Оценка состояния растительности и животного мира

Биота как наиболее динамичный компонент природных комплексов в первую очередь реагирует на антропогенные воздействия. Относительно быстрый отклик на воздействие и его физиономичность позволяют рассматривать биоту как важнейший индикатор антропогенных воздействий. Индикатором называют физическое явление, химическое вещество или организм, наличие, качество или перемена состояния (интенсивность цвета, поведение и т. п.) которых указывают на характер или изменение свойств окружающей среды. Индикаторы могут быть физическими, химическими или биологическими; последние называют также апробионтами (И. И. Мазур, О. И. Молдаванов, В. Н. Шишов, 1996).

Особенно важна роль растительности: в отличие от животных растения не имеют возможности мигрировать в случае возникновения неблагоприятных условий среды и таким образом служат живыми индикаторами экологического состояния данного местообитания — экотопа. Вдобавок учитывая, что вся экология как наука ориентирована на изучение состояния геокомпонентов как среды обитания живых организмов, то тем более именно состояние последних организмов показатель экологических условий среды данного экотопа.

Возможности различных видов как индикаторов состояния среды отличают друг от друга в зависимости от толерантности вида и его чувствительности к тому или иному воздействию. Например, ель наиболее чувствительна к выбросам соединений серы. Зная особую чувствительность к загрязнениям воздуха лишайников, их часто используются как индикаторы экологического загрязнения среды: есть даже особое название для данной индикации — лихеноиндикация.

В качестве индикатора антропогенных воздействий может выступать и фитоценоз в целом, отдельные характеристики которого (продуктивность, проективное покрытие, редуцирующая способность и др.) показывают степень нарушенности экосистемы, а следовательно, и отражают степень антропогенного воздействия на нее (табл. 134).

Конечно, каждое воздействие имеет свои особенности и как следствие — определенную реакцию фитоценоза, выражающуюся в изменении тех или иных параметров или признаков. В табл. 135 приведены показатели экологического состояния экосистем, подвергающихся рекреационному воздействию разной степени интенсивности.

Биотические индикаторы использовались при определении зон радиоактивного загрязнения: в частности, генетические эффекты повсеместно наблюдаются при дозах облучения в природе от 10~⁴ до 10° Гр/год у водорослей, грибов, растений и животных, а при дозах 10^-2—10° Гр/год такие мутации разнообразны и приводят к явным популяционно-генетическим изменениям, иногда настолько сильным, как в случае с зелеными водорослями на Южном Урале (В. А. Шевченко, М. Д. Померанцева, 1985), когда фактически образовалась уже другая, а не исходная популяция.

Как отмечают Д. А. Криволуцкий, С. М. Малхазова и Н. В. Лебедева (2003), при уровнях загрязнения около 1000 Ки/км² по ¹³⁷Cz явные генетические изменения в Чернобыльской зоне загрязнения регистрировались через 10—13 лет после аварии: мутантные формы и распространенность свидетельствуют о неблагополучном состоянии среды и риске, которому подвержено население. Д. А. Криволуцкий (1983) отмечает также характерные экосистемные изменения при радиоактивном загрязнении, которые четко зафиксированы при уровнях загрязнения, измеряемого дозой 0,5—1 Р/сут, загрязнения по ⁹⁰Sr порядка 300—400 Ки/км². Наиболее заметные из них — гибель чувствительных видов растений и животных (сосны, лилейные, земляные черви и ряд других) и их замещение в сообществе более устойчивыми видами (Д. А. Криволуцкий, 1994). Для зараженных территорий характерны также спонтанные вспышки численности паразитов и вредителей. Есть, правда, некоторые плюсы. Как отмечают местные исследователи: «Живности в зоне развелось много. На охоту и рыбную ловлю здесь наложен запрет, а желающих нарушать его не слишком много. Теперь здесь водятся редкие хищные птицы, енотовидные собаки, барсуки, куницы, косули, олени, лоси, медведи, зубры, много волков».

Балльная оценка степени антропогенной нарушенности территорий по индикаторным биотическим критериям фитоценоза.

(по В. Л. Богданову, Р. В. Николаеву, И. В. Шмелевой, 2001).

Показатели экологического состояния рекреационных территорий (границы устойчивости ПК) (по 0. В. Евстропьевой, С. В. Рященко, 2001).

В случаях с разреженным и слаборазвитым растительным покровом важнейшим и фактически единственным индикатором выявления подобных зон являются почвенные изменения, отражающие уровень снижения почвенного плодородия (табл. 136). В отличие от растительных почвенные индикаторы не столь физиономичны, трудно определяются с помощью МДС и требуют химического анализа, что затрудняет их использование. Но зато в отличие от растительности почвы обладают длительным кумулятивным эффектом и способны долгое время хранить информацию о случившихся природных или антропогенных воздействиях.

Таблица 136

Почвенные индикаторы зон экологической нормы (Н), риска (Р), кризиса (К) и бедствия (Б).

(по Б. В. Виноградову).

О состоянии почв можно судить по зоологическим индикаторам, в частности по показателям мезофауны — обитателям почв и лесной подстилки (табл. 137). К сожалению, изучение мезофауны также достаточно трудоемко и поэтому в практических исследованиях чаще используются растительные индикаторы, в частности широко распространен морфологический (а иногда и химический) анализ разновозрастной хвои различных пород хвойных деревьев (особенно лесообразующих и особо чувствительных пород). Применение подобного метода зачастую позволяет собрать достаточно массовый и репрезентативный материал, позволяющий судить об экологическом состоянии той или иной территории и даже картировать ее (Н. В. Бызова, 1988, и др.). Сложнее для сбора исходного материала и последующей интерпретации метод изучения радиального прироста деревьев, хотя именно он, как никто другой, позволяет судить о том, насколько комфортно чувствует себя модельное дерево в том или ином экотопе или при изменении экологических параметров (увлажнение, температура) в рамках отдельных регионов и природных зон (Н. В. Ловелиус, 1978). Особенно важен тот факт, что изучение радиального прироста деревьев позволяет проверить создаваемые на геотопологической основе оценочные карты лесорастительных условий (А. И. Жиров, А. А. Солодов, 1997): проведенные исследования показали высокую степень их корреляции, а самое главное — всякий факт снижения реального прироста (следовательно, и продуктивности) по сравнению с потенциальным для данного экотопа (по степени комфортности его экологических условий) при неизменных фоновых экологических параметрах (осадки, температура, солнечная активность и др.) указывает на иной негативный экологический фактор — антропогенный, который можно оценить количественно вплоть до экономического ущерба в денежном выражении.

• [1] Качество воды в зонах рекреации по органолептическим, химическим и бактериологическим показателям регламентируется гигиеническими требованиями.