Автор: Хлебникова Галина Николаевна ВГГУ

В 20 столетии человечество стало осознавать серьезность вставших перед ним проблем, связанных с экологией. Это и потепление климата, повсеместное присутствие токсичных химических веществ: в воде, в воздухе, в почве, загрязнение живых продуктов остатками пестицидов, вымирание большого количества видов растений и животных, сведение лесов и т.д. Возникла необходимость принимать какие либо меры к спасению биосферы. Нужны целенаправленные экологические исследования. Одним из детально разработанных и многократно апробированных методов индикации атмосферного загрязнения является лихеноиндикация. Лихеноиндикация - это комплекс методов позволяющих с помощью лишайников определить общий уровень содержания основных загрязненных веществ в атмосфере и почве. Она опирается на закон экологической индивидуальности видов, которые реагируют на определенные факторы внешней среды по разному. Многие виды объединены в классы полеотолерантности, т.е. в группы члены которых более или менее одинаково реагируют на определенные загрязняющие вещества и их концентрацию в атмосферном воздухе. Для индикации загрязнений изучают распространение и экологию не только отдельных видов лишайников,но и их группировок-синузий. По индексам полеотолерантности лихеносинузий проводят оценку загрязненности различных районов.

Цель: исследование лихенофлоры и изучение состояния атмосферного воздуха на территории Гусь-Хрустального района путем метода лихеноиндикации. Задачи: изучить особенности биологии лишайников и ознакомится с наиболее распространенными видами; изучить особенности биологии лишайников и ознакомится с наиболее распространенными видами; освоить методику определения лишайников и методы лихеноиндикации; освоить методику определения лишайников и методы лихеноиндикации; определить виды лишайников и составить коллекцию; определить виды лишайников и составить коллекцию; определить степень загрязненности атмосферы при помощи метода лихеноиндикации; определить степень загрязненности атмосферы при помощи метода лихеноиндикации; составить кадастр лишайников, распространённых во Владимирской области. составить кадастр лишайников, распространённых во Владимирской области.

П. Красный Октябрь Растит. сооб. 1.

Владимирская область, Гусь-Хрустальный район,в 500м от п. Красный Октябрь. Владимирская область, Гусь-Хрустальный район,в 500м от п. Красный Октябрь. Смешанный лес характеризуется большим видовым разнообразием растительности. Окружающая растительность представлена разнотравьем: черника, брусника,гонобобель,земляника, папоротник-орляк и т.д. Смешанный лес характеризуется большим видовым разнообразием растительности. Окружающая растительность представлена разнотравьем: черника, брусника,гонобобель,земляника, папоротник-орляк и т.д. Подлесок представлен рябиной обыкновенной, крушиной. Подлесок представлен рябиной обыкновенной, крушиной. Доминирующими породами деревьев являются: сосна обыкновенная, ель обыкновенная,береза бородавчатая. Доминирующими породами деревьев являются: сосна обыкновенная, ель обыкновенная,береза бородавчатая. Данный фитоценоз используется человеком для отдыха, сбора ягод и грибов. Данный фитоценоз используется человеком для отдыха, сбора ягод и грибов. В данном растительном сообществе определены такие виды лишайников: гипогимния вздутая,гипогимния трубчатая,ксантория постенная, пармелия бороздчатая,псора устричная,эверния сливовая,эверния шелушащаяся,цетрария исландская,кладония лесная. Доминирующими видами являются: гипогимния вздутая, гипогимния трубчатая,ксантория постенная, пармелия бороздчатая. Собраны с таких пород деревьев как сосна обыкновенная,ель обыкновенная, береза бородавчатая, рябина.

Вид Гипогимния вздутая Hypogymnia physodes. Таллом листоватый, очень разнообразный по форме (розетковидный, полурозетковидный или неопределенной формы), с тесно сближенными или налегающими друг на друга лопастями, которые достигают в размере до 1 – 5 см в длину и 1 – 6 мм в ширину. Лопасти слегка выпуклые, разветвленные, немного расширенные, вздутые, внутри полые. По краю лопастей очень часто расположены белые мучнисто – зернистые соредии. Сверху таллом серовато – зеленоватый, желтовато – серовато – зеленоватый или голубовато – зеленовато – серый, гладкий или морщинисто – складчатый, снизу черный или темно – коричневый, морщинистый, без отверстий. Апотеции сидячие или на коротких ножках, коричневые, встречаются редко. Данный вид лишайника встречается преимущественно на стволах и ветвях хвойных и лиственных пород, реже на других субстратах. Часто растет с другими видами гипогимний; это один из самых обычных лесных видов.

