйства (CIAT). Это версия 1.0 (август 2018 г.). Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Это исследование финансировалось Партнерством по индикаторам биоразнообразия, инициативой, поддерживаемой ООН-Окружающая среда, Европейской комиссией и Швейцарским федеральным управлением по охране окружающей среды.

Пожалуйста, свяжитесь с Колином Хури для получения дополнительной информации.

Основная команда

в сотрудничестве с:

Это исследование было профинансировано

Image Credits

Artocarpus altilis byly -hampmm. Macadamia integrifolia https://www.cropwildrelatives.org

Solanum sisymbriifolium Артур Чепмен https://flic.kr/p/7XSEQU

Характеристики, тип и физиологические изменения

РЕКЛАМА:

Индикаторы растений могут быть полезны для определения местной почвы, поэтому можно решить, какие культуры следует выращивать на определенной почве, а какую почву следует оставить для пастбищ или других целей.

Индикаторы растений также используются для определения оптимального использования земельных ресурсов для выращивания лесов, пастбищ и сельскохозяйственных культур.

И наследственность, и окружающая среда одинаково важны для проявления фенотипических признаков. Наследственность осуществляет свое действие через среду. Виды различаются по своим экологическим требованиям и приживаются там, где условия благоприятны. Установлено, что некоторые виды растений, животных и микроорганизмов имеют одно или несколько специфических требований, которые очень сильно ограничивают их распространение.

РЕКЛАМА:

Возникновение, характер и поведение растения, таким образом, являются индикатором комбинированного действия всех факторов, преобладающих в среде обитания. Поскольку вид растений или растительное сообщество выступает мерой условий окружающей среды, его называют биологическим индикатором, биоиндикатором или фитоиндикатором. Другими словами, растения, указывающие на какие-то весьма специфические условия среды, называются растениями-индикаторами.

Знание взаимосвязи между растениями и экологическими факторами может быть использовано в качестве индикатора окружающей среды. Многие растения используются как индикаторы окружающей среды. В растительном сообществе некоторые растения доминируют и встречаются в изобилии. Эти растения являются важными индикаторами, поскольку они несут полное влияние среды обитания. В целом было замечено, что растительные сообщества являются лучшими индикаторами, чем отдельные растения. Отдельные растения или растительные сообщества используются для определения типов почв и других условий среды. Иногда они также указывают на прошлые или будущие условия окружающей среды.

Знание индикаторов растений может быть полезным для определения местной почвы, таким образом, можно решить, какие культуры следует выращивать на определенной почве, а какую почву следует оставить для пастбищ или других целей. Индикаторы растений также используются для определения оптимального использования земельных ресурсов для выращивания лесов, пастбищ и сельскохозяйственных культур. Многие растения также указывают на присутствие определенного минерала или металла. Таким образом, присутствие драгоценного металла можно определить по росту конкретного растения в определенной местности.

Характеристики индикаторов растений :

РЕКЛАМА:

Индикаторы растений имеют следующие характеристики:

1. На основе распределения индикаторами могут быть «стено» виды или «еври» виды. «steno» используется для обозначения узких пределов допуска, а «eury» используется для обозначения широких пределов допуска. Растение может демонстрировать широкие пределы устойчивости к одним условиям и узкие пределы устойчивости к другим условиям. Например, растение может быть индикатором широких пределов толерантности к жаре, но узких пределов толерантности к воде. Растения с широкими пределами толерантности к жаре называются эвритермными, а растения с узкими пределами толерантности к воде — стеногидричными.

2. Растения крупных видов являются лучшим индикатором, чем растения мелких видов.

3. Прежде чем полагаться на один вид или группу видов в качестве индикаторов, необходимо иметь множество полевых данных.

4. Численные отношения между видами, популяциями и целыми сообществами часто являются более надежными индикаторами, чем отдельные виды

Индикаторы различных видов растений:

Различные типы заводских индикаторов играют разные роли в различных аспектах, которые описаны ниже:

Индикаторы растений для сельского хозяйства:

Многие индикаторы растений определяют, подходит ли почва для сельского хозяйства или нет. Рост определенного сельскохозяйственного растения наблюдается в различных условиях окружающей среды, и если рост удовлетворительный в конкретной почве, эта почва считается пригодной для сельского хозяйства. Например, рост низкорослых трав указывает на то, что в почве меньше воды. Естественный рост высоких и низких трав указывает на то, что почва плодородна и пригодна для сельского хозяйства. Дхаван и Нанда (1949, 50) и некоторые другие работники записали растительные индикаторы для разных типов почв, приведенные в табл. 12.1.

