Фитоиндикация (методы фитоиндикации)

В настоящее время эти методы достаточно хорошо разработаны и широко используются в практике почвенных исследований и диагностики почв. Они составляют специальный раздел индикационной геоботаники, дают неплохие результаты при дистанционном изучении почв, грунтов, грунтовых вод, полезных ископаемых и др.

Фитоиндикация заключается в использовании как растительного покрова, так и отдельных сообществ и видов в качестве показателя (индикатора) состояния исследуемых компонентов среды. Термин «фитоиндикатор» впервые предложил в 1914 г. А.П. Ильинский. Ученый рекомендовал выращивать растения в сосудах с одной и той же почвой, помещая их в различные участки поля, а по отклонениям в биомассе определять влияние микроклимата поля на урожай. Читайте о том, как правильно проводить биотестирование почв на нашем сайте.

 

Фитоиндикаторы являются следствием приуроченности отдельных видов к определенному комплексу экологических условий. Индикаторные свойства проявляются как в наличии, так и в отсутствии того или иного вида.

Накопление большого фактического материала позволяет судить о степени гидроморфности, засоленности, кислотности или щелочности, а также о богатстве почв питательными элементами.

Например, по отношению растений к кислотности почв (рН) установлены группы, характеризующие приуроченность отдельных их видов к определенным значениям рН.

Наиболее кислым почвам (рН 3,0-4,5) соответствуют крайние ацидофилы: белоус, скерда тупоконечная, ситник тощий, щучка, луговик извилистый, марьянник луговой, зеленые и сфагновые мхи.

Также кислые почвы (рН от 4,5-6,0 и до 6,5) можно определить по развитию умеренных ацидофилов: калужницы болотной, лютиков ядовитого и жгучего, фиалки собачьей, пырея собачьего, осоки пузырчатой, вейников ланцетного и наземного.

О несильно кислых почвах (рН 5,0-6,7; иногда до 7,2) свидетельствуют слабые ацидофилы: василистники светлый и простой, бубень душистый, вероника длиннолистная, осока ранняя, смородина черная.

К группе ацидофилонейтральных эвритрофов (рН от 4,5 до 7,0 иногда до 7,5) можно отнести: чину луговую, смолку обыкновенную, нивяник, василек шероховатый, осоку заячью.

Особую группу составляют растения околонейтральных почв, хорошо развивающиеся при рН 6,0-7,3: лисохвост луговой, клевер горный и луговой, астрагал детский, мыльнянка лекарственная, борщевик сибирский.

По отношению к засолению почв различают растения незаселенных территорий - гликофиты и приспособленные к обитанию на засоленных почвах - галофиты. К последним относятся солянки, верблюжья колючка, некоторые виды полыни, саксаул.

По приуроченности к гранулометрическому составу почв растения делятся на псаммофиты (растения песков) и пелито- фиты (растения глин). На каменистых и щебнистых субстратах произрастают растенпя-петрофиты (например, камнеломка).

Примером индикатора богатых питательными веществами почв является крапива.

Морфологические признаки проявляются в изменениях окраски и формы листьев, строения корневой системы, ширины годичных колец деревьев; особенностях строения проводящей ткани; различиях в строении отдельных клеток и тканей; различных аномалиях.

Изменение морфологических признаков как реакция на загрязнение хорошо прослеживается на лишайниках. Она проявляется в слабой выраженности зоны роста, в неравномерном развитии лопастей, которые приобретают неправильную форму, в изменении структуры верхней поверхности слоевища и ее окраски.

При выращивании ячменя на почвах, загрязненных медью, его листья утрачивают нормальную зеленую окраску и становятся хлоротичными. Аналогичная реакция наблюдается у растений ячменя, томата и картофеля при избытке бора. При избытке марганца листья ячменя и стебли картофеля покрываются буроватыми пятнами и т.д.

Физиологические признаки предполагают учет особенностей химического состава и обмена веществ (пигментов, белков, жиров, величины осмотического давления, водоудержи- вающей способности, интенсивности транспирации).

Фитоценотические признаки связаны с особенностями структуры растительного покрова (обилие и рассеянность, ярусность, мозаичность).

По отношению к воде (по условиям водного питания) растения делятся на фреатофиты (постоянно связаны корневой системой с грунтовыми водами - камыш, рогоз, тростник, бузина, крыжовник, терновник), корневая система некоторых из них может достигать 20-30 м; трихогидрофиты (связаны с капиллярной каймой грунтовых вод); амброфиты (используют влагу атмосферных осадков); факультативные фреатофиты (существуют в зависимости от условий увлажнения как фреатофиты и как амброфиты).