Лишайники, как составляющая биоценоза

Лишайники представляют собой весьма своеобразную группу споровых растений, состоящих из двух компонентов – гриба и одноклеточной водоросли, реже нитчатой, которые живут совместно как целостный организм. Другими словами, лишайник – симбиоз гриба и водоросли. При этом функция основного размножения и питание принадлежит грибу, а функция фотосинтеза – водоросли. Лишайники чутко реагируют на характер и состав субстрата, на котором они растут, на микроклиматические условия и состав воздуха. существуют основные экологические группы лишайников.

Экологические группы лишайников

Лишайники насчитывают около 25 тысяч видов и широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскалённых камней пустыни. И так, основные экологические группы лишайников.

Эпигейные – растут на поверхности почвы (гейя – земля). Виды этой группы должны выдерживать сильную конкуренцию со стороны быстрорастущих высших растений, особенно травянистых. Потому они и редко встречаются на плодородных почвах и достигают большего развития в местах, малопригодных для высших растений из – за незначительной питательности субстрата или неблагоприятных климатических условий, например, на песчаных почвах, в тундрах, в полупустынях, на торфяниках и т. д.

Напочвенные лишайники открытых пространств встречаются также в сухих степях, на скалах и каменных россыпях в высокогорных районах. Большого развития лишайниковый покров достигает в сухих сосняках – так называемых борах – беломошниках. Широко известен вид лишайников – аспицилия съедобная или «лишайниковая манна».

Эпифитные – растут на поверхности деревьев и кустарников (фито – растение). Такие лишайники, растущие на коре деревьев, очень многочисленны. Здесь обитают и накипные, и кустистые, и листовые формы. Нередко они сплошь покрывают ствол дерева на большом протяжении. На участке коры величиной более ладони иногда насчитывают более 38 видов лишайников, которые росли вплотную друг около друга и даже один на другом. Расселение лишайников во многом зависит от освещенности. Некоторые виды, приспособленные к яркому освещению, поднимаются по стволу, а тенелюбивые поселяются ближе к основанию ствола. Также эпифитные лишайники самые чувствительные к изменениям в окружающей среде.

Эпилитные - поселяются на камнях и скалах (лито – камень). В основном представлены накипными видами лишайников . Расселение их по субстрату различно. Один вид может сплошь покрывать скалу или крупный камень на большой площади, придавая им заметную издали окраску, характерную для определённого вида: жёлтую, коричневую, оранжевую, зеленоватую, чёрню или какую – либо другую окраску. В другом случаи на одной поверхности могут произрастать несколько видов лишайников, образуя на субстрате благодаря своей разнообразной окраске пёстрый узорчатый рисунок.

Внешнее строение лишайников

Вегетативное тело лишайников – талом, или слоевище, - очень разнообразно по форме и окраске. По внешнему виду различают три вида таллома лишайников: корковые (или накипные), листовые и кустистые. Эти типы связаны между собой переходными формами.

Корковые или накипные лишайники представляют собой корочку, прочно сросшуюся с основой. Её невозможно отделить от поверхности, не повредив её. Они составляют примерно 80% от общего количества всех лишайников и являются самыми неприхотливыми.

Листовые лишайники похожи на крупные чешуйки или пластинки, прикрепленные к основе с помощью особых пучкообразных образований, грибных гифов (ризинами). Листовые лишайники довольно легко отделить от поверхности без значительных повреждений.

У кустистых лишайников слоевище состоит из «веточек», часто со многими отростками: как правило, эти отростки – прямостоячие «кустики», но бывают формы, представленные свисающими вниз со стволов и ветвей деревьев «бороды».

Прикрепляются к субстрату только основанием.

Размножение лишайников

Науке известно два пути размножения: вегетативный и спорообразующий (половой).

Вегетативный путь. Это путь размножения кусочками слоевищ. В сухую погоду лишайники становятся очень хрупкими, и если пройти по ним, то они будут с хрустом крошиться под ногами. Эти кусочки подхватываются и разносятся ветром и при благоприятных условиях прорастают новые лишайники.

У более высокоорганизованных видов существуют специальные органы вегетативного размножения, в которых образуются мельчайшие клубочки. Эти образования называются соредиями . Они состоят из одной или нескольких клеток водорослей, окружённых гифами гриба. Благодаря этому практическому изобретению лишайниковый гриб получил возможность никогда не расставаться с водорослью. риск погибнуть без зелёной кормилицы голодной смертью свёлся до минимума. Это ещё одно доказательство того, что лишайник – единый организм, хотя и состоящий из двух компонентов.

