Фитоиндикаторы

Фитоиндикаторы– это растения, популяции и растительные группи­ровки (фитоценозы), тесно взаимосвязанные с компонентами и элемента­ми ПТК и экологическими режимами земель. Фитоиндикаторы позволяют определить геологическое строение, литологический состав горных пород и отложений, водный режим ПТК. Фитоиндикаторы помогают выявлять ПТК, определять и картографировать их природные рубежи. Фитоиндика­торы используются для изучения истории развития ландшафта и расти­тельных сообществ, с их помощью можно восстановить происхождение растительности и характер ее дальнейшего развития. Индикаторами лесных ландшафтов могут быть виды древесных и недревесных растений различ­ных ярусов фитоценозов.

Для решения различных научных и практических задач фитоиндикаторы изучались большой группой исследователей (А.А. Крюденер, Ф. Клементе, Е.В. Алексеев, П.С. Погребняк, Д.В. Воробьев, А.Г. Раменский, Б.В. Вино­градов, А.Н. Лукичева, С.В. Викторов, Е.А. Востокова, Д.Н. Сабуров. Д.М. Киреев и др.).

Лесные растения, деревья, кустарники, травы, мхи и лишайники разли­чаются по длительности периода индикации. Древесные растения инди­цируют ход изменения условий произрастания за десятки и сотни лет. За этот период прирост деревьев может пульсировать, прогрессивно увеличи­ваться или уменьшаться в связи с различными причинами. Могут чередо­ваться засушливые или избыточно влажные годы, подтопление земель мо­жет сменяться улучшением дренажа под влиянием естественных и искус­ственных причин. По этой причине такой интегральный показатель как бо­нитет древостоев может не соответствовать современному состоянию на­саждения.

В лесах, подверженных пожарам (Западная, Средняя и Восточная Сибирь), по возрасту послепожарных лесов, пожарным подсушинам возможна датировка лесных пожаров. Дендрохронологический анализ радиального прироста стволов деревьев помогает вскрыть по толщине годовых колец периоды угнетения деревьев в неблагоприятные периоды роста и устано­вить даты различных внешних воздействий.

Живой напочвенный покров лесов значительно меняется под влиянием огня, рубок и разреживания полога, вытаптывания, пастьбы скота и дру­гих воздействий. Восстановление исходного травяного и мохового ярусов затягивается на десятки лет (Богданов, 1980). Поэтому индикация экологи­ческого режима земель по доминантам напочвенного покрова недостовер­на. Необходим экологический анализ всего списка растений, их обилия и характера роста.

Применяя фитоиндикационные методы, необходимо иметь в виду, что лесные растения различаются по глубине индикации, а это в первую очередь связано с глубиной корневых систем лесных растений. Древесные растения при благоприятных условиях дренажа развивают корневые системы до де­сяти метров от дневной поверхности, углубляя их в подстилающие и ко­ренные горные породы. В то же время некоторые травы, например грушанки, формируют корневую систему, не выходящую за пределы лесной под­стилки, а лишайники индицируют иссушение самого верхнего горизонта почв. Поэтому они растут как на грубозернистых песках, так и на грядах и кочках верховых торфяников.

Глубина индикации может быть ограничена непроходимыми для кор­ней растений препятствиями. Непреодолимы для корней грунтовые воды, вечная мерзлота, ортштейновые и засоленные горизонты, кристалли­ческие монолитные горные породы, уплотненные суглинки и глины, пес­чаные отложения большой мощности. Поэтому более глубоко залегающие горизонты и слои горных пород не оказывают на растительность почти никакого влияния, и судить о них по росту и развитию лесных растений невозможно. С приближением к дневной поверхности непрони­цаемых горизонтов уменьшается объем отложений, откуда древесные растения получают пищу. Поэтому богатые суглинки могут давать экологический эффект бедных земель. Так, например, на плоских озёрно-ледниковых равнинах с ленточными глинами почвенно-грунтовые воды подолгу стоят у поверхности. Распространение корней ограничено бедным подзолистым горизонтом. В этих условиях развиваются сырые долгомошные и сфагновые еловые субори.

Древесные растения с различными биологическими свойствами по-разному формируют свою корневую систему. Ксерофит сосна обыкновенная распространяет свои корни только над капиллярной каймой, в то время как гигрофит ольха черная углубляет их непосредственно в капиллярную кайму грунтовых вод. Наибольшей проходимостью корнями мощных квар­цевых песков и плотных глин обладают тополь, береза, дуб. Сосна проходит своими корнями не только мощные пески, но способна укореняться в известняках.

Травы могут опосредованно отражать подстилающие породы, лежащие за пределами распространения их корней. Это происходит потому, что деревья, получающие питание с большей глубины, с опадом листвы пере­носят на поверхность питательные вещества из более глубоких недоступных для трав горизонтов подстилающих пород и отложений. Так, напри­мер, на песчаных дерново-слабоподзолистых почвах, подстилаемых на глубине более полутора метров моренными суглинками в дубовых суборях Житомирского полесья, в напочвенном покрове отмечены мезотрофные и даже мегатрофные виды, не свойственные кварцевым бедным зандровым пескам.