Вид Гипогимния трубчатая Hypogymnia tubulosa. Таллом неопределенной формы,реже неправильно- розетковидный,до 6-8см в диам.,глубоконадрезанный,в центре прикрепленный к субстрату,без ризоидов,по краю со свободными приподнимающимися лопастями.Лопасти полые,0,5-3,5см дл.и 1-5мм шир.,несколько вздутые,с почти трубчатыми,вильчато разветвленными верхушками.Сверху таллом зеленовато-серый,пепельно-или голубовато- серый,ближе к краям может быть коричневатым,гладкий или слегка морщинистый,обычно с беловатыми соредиями,собранными на концах лопастей в головчатые сорали;реже мучнистые или зернистые соредии разбросаны по всей поверхности таллома.Апотеции очень редки.Таллом и сорали от KOН сначала желтеют,а затем становятся коричневато- красными.На ветвях и стволах древесных пород(преимущественно хвойных и берёзы),на камнях,мхах,обработанной древесине.

Вид Ксантория постенная (стенная золотнянка) Xantoria parietina. Таллом достигает свыше 3 см в диаметре, имеет вид правильных оранжево – желтых розеток, состоящих из крупных, широких, округлых по краю лопастей. На концах лопасти выемчато – изрезанные. В центре таллома многочисленные апотеции, диск которых обычно окрашен ярче таллома. Данный вид лишайника представляет собой эпифит, обитающий на коре деревьев, растет также на обработанной древесине, особенно часто на заборах и стенах построек Таллом достигает свыше 3 см в диаметре, имеет вид правильных оранжево – желтых розеток, состоящих из крупных, широких, округлых по краю лопастей. На концах лопасти выемчато – изрезанные. В центре таллома многочисленные апотеции, диск которых обычно окрашен ярче таллома. Данный вид лишайника представляет собой эпифит, обитающий на коре деревьев, растет также на обработанной древесине, особенно часто на заборах и стенах построек.

Вид Пармелия бороздчатая Parmelia sulcata. Таллом неправильно – розетковидный, 5 – 15 см в диаметре. Лопасти достигают 3 – 4 мм в ширину и 5 – 20 см в длину; выемчатые, тесно собранные или немного расходящиеся, на концах тупые. Верхняя сторона таллома голубовато – или зеленовато – серая, сеичаио – морщинистая, с соредиями; нижняя – черная, густо покрыта до концов лопастей черными, простыми или ветвящимися ризинами. Апотеции достигают 2 см в диаметре, коричневые, с вогнутым диском, редки. Талом от КОН желтеет. Данный вид является очень полиморфным: встречается на стволах и ветвях лиственных, реже хвойных пород деревьев, на обработанной древесине и каменистом субстрате, обычно на хорошо освещенный местах.

Вид Псора устричная Psora ostreata. Таллом зеленовато-светло- коричневый или беловато- серый,мелкочешуйчатый,снизу всегда покрытый соредиями.Краснеет от CaCl O.Апотеции плоские или слабовыпуклые,до 3-4 мм в диам.,бархатисто- черные,иногда с беловатым налётом и извилистым краем.На горелой древесине,на коре сосны в нижней части ствола,в осветвленных лесах или на отдельно стоящих деревьях.

Вид Эверния сливовая Evernia prunastri. Таллом кустистый,восходящий или повисающий,мягкий,состоит из нежных плоских лопастей со слабо завернутым на нижнюю сторону краем.Верхняя сторона зеленоватая или сероватая,нижняя-немного светлее,часто розоватая.По краю лопастей расположены многочисленные серовато-белые выпуклые сорали,иногда образующие сплошную оторочку края.От KOН таллом желтеет.Апотеции редки. На коре деревьев и обработанной древесине,редко на почве.

Вид Эверния шелушащаяся Evernia furfuracea. Таллом кустистый,состоит из лопастей с желобчато-загнутыми на нижнюю сторону краями.Верхняя сторона светло-зеленовато- серая до темно-серой,с многочисленными изидиями;нижняя- синевато-чёрная или голубовато-серая;у молодых экземпляров нижняя сторона розоватая.Лопасти правильно дихотомически ветвятся.На коре деревьев,обработанной гнилой древесине,мшистых скалах.