Растительные индикаторы для подземных вод:

Определенные растительные сообщества указывают на глубину залегания грунтовых вод. Исследовательский институт центральной засушливой зоны в Джодхпуре использовал определенные растительные сообщества для определения глубины залегания грунтовых вод и уровня солености грунтовых вод. Чаттерджи и Бхаскар (1977) перечислили растительные сообщества в качестве экологических индикаторов грунтовых вод в пустынях Индии (таблица 12.2)

Индикаторы растений для перевыпаса:

РЕКЛАМА:

Многие растения подвергаются чрезмерному выпасу, что приводит к модификации пастбищ. Было замечено, что травы удаляются из-за чрезмерного выпаса скота, в то время как другие нарушаются, и производство кормов значительно сокращается. Некоторые растения, которые являются сильными и неповрежденными, остаются жизнеспособными и становятся отличными от остальных растений.

Некоторые растения имеют характерные признаки перевыпаса, которые можно распознать. Преобладание однолетних сорняков и недолговечных остролистных многолетников свидетельствует об интенсивном выпасе скота. Примерами таких растений являются Polygonum, Chenopodium, Lepidium и Verbena. Некоторые растения менее выражены и демонстрируют плохой или нулевой чрезмерный выпас. Примерами таких растений являются Opuntia, Grindelia, Vernonia и т. д.

Растительные индикаторы леса:

Некоторые растения указывают на характерные типы леса и растут на нетронутой территории. Narenga porphyrocoma — трава, связывающая почву. В такой почве можно выращивать саль (Шорея робастед). Виды Viola в западных Гималаях являются подходящим индикатором для плантаций Cedrus deodara и Pinus wallichiana. Если мы знаем, что конкретный лес лучше растет на определенном участке конкретной почвы, продуктивность можно увеличить. Например, Quercus stellata и Q. mariandica растут на возвышенностях, низинах или на бесплодных песчаных почвах.

РЕКЛАМА:

Иногда леса уничтожаются из-за пожаров, чрезмерного выпаса скота и других факторов окружающей среды, и территория остается для достижения апогея. При этом субдоминантные виды получают благоприятные шансы на рост и выживание. Это указывает на то, что будущие растения придут и приживутся.

Растительные индикаторы гумуса:

Некоторые растения действуют как индикаторы гумуса. Monotropa, Neottia и грибы указывают на наличие гумуса в почве. Strobilanthes и Impatiens указывают на наличие большого количества гумуса или подстилки, препятствующей регенерации древесных пород.

Индикаторы влажности растений:

РЕКЛАМА:

Растения, предпочитающие расти в засушливой местности, указывают на плохое или очень низкое содержание влаги в почве. К таким растениям относятся Sacchamm munja, Acacia nilotica, Calotropis, Agave, Opuntia, Argemone. Некоторые растения растут при низкой влажности почвы, например Citrullus colocynthis. Эвкалипт снижает уровень грунтовых вод. Эхинопс эхинатус. Cassia auriculata встречается в районе глубокого залегания грунтовых вод. Typha, Phragmites и Vetiveria растут на заболоченной почве. Рост Typha, Phragmites, Juncus и Carex указывает на заболоченность. На заболоченных засоленных почвах встречается мангровая растительность и горец.

Индикаторы растений для типов почв:

Многие растения указывают на характерные почвы. Например, на песчаной почве растут Casuarina equisetifolia, Ipomoea pes-caprae, Citrullus colocynthis, Calligonum polygonoides, Lycium barbarum и Panicum. Sacchamm munja предпочитает расти на супесчаных почвах. Imperata cylindrica и Vetiveria zizanioides растут на глинистых почвах. Хлопок предпочитает расти в черноземе.

