Оценка реакции растений на загрязнение

В полевых условиях необходим тщательный отбор растений для установления зависимости «доза - реакция». Если растение реагирует на влияние повреждением листьев, изменением темпов роста, урожайности, следует экспериментально выяснить, как она реагирует на разные дозы одно­го и того же вещества или смеси.

Повреждения листьев можно анализировать с помощью серии фотоснимков методом пря­мых сравнений снимков пораженных листьев с контрольными снимками листвы растений, кото­рые испытали влияние известных концентраций загрязняющих веществ в лабораторных условиях. Деление исследуемого участка с большим количеством растений на квадраты дает возможность выразить количественно данные о повреждение листвы, выяснив количество их повреждений; степень повреждения; численность повреждений на единицу поверхности. С помощью линейных графиков можно отобразить зависимости повреждения листва от периода действия дозы загряз­няющего вещества. Эти кривые можно сравнить с кривыми «доза - реакция», полученными в ла­бораторных условиях. Таким образом можно определить качественный состав воздуха на протя­жении определенного периода и установить вид загрязняющего вещества или состав смеси.

Определенный метод количественной оценки выбирают в зависимости от растительного материала, загрязняющего вещества и измеренных параметров. Степень повреждения травянистых растений выясняют визуально, определяя площадь (в процентах) поврежденной поверхности листвы. В случае наблюдения за хвойными растениями оценивают длину игл, их цвет и форму, возраст хвои, количество поврежденных игл на ветви (в процентах).

Результаты наблюдений можно объединить в две группы: площадь поврежденной листовой поверхности (в процентах); площадь новых повреждений каждого растения за определенный период времени.

Исходя из результатов биоиндикационных исследований, разработан ряд мер, направленных на уменьшение вреда, наносимого промышленными выбросами биосфере.

В лесном хозяйстве необходимо с учетом влияния промышленных выбросов и тенденций развития ущерба позаботиться о том, чтобы насаждения составлялись из пригодных для данной местности пород деревьев, относительно устойчивых к соответствующему типу загрязнения. Если не представляется возможным обновить насаждения путем введения устойчивых пород на большой площади, то нужно по крайней мере попытаться создать из них защитный пояс и таким образом стабилизировать состояние поврежденных лесов. Вместо чувствительных к промышленным выбросам ели, пихты и сосны обыкновенной в областях с относительно небольшим загрязнением можно использовать европейскую лиственницу, японскую лиственницу, веймутову сосну, австрийскую черную сосну, колючую ель, причем, делать это надо с учетом факторов конкретного экотопа, обусловливающих успех насаждения. В областях с сильным загрязнением воздуха необходимо вводить устойчивые лиственные породы деревьев. Удобрение насаждений азотом, хорошо зарекомендовавшее себя в областях с бедными почвами, следует применять с осторожностью, учитывая его отрицательное влияние на микоризные грибы. Частое применение азотных удобрений вызывает хроническое угнетение микофлоры, важной для питания, прежде всего хвойных деревьев.

Для создания защитных краевых насаждений или защитных поясов против выбросов должны использоваться адаптированные к данному типу и уровню загрязнения породы деревьев, которые одновременно приспособлены к соответствующему экотипу и устойчивы к местным климатическим условиям. Даже в зимнее время эти деревья должны обеспечивать определенную защиту остального насаждения. Так как в областях с загрязненной атмосферой, наблюдается массовое размножение вредителей, следует особое внимание уделять мерам защиты растений.

Многие рекомендации, составленные для лесного хозяйства, пригодны и при обустройстве ландшафта. Особое значение придается созданию снижающих влияние выбросов полезащитных полос из устойчивых пород деревьев. Существенным является защитное действие живой изгороди вдоль шоссе с интенсивным движением транспорта в задержании тяжелых металлов. Сады и сельскохозяйственные культуры обязательно должны отделяться от оживленных магистралей живыми изгородями из устойчивых древесных пород.

Путем продуманного озеленения промышленные предприятия могут значительно снизить загрязнение близлежащей территории в результате задержания и фильтрации промышленных выбросов. Особенно хорошими пылеуловителями оказались ольха клейкая, липа крупнолистная, лещина, калина, терн, рябина, ива козья, кизил, боярышник. Для перехвата выбросов, таких, как HF, HC1 и др., идущих прежде всего от цинковальных, гальванических и глазуровальных предприятий, а также содержащихся в выхлопных газах, оказались особенно пригодными тополя, бузина черная, бузина красная, дереза, поскольку они быстро растут и легко освобождаются от вредных веществ.

В городах с сильно загрязненной атмосферой хорошо зарекомендовали себя в смысле ослабления действия выбросов зеленые насаждения, такие как парки и сады.

В местах, особенно загрязненных промышленными выбросами, можно еще подсевать особо устойчивые виды разнотравья и злаков, создавая, таким образом, растительные сообщества, защищающие почву.

В сельскохозяйственных угодьях и плодовых садах также можно уменьшить заметное и скрытое действие загрязнения воздуха. О роли защитных зеленых поясов уже говорилось. Воздухоочистительная функция у них может быть объединена с ветрозащитной и разделительной.

В сельскохозяйственном растениеводстве, как и в лесоводстве, необходимо учитывать устойчивость к загрязнению атмосферы при селекции форм для промышленных районов.

Полевые культуры, предназначенные на зеленый корм скоту, должны скармливаться в сильно загрязненных областях при условии скашивания через короткие интервалы. Долго не скашиваемые травы становятся источником больших количеств заглатываемой скотом пыли. Если эта пыль токсична, наносимый ею вред может быть значительно ослаблен промывкой корма. Мелиорация почв, улучшая условия произрастания культур, может повысить их устойчивость к загрязнению воздуха. В областях, очень сильно подверженных воздействию промышленных выбросов, необходимо оценить целесообразность некоторых видов сельскохозяйственной деятельности, например молочного животноводства и пчеловодства. Рекомендуется переориентация хозяйств на разведение короткоживущих животных (откорм свиней и бычков, птицеводство).

С точки зрения плодоводства и овощеводства в районах интенсивных промышленных выбросов не должны возделываться культуры, листья которых особо восприимчивы к действию вредных веществ; в этом случае надо подбирать устойчивые сорта. При высоких уровнях пылевого загрязнения следует избегать возделывания цветной капусты, фруктовых деревьев с опушенными плодами и земляники. Фрукты и овощи необходимо мыть перед употреблением. Следует отказаться от садоводства и овощеводства вблизи дорог с интенсивным движением транспорта и в областях с выбросами тяжелых металлов, так как происходит накопление вредных веществ в плодах и других частях растений, а также на их поверхности. В этом случае нельзя исключить присутствие таких токсичных веществ, как свинец, кадмий, фтор, мышьяк и бензпирен в различных частях растений и в животных, употребляемых человеком в пищу: накопление этих веществ первичными продуцентами ведет к последующему поступлению их главным образом через трофические цепи к консументам и в итоге — к человеку.

Из приведенных примеров становится очевидным значение экологических исследований для понимания воздействия промышленных выбросов на организмы.