Полная версия

Главная arrow География arrow Биоиндикация загрязнений

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Засоленность почв

Почти четвертая часть почв земного шара в той или иной степени засолена. Незасолеиными считаются почвы, содержащие < 0,25% солей, засоленными — содержащие > 0,25% солей; слабосолоичаковатые почвы содержат более 0,25% солей в нижних горизонтах (80-150 см), солончаковатые— на глубине 30-80 см, солончаковые — па глубине 5-30 см. По составу солей различают сульфатно-содовое, хлоридно- сульфатное, сульфатно-хлоридное и хлоридиое засоления.

Засоленные почвы характеризуются особенными физико-химическими свойствами и являются токсичными для большинства живых организмов. В процессе развития выделились группы организмов, способные переносить избыточное содержание легкорастворимых солей в подстилающем субстрате. На засоленных землях формируются характерные экосистемы с развитием солеустойчивых видов. В биоиндикации широко развит раздел галоиидикации, изучающий возможности оценки интенсивности, качественного солевого состава, характера и других особенностей засоленных почв.

Приоритетными видами-галоиидикаторами являются растения. П. А. Генкель (1954) выделил по отношению к засолению нижеперечисленные экологические группы растений.

Галофгьты (галофилы)—растения засоленных местообитаний, легко приспосабливающиеся в процессе своего индивидуального развития к высокому содержанию солей в почве благодаря наличию ряда анатомо-морфологических особенностей. Среди них различают эугалофиты и криногалофиты. Эугалофиты — типичные солянки, соленакапливающие растения. К ним относятся виды родов Salicornia, Suae- da, Petrossimonia, Salsola. Они могут содержать до 10% и более солей, что вызывает увеличение осмотического давления клеточного сока.

Криногалофиты — солевыделяющие растения: виды родов Tamarix, Frankenia, Limonium. Криногалофиты включают растения кумуляционного типа, в которых возможно накопление солей при нарушении солевыделения, и регуляторного типа, увеличение концентрации солей в тканях которых существенно не возрастает даже при отсутствии их выделения (связывание солей происходит органическими веществами протопласта).

Гликогалофиты (гликофиты) — соленепроницаемые растения, произрастающие на засоленных почвах, но не накапливающие легкорастворимых солей в тканях. К ним относятся виды родов Artemisia, Elaeagnus.

Галофобы (гликофиты) — виды растений, избегающие засоленных почв.

Группа галофитов неоднородна по устойчивости к составу и концентрации легкорастворимых солей в почвах. По степени солеустойчивости выделяются: олигогалофиты, растущие при малых содержаниях солей в почве; мезогалофиты, довольствующиеся средним содержанием солей; эугалофиты — настоящие галофиты.

Кроме того, различают факультативные и облигатные галофиты, эвригалинные и стеногалинные виды, способные произрастать в условиях широкой или узкой амплитуды концентрации солей и переносить различное по составу засоление или приуроченные к конкретному виду засоления.

Большинство галофитов принадлежит к очень ограниченному перечню семейств. Все они практически относятся к маревым Chenopodiaceae, свинчатковым Plumbogin- асеае, франкениевым Frankeniaceae, тамариксовым Tamarixaceae. Анатомо-морфо- логические и физиологические приспособления, выработанные для снижения токсичного воздействия легкорастворимых солей, привели к формированию особого облика этих растений. Он получил название «галоморфное строение». Оно включает:

  • 1) суккулентность, отличную от ксерофитов;
  • 2) увеличение размера клеток;
  • 3) высокое осмотическое давление клеточного сока;
  • 4) связывание солей в составе органических соединений, безвредных для организма;
  • 5) быстрый рост, способствующий увеличению солеемкости.

В биоиндикационных исследованиях используются различные виды эугалофи- тов, криногалофитов и гликогалофитов. По степени связи индикатора с объектом индикации выделяют постоянные, переменные и отрицательные индикаторы.

Постоянные индикаторы — облигатные галофиты.

Евгалофиты (эугалофиты) — солепроникающие растения: Salicomea еигораеа, виды рода Climacoptera, Suaeda, Petrosimonia.

