Лишайники на различных породах деревьев в городских условиях

Лишайники традиционно выступают в качестве объектов изучения при проведении экологического мониторинга городской среды [3]. Как фактор, негативно влияющий на развитие лихенобиоты, нередко рассматривается только общее загрязнение атмосферы комплексом поллютан-
тов [1]. При этом используемые методики предлагают изучать лихенофлору одной породы деревьев. Однако в литературе недостаточно сведений, иллюстрирующих качественные и количественные параметры приуроченности лишайников к форофиту в городах.
Данное исследование посвящено определению некоторых характеристик лихенопокрова различных пород деревьев в условиях Гомеля, расположенного на Полесской низменности в пойме реки Сож.
В этом областном центре и ближайшем пригороде действуют более 100 промышленных предприятий различных форм собственности, среди которых 21 — с объемом выбросов вредных веществ в атмосферу более 100 т/год. Основные загрязнители — формальдегид и фенол (среднесуточная концентрация в воздухе >1 ПДК), отмечаются крайне низкие концентрации в атмосфере оксида углерода, диоксида и оксида азота, диоксида серы [8].
В настоящее время Гомель — развитый промышленный центр с интенсивным пригородным сельским хозяйством, крупный транспортный узел, находящийся в зоне с невысоким уровнем радиационного загрязнения. Таким образом, имеет место уникальное сочетание различных факторов, воздействующих на живые объекты.
Изучение городских лишайников проводилось маршрутным методом в сочетании с сеточным картированием в 2007 г. на всей территории Гомеля в пределах административных границ за исключением новостроек, где отсутствуют деревья, и территории промышленных объектов, закрытых для осмотра.
К описанию принимали деревья с наиболее развитым покровом лишайников, для каждого из которых устанавливали видовой состав и проективное покрытие листоватых и кустистых лишайников, породу и диаметр ствола форофита. Всего в ходе исследования было описано 1400 деревьев, относящихся к 32 видам: Acer negundo L., A. platanoides L., A. pseudoplatanus L., A. rubrum L., A. saccharinum L., A. tataricum L., Aesculus hippocastanum L., Alnus glutinosa (L.) Gaerth., Betula pendula Roth, B. pubescens Ehrh., Carpinus betulus L., Cerasus vulgaris Mill., Fraxinus excelsior L., Juglans regia L., Malus domestica Borkh., Populus alba L., P. balsamifera L., P. euamericana Guinier, P. nigra L., P. tremula L., Prunus avium L., P. divaricata Ledeb., P. domestica L., Pyrus communis L., Quercus robur L., Robinia pseudoacacia L., Salix alba L., S. caprea L., Sorbus aucuparia L., S. torminalis (L.) Crantz, Tilia cordata Mill., Ulmus glabra Huds.
Исследование лишайников проводили в лабораториях кафедры ботаники и физиологии растений биологического факультета Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины с использованием морфологического, анатомического и биохимического методов с помощью микроскопов МБС-1 и Nikon Eclipse 80i и определительных ключей [2, 4—
7, 10, 11]. Видовая принадлежность некоторых сомнительных образцов была уточнена в лабораториях Ботанического института им. В.Л. Комарова (БИН) РАН.
Номенклатура таксонов дана в соответствии с последними сводками лишайников Канады и США [9]. Систематическое положение видов приводится согласно [12]. Для статистической обработки результатов применяли программный пакет Statistica 6.0.
В ходе исследований в пределах административной границы Гомеля найдено 47 видов листоватых и кустистых эпифитных лишайников, относящихся к 21 роду, 7 семействам.
Наибольшее число видов лишайников обнаружено на Tilia cordata — 41 вид, несколько меньше — на Acer platanoides —
32 вида, Betula pendula и Quercus robur —
по 31 виду, Fraxinus excelsior — 27, Acer saccharinum и Aesculus hippocastanum — 22, Betula pubescens — 21, Alnus glutinosa —
20, Populus balsamifera — 19, Populus nigra и Sorbus aucuparia — 17, Prunus domestica —
16, Carpinus betulus, Salix alba и Ulmus glabra — 15, Robinia pseudoacacia — 14, Acer negundo, Cerasus vulgaris и Salix caprea — 13, Acer pseudoplatanus и Malus domestica — 12, Acer tataricum, Juglans regia и Prunus divaricata — 11, Populus alba и P. tremula — 10, Acer rubrum, Populus euamericana и Sorbus torminalis — 9, Prunus avium и Pyrus communis — 8 видов лишайников (рис. 1).
Было обнаружено отсутствие корреляции между количеством видов лишайников на дереве и его диаметром (в зависимости от породы форофита r = 0,45 ~ 0 ~ -0,48). Вместе с тем среднее количество видов лишайников на стволе у разных видов деревьев разнится (рис. 2). Так, для Acer negundo оно составляет 6,43 вида; Populus balsamifera — 7,5; P. nigra — 7,6; Aesculus hippocastanum — 8,86; Betula pendula —
8,94; B. pubescens — 8,97; Fraxinus excelsior — 9; Sorbus aucuparia — 9,26; Quercus robur — 9,53; Acer platanoides — 9,67; Prunus domestica — 10; Tilia cordata —
10,11; Acer saccharinum — 10,75 (здесь и далее рассматриваются форофиты, число которых в выборке превысило 15).