Вид Цетрария исландская Cetraria islandica. Таллом имеет вид беловато- или зеленовато-коричневых кустиков,состоящих из плоских,желобчато-завернутых или почти трубчатых лопастей до 10см выс. и 0,5-4см шир.Внизу лопасти красноватые или с отдельными красными пятнами.Края лопастей обычно с ресничками,иногда на вершинах лопастей они отсутствуют.Соредии и изидии редки.Нижняя сторона лопастей немного светлее верхней и обычно с макулами.Апотеции редки,развиваются на краях или концах расширенных лопастей,того же цвета,что и таллом,до 1,5см в диам.От KOН таллом желтеет.Очень полиморфный вид,варьирующий в основном по форме и величине лопастей,наличию или отсутствию соредий и изидий,окраске.Растет на почве в сосновых лесах,на болотах среди мхов,в тундре и лесотундре(цетрариевые тундры).

Вид Кладония лесная Cladonia sylvatica. Первичный таллом отсутствует. Подеции серовато- или желтовато-зелёные, до 10 см выс., сильноразветвленные и в местах ветвлений часто с отверстиями.Конечные веточки многочисленные,односторонне отогнутые вниз,с коричневатыми кончиками, от КОН слабо желтеют или совсем не изменяют окраски,жгуче- горьковатые на вкус. Апотеции коричневые. На песчаных почвах,торфяниках,гнилых пнях,на открытых местах,в борах.

С. Цикуль Раст. сооб. 2

Владимирская область, Гусь-Хрустальный район, в 500м от с. Цикул. Смешанный лес характеризуется большим видовым разнообразием окружающей растительности. Хорошо развит травянисто- кустарниковый покров, который представлен следующими растениями: черника, брусника, гонобобель, земляника, папоротник, багульник, осока и т.д. На болоте растёт клюква. Подлесок представлен рябиной обыкновенной, крушиной, черёмухой. Доминирующими породами деревьев являются:сосна обыкновенная,ель обыкновенная, береза бородавчатая. Данный фитоценоз используется человеком для сбора ягод и грибов. В данном растительном сообществе определены такие виды лишайников: гипогимния вздутая, пармелия бороздчатая, эверния шелушащаяся, ксантория постенная, фисция аиполия, псора устричная. Доминирующими видами являются: гипогимния вздутая, пармелия бороздчатая, ксантория постенная, псора устричная. Собраны с таких пород деревьев как сосна обыкновенная,ель обыкновенная,береза бородавчатая, рябина, черёмуха.

Гипогимния вздутая (Hypogymnia physodes) Пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata) Эверния шелушащаяся (Evernia furfuracea) (Evernia furfuracea) Ксантория постенная (Xantoria parietina) Псора устричная (Psora ostreata)

Вид Фисция аиполия Phiscea aipolia. Таллом в виде крупных розеток до 10 см в диаметре, сверху беловато - или голубовато – серых, снизу темных, с коричневыми ризоидами. Лопасти вильчато разветвленные на концах, сближенные. Таллом от КОН желтеет. Апотеции 1,5 – 2 мм в диаметре, расположены в центре таллома обычно многочисленные. Диск красновато – коричневый, обычно покрыт густым сизым налетом, слегка вогнутый, окружен толстым светлым краем. Данный вид лишайника встречается на коре лиственных деоевьев, особенно часто на осине.

д. Аксёново Раст. сооб. 3.

Владимирская область, Гусь-Хрустальный район, в 300 метрах от д.Аксеново. Смешанный лес характеризуется большим видовым разнообразием растительности. Окружающая растительность представлена разнотравьем. Отмечается присутствие: черники, брусники, земляники лесной, малины, папоротника, багульника, подорожника. Подлесок представлен рябиной обыкновенной и ольхой. Доминирующими породами являются сосна обыкновенная, береза, ель обыкновенная. Данный фитоценоз используется для отдыха, сбора ягод и грибов. В данном растительном сообществе определены такие виды лишайников : пармелия бороздчатая, ксантория постенная, гипогимния вздутая, эверния шелушащаяся, эверния сливовая,псора устричная, кладония лесная. Доминирующими видами являются: кладония лесная, пармелия бороздчатая, ксантория постенная, гипогимния вздутая. Собраны с таких пород деревьев как сосна обыкновенная,ель обыкновенная,береза бородавчатая,рябина обыкновенная.