Растения-индикаторы реакции почвы:

Многие растения указывают, является ли почва кислой или щелочной. Например, Румекс ацетоза. Рододендрон, Polytrichum и Sphagnum указывают на кислые почвы. Многие лесные деревья, такие как Shorea robusta, Pinus roxburghii, любят кальций. Tectona grandis (тик), Cupressus torulosa, Ixora parviflora и Taxus baccata относятся к кальцикольам. Некоторые мхи, например. Тартулла и Неккера растут на известняках. На засоленной почве растут такие галофиты, как Suaeda fruticosa, Tamarix ariculata, Salicornea, Chenopodium, Salsola foetida.

Растительные индикаторы минералов:

РЕКЛАМА:

Многие растения указывают на присутствие в почвах характерных минералов. Эти растения называются металлокольцами или металлофитами.

Следующие растения растут в присутствии определенных металлов:

(i) Алмаз:

Vallozia Candida растет в присутствии алмазов в Бразилии.

(ii) Золото:

Виды Equisetum arvense, Lonicera confuse, Papaver libonoticum, Alpinia speciosa, Thuja указывают на присутствие в почве минералов золота.

РЕКЛАМА:

(iii) Серебро:

Eriogonium ovalifolium указывает на присутствие минералов серебра в почвах США

(iv) Меркурий:

Stellaria setacea растет в Испании на богатых ртутью почвах,

(v) Уран:

Вид Astragalus растет в США на богатых ураном почвах,

(vi) Селен:

вида Astragalus, Neptunia amplexicaulis, Stanleya pinnata, Onopsis конденсатор и т. д. растут в среде обитания, богатой селеном.

(vii) Медь:

Viscaria alpina в Норвегии, Gymnolea acutiloba в Америке, Gypsophila

патрини в СССР произрастают на почве, богатой медью.

(viii) Цинк:

Viola calaminara, V. lutea в Европе растут на почве, богатой минералами цинка,

(ix) Бор:

Salsola nitrata, Eurotia cerutoides растут на богатых бором почвах.

(x) Кобальт:

Silene cobalticola в Конго и Nyssa sylvatica растут в Америке на богатых кобальтом почвах.

(xi) Никель:

Lychnis alpina растет в Швеции в присутствии никеля.

(xii) Сера:

Allium, Arabis, Oenothera и Atriplex растут на почвах, богатых минералами серы.

(xiii) Литий:

Lycium Juncus, Thalictrum растут на почвах, содержащих литий,

(xiv) Железо:

Damara ovata, Dacrydium caledonicum произрастают в Шотландии на почвах, богатых железом.

(xv) Алюминий:

Ulex aquifolium растет в Италии на почвах, богатых алюминием. Кроме того, содержание минералов в тканях растений может быть использовано в биогеохимических поисках. Lyon и Brooks (1969) обнаружили, что Olearia rani ценна для молибдена. Точно так же серебро было обнаружено в некоторых местах в листьях растений. Содержание сульфатов в листьях может быть напрямую связано с концентрацией SO 2 в воздухе. Фаррар (1977) предположил, что высокое содержание серы в хвое указывает на высокую концентрацию SO 2 в атмосфере.

Содержание фтора в листьях Sorghum vulgare указывает на расстояние, на которое может выпасть загрязнение воздуха источником фтора, и это расстояние может составлять до 4 км. В некоторых случаях более высокое содержание меди может быть связано с медными проводами высокого напряжения. Концентрация ртути в траве Festuca rubra может быть связана с хлорно-щелочными установками, а содержание свинца в листьях может увеличиваться из-за выхлопных газов автомобилей.

Индикаторы пожаров:

Некоторые растения хорошо приспособлены для выращивания на гарях и сильно нарушенных территориях, например Agrostis hiemalis, Epilobium spicatum, Populus tremuloides. Pteris aquilina и гриб Pyronema confluens растут на участках, подвергшихся пожарам. Индикаторы нефтяных месторождений. Некоторые простейшие, такие как фузилинды, указывают на залежи нефти в этом районе.

Растительные индикаторы загрязнения:

Использование растительности в качестве биологического индикатора загрязнения окружающей среды имеет долгую историю. Знание удельной устойчивости к поллютантам имеет практическое значение при выращивании растений в промышленных или густонаселенных районах. Виды различаются по чувствительности к загрязняющим веществам. В целом растения более чувствительны к загрязняющим веществам, чем человек.