Органы вегетативного размножения, в которых происходит формирование клубочков, лишайники тоже «изобрели» самостоятельно – ничего похожего нет ни у гриба, ни у водоросли.

Спорообразование. Водоросли и грибы в составе лишайников не утратили способность к самостоятельному размножению. Водоросли размножаются простым делением пополам, а грибной компонент способен к образованию спор. Споры гриба, попадая в благоприятные условия, начинают прорастать и сразу посылают на поиски водорослей тонкие ищущие гифы. Разрастаясь в поисках водоросли, ищущие гифы напоминают мицелий обыкновенного гриба, таким образом, как и многие другие организмы, лишайники на ранних стадиях развития похожи на своих предков – свободноживущие грибы и водоросли.

Дальнейшее развитие гриба и формирование слоевища лишайника происходит лишь в том случае, если ищущие гифы встретят водоросль, соответствующую данному виду лишайника. Если на субстрате, где прорастала грибная спора, нужных водорослей не, мицелий гриба быстро погибает. Гриб в составе лишайника настолько утратил свою самостоятельность, что не может развиваться в отсутствии зелёных партнеров.

Экологические зоны лишайников в городах

Мы знаем, что лишайники произрастают на такой территории, которая подвержена наименьшему загрязнению. Существует разделение зон, где обитают лишайники.

Лишайниковая пустыня – зона, где лишайники полностью отсутствуют из – за развития промышленности. В основном, это большие населённые пункты, где большая плотность населения, соответственно там воздух наиболее загрязнен.

Зона соревнований – зона, где лишайники могут обитать в положительных и отрицательных местах. В некоторых местах промышленного города, могут находиться районы, где воздух и не слишком чистый, но и не слишком загрязнён. Нормальная зона – зона, где лишайники существуют только в самых чистых уголках, ведь даже в городе, где промышленность на первом месте, всегда найдётся уголок, где будет более менее чистый воздух.

Часть вторая. Лихеноиндикация, как наука, методы оценки загрязнённости воздуха.

Понятие о лихеноиндикации. Методы лихеноиндикации.

Лишайники являются индикаторами состояния окружающей среды. Существует такая наука, изучающая лишайники с точки зрения индикаторов загрязнения воздуха. И так, лихеноиндикация – это использование лишайников в качестве биологических объектов.

Существует два метода лихеноиндикации: пассивный и активный.

Мониторинг. Основные правила организации мониторинга методом лихеноиндикации.

Мониторинг – система регулярных, длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогнозов на будущее окружающей среды, имеющих значение для человека. (Программа ЮНЕСКО, 1974 год). Другими словами, мониторинг – это оценка, анализ, сбор информации и прогноз на будущее. Существует некоторые основные правила организации мониторинга методом лихеноиндикации.

• Предпочтительное изучение лишайником на постоянных пробных и учётных площадках (об этих определениях в следующей главе) в течение длительного времени, а не разовое обследование серии пробных площадей.

• Пробные площадки должны закладываться в однородных по составу и возрасту фитоценозах.

• Модельные деревья на пробных площадях должны быть всегда одинаковы.

• На сравнительных площадках деревья должны быть приблизительно одного возраста, без видимых повреждений, и они должны принадлежать к одной из основных растений фитоценоза.

• При одноразовом исследовании количество пробных площадей должно быть как можно больше, а именно, не менее 10 штук.

• На исследуемой площадке абиотические (неживой природы) и биотические (живой природы) факторы должны быть одинаковые.

Основные понятия – пробная и учётная площадки.

Понятия пробной и учётной площадок – это самые важные определения, которые надо знать каждому исследователю.

Пробная площадка – это участок территории, на котором проводится лихеноиндикационные исследования, и в пределах которого производится выбор модельного деревьев.

Учётная площадка – это участок коры модельного дерева, на котором ведётся непосредственный учёт (подсчёт) числа лишайников.

Методы измерения общего проективного покрытия.

Метод линейного пересечения.

Для того чтобы произвести лихенометрические расчёты, используют два метода: измерение общего проективного покрытия и линейного пересечения. Давайте разберём эти понятия.