Гипогимния вздутая (Hypogymnia physodes) Пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata) (Parmelia sulcata) Эверния шелушащаяся (Evernia furfuracea) Ксантория постенная (Xantoria parietina) (Xantoria parietina) Псора устричная (Psora ostreata) Эверния сливовая (Evernia prunastri) Кладония лесная (Cladonia sylvatica )

Экспериментально полученные данные. В ходе исследования для изучения лихенофлоры и состояния атмосферного воздуха Гусь-Хрустального района были применены различные методы. Проводя обработку полученных данных, были получены следующие значения:

1. На основании метода обилия Определение обилия лишайников смешанных лесов Гусь-Хрустального района. Растительное сообщество 1: В результате пересчета представителей каждого вида лишайников, произрастающих в данном растительном сообществе, были получены следующие значения покрытия в баллах: - гипогимния вздутая -4 балла - гипогимния трубчатая - 4 балла - ксантория постенная - 5 баллов - пармелия бороздчатая - 4 балла - псора устричная - 2 балла -эверния сливовая -2 балла -эверния шелушащаяся - 2 балла -цетрария исландская -4 балла - кладония лесная - 3 балла

Растительное сообщество2: В результате пересчета представителей каждого вида лишайников, произрастающих в данном растительном сообществе, были получены следующие значения покрытия в баллах: - гипогимния вздутая -4 балла - пармелия бороздчатая - 4 балла - эверния шелушащаяся - 2 балла - ксантория постенная - 5 баллов -фисция аиполия -3 балла - псора устричная -4 балла

Растительное сообщество3: В результате пересчета представителей каждого вида лишайников, произрастающих в данном растительном сообществе, были получены следующие значения покрытия в баллах: - пармелия бороздчатая - 5 баллов - ксантория постенная - 5 баллов - гипогимния вздутая - 4 балла - эверния шелушащаяся - 3 балла - эверния сливовая -2 балла - псора устричная -2 балла - кладония лесная - 4 балла

2. На основании метода сеточек-квадратов: Определение проективного покрытия лишайников смешанных лесов Гусь-Хрустального района. Общее проективное покрытие в % (R) вычисляют по формуле: P = 100%*а + 50%*b/C Растительное сообщество 1. Растительное сообщество 1. - гипогимния вздутая: P = 100%* %*26/100=44% - гипогимния трубчатая:P=100%* %*25/100=41,5% - ксантория постенная: Р= 100%* %*20/100=34% -пармелия бороздчатая:Р=100%* %*10/100=28% -псора устричная:Р=100%* %*10/100=17% - эверния сливовая:Р=100%* %*10/100=18% - эверния шелушащаяся:Р=100%* %*20/100=19% - цетрария исландская:Р=100%* %*13/100=29,5% -кладония лесная:Р=100%* %*13/100=28% -кладония лесная:Р=100%* %*13/100=28%

Растительное сообщество 2. - гипогимния вздутая : Р=100%* %*10/100=17% - пармелия бороздчатая : Р=100%*9 + 50%*5/100=18% - эверния шелушащаяся : Р=100%*3 + 50%*2/100=11,5% - ксантория постенная: Р=100%* %*6/100=42,5% -фисция аиполия: Р=100%* %*10/100=13% - псора устричная: Р=100%* %*10/100=16%

Растительное сообщество 3. - пармелия бороздчатая : Р=100%* %*23/100=23,5% - ксантория постенная: Р=100%* %*36/100=53% - гипогимния вздутая : Р=100%* %*31/100=29,5% - эверния шелушащаяся : Р=100%* %*22/100=29,5% - эверния сливовая : Р=100%* %*13/100=17% - псора устричная: Р=100%* %*17/100=23,5% - кладония лесная: Р=100%* %*10/100=30%

Оценка покрытия (в %)БАЛЛ Растительное сообщество/ вид Гипогимния вздутая Гипогимния трубчатая Ксантория постенная Пармелия бороздчатая Псора устричная Эверния сливовая Эверния шелушащаяся Цетрария исландская Кладония лесная 17%18%19%28%29,5%28%34%44%41,5% Гипогимния вздутая Пармелия бороздчатая Эверния шелушащаяся Ксантория постенная Фисция аиполия Псора устричная 17%18%11,5%13%16%42,5% Пармелия бороздчатая Ксантория постенная Гипогимния вздутая Эверния шелушащаяся Эверния сливовая Псора устричная Кладония лесная 17%23,5%29,5%29,5%23,5%30%53%

На основании обработки полученных данных была составлена таблица определения степени покрытия лишайников. В этой таблице представлены данные, показывающие,что к наиболее часто встречающимся видам лишайников принадлежат следующие: гипогимния вздутая, гипогимния трубчатая,ксантория постенная,пармелия бороздчатая,цетрария исландская,эверния сливовая,эверния шелушащаяся,псора устричная,кладония лесная,фисция аиполия. Степень покрытия перечисленных видов лишайников находится в пределах от 11,5% до 53 %.Перечисленные виды лишайников, имеющие высокие показатели степени покрытия, являются устойчивыми к загрязнениям или малочувствительны к ним.