Следовательно, растения можно использовать для биоиндикации загрязнения окружающей среды. Чувствительные виды могут служить индикаторами, а устойчивые виды – аккумуляторами, собирающими большое количество загрязняющих веществ без ущерба. Мхи, лишайники и некоторые грибы очень чувствительны к SO 2 и галогениды. Даже 1% концентрация SO 2 вредна для высших растений. Лишайники не выживают в районах, подверженных длительному воздействию SO 2 .

Многие химические вещества, удобрения, пестициды и ископаемое топливо выделяют в окружающую среду токсичные вещества, которые поглощаются растениями из воздуха, воды и почвы. Атмосферные загрязнители, особенно SO 2 галогениды (HF, HCl), озон и пероксиацетилнитрат (ПАН), производимые автомобилями; промышленные времена и сильные излучения опасны для растений. Вредные вещества, попадающие в растения по воздуху, – это SO 9.0497 2 , оксиды азота, углеводороды, пыль и дым. Растения, растущие в воде, сильно страдают от токсичных химических веществ, таких как цианид, хлор, гипохлорат, фенолы, производные бензила и соединения тяжелых металлов из сточных вод.

Последствия различного рода загрязнений можно определить по характеру загрязняющих веществ, их концентрации и продолжительности воздействия. При воздействии высокой концентрации растения получают острые повреждения с внешне видимыми симптомами, такими как хлороз, обесцвечивание, некроз и гибель всего растения. Помимо морфологических изменений в растениях происходят биохимические, физиологические и тонкие структурные изменения.

Вред от загрязнения можно распознать по накоплению токсического материала в растении, изменению рН, снижению или повышению активности некоторых ферментов, увеличению содержания соединений с SH-группами и фенолов, снижению уровня аскорбиновой кислоты в листьях, угнетению фотосинтеза, стимуляции дыхания, низкая продукция сухого вещества, изменение проницаемости, нарушение водного баланса, снижение плодовитости при длительном воздействии.

Нарушения обмена веществ развиваются вследствие хронической травмы с необратимыми последствиями. Растения демонстрируют снижение продуктивности, урожайность и качество также снижаются. Кроме того, изменяется структура древесины, усыхают ветки и постепенно гибнут деревья. Симптомы поражения пораженных загрязнением растений разнообразны и неспецифичны. Конкретный загрязнитель воздействует на разные растения совершенно по-разному, и тот или иной симптом может быть вызван различными веществами. Влияние внешних факторов (поллютантов) на растения зависит от вида, состояния развития и пораженного органа или ткани.

Морфологическое изменение растения и флористический состав растительного сообщества обычно используются для обозначения изменений в окружающей среде. Согласно Van Haut и Stratmann (1970), видимые симптомы растений чаще всего используются для обозначения реакции растений на загрязняющие вещества. Якобсон и Хилл (1970) изучали воздействие обычных загрязняющих веществ на растения.

Возможно, что любая часть тела растения, если она специфически или характерно реагирует на какой-либо загрязнитель, может быть использована для его индикации. Гольдштейн (1974) подчеркивал, что количество и виды биологических индикаторов можно подразделить в порядке убывания биологической сложности, например организм, орган, ткань, клетка, бесклеточный препарат и ферментативные исследования. М.У. Beg (1980) из Центра промышленных токсикологических исследований, Лакхнау, сообщил о реакции загрязняющих веществ в качестве биологического индикатора, принимая во внимание несколько параметров.

Были предприняты попытки использовать определенные структуры и функции растений, такие как прорастание семян, рост растений, развитие боковых ветвей, расширение и изменение цвета листьев, образование цветов и плодов, обесцвечивание цветков, потеря физиологического контроля, минеральные состав, химический состав клеток, ферментативная активность и прорастание пыльцы как индикаторы грязевых стрессов. Важные аспекты реагирования на загрязнение обобщены в таблице 12.3.