Солевыделяющие галофиты — криногалофиты: кермек Гмелина Limonium gmelinii, кермек кустарниковый L. suffroticosum.

В таблице 31 приведена биоиндикационная схема постоянных индикаторов уровня залегания и минерализации грунтовых вод.

Переменные индикаторы — виды, произрастающие преимущественно на засоленных почвах. Они могут встречаться на почвах с достаточно широким диапазоном

Таблица 31. Постоянные индикаторы уровня залегания и минерального состава грунтовых вод (Виноградов, 1964)

Растения-индикаторы

Глубина залегания, м

Максимальная величина засоления, %

Солерос Salicornia еигораеа

2,4-4,8

35

Сарсазан Halocnemum strobilaceum

1,2-6,1

45

Прибрежиица Aeluropus litoralis

0,9-5,3

35

Нитрария Nitraria schoberi

0,8-3,7

31

Соляноколосник каспийский Halostachys caspica

0,3-3,7

35

Поташник Kalidium caspica

1,9-4,1

7

Кермек Limonium suffroticosum

0,8-1,9

3,2

Тамарикс Tamarix hispida

0,6-3,2

23

засоления как на сильно-, так и па слабоминерализованпых субстратах. К ним относятся саксаул черный Haloxylon aphyllum, древовидные солянки Salsola arbuscula, S. richteri и др.

Отрицательные индикаторы — виды, встречающиеся только па пезасоленпых почвах. К ним относятся типичные гликофиты (гликогалофиты) — Carex physodes и ДР-

В природных условиях наблюдается приуроченность видов к почвам с определенным качественным составом засоления.

Хлоридное засоление — соотношение ионов Cl- : SO|~ = 2. Постоянные индикаторы— солерос Salicornea еигораеа и сарсазан Halocnemum strobilaceum.

Сульфатно-хлоридное — соотношение ионов Cl- : S04_= 1-2. Индикаторами являются прибрежиица Aeluropus lit.oralis, соляиоколосиик каспийский Halostachys caspica.

Хлоридно-сульфатное — соотношение ионов Cl- :SO|~ = 0,2-1. Индикатор полынь черная Artemisia pauciflora.

Сульфатное — соотношение ионов C1_:S04_= 0,2-1. Индикаторные виды — грудница татарская Galatella tatarica, грудница мохнатая G. villosa.

Антропогенное загрязнение легкорастворимыми солями довольно широко распространено. Оно возникает в областях с аридным и семиаридным климатом при избыточном орошении земель, когда капиллярная кайма в почвах смыкается с засоленными грунтовыми водами, расположенными на значительной глубине. В этом случае происходит подтягивание ионов легкорастворимых соединений к поверхности земли и наблюдается вторичное засоление почв. Кроме того, проблема воздействия засоления весьма актуальна для крупных городов, где в зимний период улицы посыпают солыо. Источниками поступления легкорастворимых солей в окружающую среду являются также предприятия по производству минеральных (калийных) удобрений и т. д.

Биоиидикация антропогенного загрязнения и изменения солевого режима почв осуществляется по изменению химического состава живых организмов и видового состава сообществ. При вторичном засолении почв основными индикаторами негативных изменений в экосистемах выступают галофиты, изменение обилия и специфика видового разнообразия которых указывает па интенсивность и качественный состав засоления.

Накопление легкорастворимых солей в зеленых насаждениях является хорошим показателям стрессовых воздействий в урбоэкосистемах. Высокие концентрации токсикантов в организме приводят к появлению хлороза и некроза листьев растений. Широко используются шкалы хлорозов и некрозов для оценки интенсивности вредного воздействия (см. рис. 8, 9), хотя всегда следует учитывать, что преждевременное пожелтение или отмирание листвы растений не является специфическим признаком влияния определенного загрязняющего вещества. Реакция организма обусловлена в данном случае воздействием всего комплекса негативных факторов урбоэкосистемы: загрязнением воздуха выхлопными газами, ТМ, легкорастворимыми солями, уплотнением почвы и другими факторами, приводящими к изменению воздушного, водного и минерального питания живых организмов.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>