На основании метода определения класса полеотолерантности: Определение суммы значений покрытия всех видов в баллах (Cn): Растительное сообщество 1 - Cn= =29 Растительное сообщество 1 - Cn= =29 Растительное сообщество 2 - Cn= =15 Растительное сообщество 2 - Cn= =15 Растительное сообщество 3 - Cn= =23 Растительное сообщество 3 - Cn= =23

Таблица: Определение класса полеотолерантности. Растительное сообщество/ вид Покрытие в баллах Класс полеотолерантности Гипогимния вздутая Гипогимния трубчатая Ксантория постенная Пармелия бороздчатая Псора устричная Эверния сливовая Эверния шелушащаяся Цетрария исландская Кладония лесная Гипогимния вздутая Пармелия бороздчатая Эверния шелушащаяся Ксантория постенная Фисция аиполия Псора устричная Пармелия бороздчатая Ксантория постенная Гипогимния вздутая Эверния шелушащаяся Эверния сливовая Псора устричная Кладония лесная

В данной таблице представлены данные, показывающие, что виды лишайников, имеющие высокие и средние значения покрытия в баллах, являются устойчивыми и малочувствительными к загрязненности окружающей среды. Это следующие виды: гипогимния вздутая, гипогимния трубчатая, ксантория постенная, пармелия бороздчатая, псора устричная, кладония лесная, эверния сливовая, эверния шелущащаяся. Также в таблице имеются данные, отражающие невысокие значения покрытия в баллах видов лишайников – фисция аиполия, цетрария исландская. Эти виды относятся к чувствительным к загрязнениям окружающей среды.

индекс полеотолерантности концентрация SO 2 (мг/м 3 ) зона 1-2норма 2-50,01-0,03смешанная 5-70,03-0,08смешанная 7-100,08-0,1зона борьбы 100,1-0,3зона борьбы 0более 0,3лишайниковые пустыни Определение и подсчет индекса полеотолерантности по формуле: УР= Ai * Ci /Cn УР= Ai * Ci /Cn Растительное сообщество 1: УР=5*5/29+5*5/29+4*4/29+3*3/29+2*2/29+2*2/29+2*2/29+3*3/29+3*3/29=3,7% Растительное сообщество 2: УР=2*2/15+2*2/15+2*2/15+5*5/15+2*2/15+2*2/15=3,1% Растительное сообщество 3: УР=3*3/23+6*6/23+3*3/23+3*3/23+2*2/23+3*3/23+3*3/23=3,6% «определение индекса полеотолерантности» Среднее значение индекса полеотолерантности-3,4%. Далее определяем степень загрязнения воздуха окружающей среды. По таблице «определение индекса полеотолерантности» находим значение годовой концентрации сернистого газа и выясняем зону благополучия. Таблица: определение индекса полеотолерантности

Выводы. Выводы. 1. В результате проведенных исследований на территории Гусь –Хрустального района, был выявлен видовой состав лихенофлоры трёх растительных сообществ. 2. Было определено и описано 10 видов лишайников; составлена коллекция. 3.Выявлено, что наиболее типичными и часто встречающимися представителями лишайников на территории всех обследуемых объектов являются следущие виды: гипогимния вздутая, гипогимния трубчатая, ксантория постенная, пармелия бороздчатая, псора устричная, эверния шелушащаяся, эверния сливовая, кладония лесная.

4. На основании полученных данных были определены виды лишайников, встречающихся редко: фисция аиполия, цетрария исландская. 5. Предварительный анализ лихенофлоры позволяет сделать вывод о состоянии атмосферного воздуха Гусь-Хрустального района. Атмосферный воздух на территории Гусь-Хрустального района следует считать умеренно загрязненным, о чем свидетельствует средний индекс полеотолерантности, равный 3,4%, что соответствует годовой концентрации сернистого газа 0,01-0,03мг/м («зона смешенная»). 6. Данная работа включает исследования по составлению кадастра лишайников, распространённых во Владимирской области.