Проращивание семян использовалось многими рабочими для контроля реакции на загрязнение. Некоторые параметры роста, такие как процент всхожести, выживаемость проростков, высота проростков, рост семядолей, сырая и сухая масса, были взяты в качестве критериев для оценки реакции растений на конкретный загрязнитель. Phaseolus vulgaris выращивал Sorauer (1899) в бездымных и задымленных регионах.

Токсическое действие тиосульфата проявляется ингибированием прорастания у многих растений. Хьюстан и Дочингер (1977) оценили ингибирование прорастания в зависимости от загрязнения двуокисью серы и озоном. Влияние свинца, кадмия, NO и CO 2 было изучено на многих растениях. Помимо прорастания семян, прорастание пыльцы у Nicotiana sylvestris использовалось для обозначения загрязнения.

Некоторые виды растений являются хорошими индикаторами загрязнения. В качестве индикаторов загрязнения наблюдались Polygonum, Rheum, Vicia, Phaseolus и Capsella. Согласно Брандту (1974), большое количество видов растений способны указывать на определенные загрязнители. В целом реакция растений на поллютанты носит скорее характерный, чем специфичный характер. Были предприняты усилия по выведению определенных штаммов растений, которые можно было бы специально использовать в качестве индикатора для конкретного загрязнителя.

Сообщалось о задержке роста кукурузы, сладкого картофеля и ржи из-за высокой токсичности. Уменьшение длины корней, длины побегов, числа побегов, листьев; Сообщалось о колосьях и зернах пшеницы в условиях загрязнения цементной пылью. Точно так же высота растений, количество листьев и коробочек на растении уменьшаются у хлопка, подвергающегося воздействию твердых частиц. Торможение бокового роста лесных деревьев вызывает известняковая пыль. Сосны не растут на загрязненных территориях SO 2 . Замечено, что наиболее чувствительным к загрязнению органом является лист.

Значение индикатора загрязнения листьев использовалось многими рабочими в ответ на различные условия. Повреждение листьев является характерным симптомом для различных поллютантов. Характерные симптомы на листе включают пигментацию, хлороз, пожелтение, некроз и т. д. На листьях двудольных растений обычно наблюдаются пятнистые отметины между жилками, в то время как у однодольных обычно наблюдаются полосы некроза между параллельными жилками. Повреждение также может происходить по краю и кончику листа. Симптомы, вызываемые озоном, оксидами азота и хлором, практически аналогичны. В ряде случаев наблюдалось уменьшение разрастания семядольных листьев в ответ на загрязнение.

В последнее время морфология эпидермиса изучалась как индикатор различных загрязнителей, особенно SO 2 . Кутикулярные и эпидермальные повреждения могут указывать на загрязнение воздуха. Сухой вес листа, уменьшение толщины листа, размера клеток, потеря листьев и раннее старение могут быть связаны с дымом и загрязнением SO2. Юнус и Ахмад (1980) наблюдали, что листья на загрязненной территории цементного завода имели более высокую плотность устьиц и трихом, меньшие клетки эпидермиса и трихомы по сравнению с листьями, полученными из незагрязненной атмосферы.

Биохимические и физиологические изменения:

Химический состав листа широко используется для обозначения условий окружающей среды. Среди биохимических оценок наиболее важным параметром является пигментный анализ. Хлорофиллы a и b были измерены как показатель реакции на различные типы загрязнения. У Cassia и Cynodon наблюдается снижение содержания хлорофилла на 5%, в то время как у Saccharum пигмент затрагивается меньше всего. Химическая оценка, такая как белки, аминокислоты, растворимые сахара, сахароза и крахмал, редуцирующие сахара, витамин С, рибофлавин, тиамин и углеводы, используется для определения чувствительности листьев к загрязнению воздуха.

Физиологическая активность, такая как открытие устьиц и скорость фотосинтеза, также могут использоваться в качестве индикаторов загрязнения. Фотосинтез как параметр использовался для смешанного воздействия SO 2 , NO 2 и пыли. Ферментативные параметры также используются для указания на присутствие определенного загрязняющего вещества. Было обнаружено, что пероксидаза является наиболее чувствительным индикатором загрязняющих веществ при отсутствии видимых повреждений. Kellar (1974) и Jager (1975) сообщили о различной реакции ферментов в районах, подверженных воздействию фтора, автомобильного загрязнения и SO 9 .