Для нахождения достоверных отличий в количественном разнообразии лихенопо-
крова между отдельными видами деревьев был применен однофакторный дисперсионный анализ. Достоверно установлено, что разнообразие лишайников на деревьях Acer negundo, Populus balsamifera и P. nigra ниже (6,43—7,6 вида), чем на остальных породах (табл. 1). Промежуточную группу деревьев, характеризующуюся средним видовым разнообразием лихенопокрова (8,86—9,53 вида), составляют Aesculus hippocastanum, Betula pendula, B. pubescens, Fraxinus excelsior, Sorbus aucuparia и Quercus robur. На стволах Acer platanoides, Prunus domestica и Tilia cordata отмечается высокое разнообразие лишайников (9,67—10,11). Acer saccharinum отличается наивысшим видовым составом лишайников, произрастающих на 1 стволе — 10,75 вида. Следует отметить, что резких переходов между группами деревьев в ряду Aesculus hippocastanum — Acer saccharinum не наблюдается.
Кроме отличий в количественных параметрах лихенопокрова различных пород деревьев были выявлены и качественные его отличия.
Для этого на основании полученных результатов была проведена оценка встречаемости каждого вида лишайников. Так, 9 видов являются сквозными (имеют встречаемость более 70%): Parmelia sulcata Tayl., Phaeophyscia nigricans (Floerke) Moberg, P. orbicularis (Neck.) Moberg, Physcia adscendens (Fr.) H. Olivier, P. dubia (Hoffm.) Lettau, P. stellaris (Ach.) Nyl., P. tenella Bitter., Xanthoria parietina (L.) Th. Fr., X. polycarpa (Hoffm.) Rieber. К редким или единичными (встречаемость менее 10%) относятся представители 31 вида лишайников: Anaptychia ciliaris Koerb., Candelaria concolor (Dicks.) Stein., Cladonia carneola (Fr.) Fr., C. chlorophaea (Floerke ex Sommerf.) Spreng., C. coniocraea (Floerke) Spreng., C. fimbriata (L.) Fr., Evernia mesomorpha Nyl., Flavoparmelia caperata (L.) Hale, Hypocenomyce scalaris (Ach.) M. Choisy, H. tubulosa (Schaer.) Hav., Melanelixia fuliginosa (Fr. ex Duby) O. Blanco et al., M. glabra (Schaer.) O. Blanco et al., M. subargentifera (Nyl.) O. Blanco et al., Melanohalea exasperata (De Not.) O. Blanco et al., M. olivacea (L.) O. Blanco et al., Parmelina tiliacea (Hoffm.) Hale, Phaeophyscia ciliata (Hoffm.) Moberg, Physcia aipolia (Ehrh.) Hampe., Physconia detersa (Nyl.) Poelt, P. grisea (Lam.) Poelt, Pleurosticta acetabulum (Neck.) Elix & Lumbsch, Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf., Ramalina farinacea (L.) Ach., R. fraxinea (L.) Ach., R. pollinaria (Westr.) Ach., Tuckermannopsis chlorophylla (Willd. in numb.) Hale, T. sepincola (Ehrh.) Hale., Usnea hirta (L.) Wigg., Vulpicida pinastri (Scop.) J.-E. Mattsson & M. J. Lai, Xanthoria fallax (Hepp) Arnold, X. ucrainica S. Kondr.
Встречаемость от 10 до 70% имеют 7 видов лишайников: Evernia prunastri (L.) Ach., Hypogymnia physodes (L.) Nyl., Melanelixia subaurifera (Nyl.) O. Blanco et al., Melanohalea exasperatula (Nyl.) O. Blanco et al., Physcia caesia (Hoffm.) Furnr., Physconia distorta (With.) J. R. Laundon и Physconia entheroxantha (Nyl.) Poelt. Они были выбраны для анализа качественных отличий в видовом составе лихенопокрова различных древесных пород.
Использовали непараметрический метод ранговой корреляции. Суммарная встречаемость для каждой породы дерева перечисленных 7 видов лишайников была принята за 100% и для каждого вида высчитана внутри выделенной группы, после чего полученные ранговые ряды подвергали корреляционному анализу.
Статистически установлено, что видовой состав лишайников различных пород деревьев разнится (табл. 2). Так, одну группу форофитов образуют Acer negundo, Populus balsamifera и P. nigra, для которых наиболее характерны виды лишайников Physconia distorta и Physconia enteroxantha. Другую группу деревьев составляют Acer saccharinum, Sorbus aucuparia, Betula pendula, B. pubescens и Prunus domestica, для которых доминирующими видами из рассматриваемой группы являются Evernia prunastri, Hypogymnia physodes и Melanohalea exasperatula.
К промежуточной группе относятся Acer platanoides, Aesculus hippocastanum, Quercus robur и Tilia cordata — привлекательный субстрат для всех видов лишайников. Отдельно стоит упомянуть Fraxinus excelsior, который по структуре видового состава лихенобиоты сходен только с Acer platanoides.
Описанное количественное и качественное распределение лишайников, вероятно, связано со свойствами субстрата: морфологической и/или химической структурой коры дерева. Так как на рост и развитие эпифитной городской лихенофлоры влияет комплекс биотических и антропогенных факторов, по-видимому, при проведении мониторинговых лихенологических исследований в городской среде не следует ограничиваться только поиском прямой зависимости между степенью загрязненности атмосферы и параметрами развития лишайников. Мониторинговые лихенологические исследования тем не менее очень важны, поскольку изменение спектра флоры с течением времени позволяет зафиксировать улучшение или ухудшение всего комплекса городских условий.