При методе измерения общего проекционного покрытия используют сеточку, размером 10 / 10 см, объект измеряется с четырёх сторон света (север, восток, юг и запад), на постоянных высотах – 2 высоты: 1м и 1,5м; 4 высоты: 60 см, 90 см, 110см, 140 см. Существует аббревиатура общего проекционного покрытия – ОПП. Также есть формула для расчёта ОПП = (100а + 50в) : с, где а - число см2 более 50%, в – число см2 менее 50%, с – общее число, которое мы берём за 100% ( 4 стороны света, значит с = 400). ОПП обозначается R.

Метод линейного пересечения заключается в наложении гибкой ленты с линейными делениями на поверхность ствола, с фиксированием всех пересечений её со слоевищем лишайников.

В своей работе, которую мы рассмотрим чуть ниже, я пользовалась методом ОПП. И так, мы переходим к третьей части моей работы – практические исследования.

Третья часть. Выявление загрязнённости воздуха в

Комсомольском парке станицы Динской Краснодарского края. Заключение и дополнительный материал.

Практические исследования.

Объект исследования: Комсомольский парк, находящийся в станице Динской, Краснодарского края, на ул. Дружбы.

Цель исследования: определить степень загрязнённости воздуха в Комсомольском парке.

Исследуемые деревья: клён обыкновенный

Диаметр кроны деревьев: от 1м до 3м

Оборудование: палетка 10/10 см2 для определения степени покрытия лишайниками стволов деревьев .

Для определения степени загрязнённости воздуха я использовала две пробных площадки, на которых брала для исследования по 5 деревьев.

Описание первой пробной площадки: тропинка, находящаяся с правой стороны от центральной асфальтированной дорожки для прогулок. Деревья расположены по правой и левой сторонам, расстояние между ними 2 – 4 м.

Описание второй пробной площадки: тропинка, находящаяся с правой стороны от центральной асфальтированной дорожки для прогулок чуть дальше и левее от первой пробной площадки. деревья расположены на расстоянии друг от друга

2 – 5 м по правой и левой сторонам исследуемой тропинки.

Дерево №

1 м, более50% 1,5 м, более50% 1 м, менее50%

1,5 м менее50% 1 м

0 % 1,5 м

0 % Север Юг Запад Восток

Условия проведения исследований: ОПП лишайников измерялось палеткой на высотах 100 см и 150 см с четырёх сторон света (север, восток, юг, запад ).

Преобладающий вид лишайника на данной территории – накипной.

Все измерения заносились в таблицу ( рис. №3 ).

Работа происходили в течение трёх месяцев в начале этих же месяцев ( май, июль, сентябрь). Таблицы занесены в раздел «Приложение».

Выводы: в результате проведённых исследований установились такие показатели.

Первый участок:

• Май. Следуя всем условиям выполнения работы, установилось, что ОПП лишайников, в общем, колеблется от 16,5% до 53,125%.

• Июль. Происходит небольшое ухудшение чистоты окружающей среды в Комсомольском парке в связи с началом строительства нового спортивного комплекса в начале территории парка. На отдельных участках появляются улучшения. В результате, ОПП лишайников колеблется от 5,625% до 45,5%.

• Сентябрь. Продолжаются ухудшение состояния воздуха, т. к. продолжается развитие строительства. Теперь ОПП лишайников составляет от 9,375% до 30,625%.

Второй участок:

• Май. Также следуя всем поставленным условиям выполнения исследований на данной территории, установились следующие данные ОПП лишайников, которые колеблются от 2,25% до15,25%.

• Июль. Происходят улучшения состояния окружающей среды. Этот участок находится достаточно далеко от начавшейся стройки спортивного комплекса. В итоге, ОПП лишайников установилось на уровне от 8,125% до 29,25%.

• Сентябрь. Существенных изменений не произошло, но экология на данном участке начала изменяться в худшую сторону. На этом сказалась продолжение строительства спортивного объекта. И так, ОПП лишайников колеблется от 8,75% до 27,875%.

В результате проведённой работы выяснилось, что степень загрязнённости воздуха в Комсомольском парке станицы Динской вполне небольшая.

Подведём итоги всей работы.

И так, моя работа подошла к концу. В ней я повествовала о лишайниках, об их строении, их видах и типах, экологических группах. Здесь рассказано о лишайниках, как о биоиндикаторах загрязнения воздуха, показаны мои собственные исследования, подведены итоги. В заключение, хочется сказать лишь одно: берегите родную природу, не загрязняйте её, ведь она в итоге ответит нам тем же!