Zastosowanie porostów w ocenie środowiska

Zastosowanie porostów w

ocenie środowiska

1.Wstęp.

2.Pionierzy lichenologii.

3.Dzisiejszy stan badań.

3a.Obserwacje Hawkswortha i Rose'a.

3b.Podział na strefy zagrożenia wg.

Ehrendorfera

4.Zalety porostów jako bioindykatorów.

5.Mechanizm chłonięcia porostów.

6.Czynniki powodujące zanikanie plech

porostowych.

Rola porostów w rozwoju metod bioindykacyjnych

2. Pionierzy lichenologii.
•

W 1866 roku stwierdzono (W. Nylander -

twórca

nauki o porostach, czyli lichenologii) , że zanik porostów
w Parku Luksemburskim

w Paryżu może być

spowodowany przez działanie gazów przemysłowych.

•

W tym samym czasie zauważono w Sztokholmie

(R.Serhander), że wokół? wielkich miast tworzą się strefy
o podobnym stopniu destrukcji plech porostowych.

Wprowadzono jeszcze używane do dnia dzisiejszego
takie terminy jak: "pustynia porostowa", "strefa walki",
"strefa normalnego wzrostu"

. Ustalono również, że

porosty zasiedlające drzewa, czyli porosty epifityczne

reagują bardzo wyraźnie na rozwój przemysłu i zabudowy
danego obszaru.

•

Badania o porostach polegały na spisywaniu

wszystkich występujących na danym terenie gatunków,

próbowano określać ich liczebność oraz badano

współwystępowanie różnych gatunków.

•

Rola porostów w rozwoju metod bioindykacyjnych

2. Pionierzy lichenologii.
•

Do początków XX wieku informacje o wpływie przemysłu

na porosty traktowano jako ciekawostkę. Zauważono z jednej

strony daleko idącą degradację flory porostów, z drugiej

dynamiczny, szybki rozwój przemysłu.

• Dopiero w latach 60 naszego stulecia doceniono ponownie

porosty jako wskaźniki przemysłowych zanieczyszczeń
atmosferycznych ( J.J.Barkman).

•

Warto wspomnieć, że wśród pionierów bioindykacyjnych

zastosowań lichenologii znajdowali się Polacy. Już 40 lat temu

J.Zarzycki w okolicy Krakowa stwierdził występowanie tam
pustyni porostowej.

•

Najbardziej znane na świecie są wyniki bada? F. Le Blanca

i J. de Sloovera.

Oni po raz pierwszy do analizy flory porostów

użyli współczynnika ekologicznego zwanego współczynnikiem

czystości atmosfery. Współczynnik ten obliczamy ze wzoru

uwzględniającego liczebność gatunków oraz ich wartość

diagnostyczną. Współczynnik był stały dla poszczególnych
stref.

Rola porostów w rozwoju metod

bioindykacyjnych

3a.Obserwacje Hawkswortha i Rose'a.
• W 1970 roku (wyniki badań D.L. Hawkswortha i

F. Rose'a)

skorelowano stopień rozpadu plech

porostów epifitycznych z zawartością SO2 w

atmosferze. Porządkując dane wydzielono 11

stref zagrożenia oraz najczęściej występujące

tam gatunki porostów. Określono ponadto

pustynię porostową jako strefę zerową,

charakteryzującą się brakiem jakichkolwiek

porostów. Strefy kolejne od 1 do 10

charakteryzują się zmniejszona ilością SO

oraz zwiększaniem się gatunków porostów.

Rola porostów w rozwoju metod

bioindykacyjnych

• 3b.Podział na strefy zagrożenia wg Ehrendorfera.
•

M. Ehrendorfer wyróżnił 5 stref. Pierwszą z nich

określił mianem pustyni porostowej, drugą, trzecią i

czwartą nazwał strefą walki, kolejno: wewnętrzną,

środkową i zewnętrzną, piątą określił jako strefą

normalną. Większa liczba stref u Hawkswortha i

Rose'a powstała na skutek wyróżnienia dodatkowych

stref przejściowych w obrębie strefy walki. W każdym

zaś przypadku na terenach wybranych ujawniały się

strefy zasiedlane przez trzy różne typy morfologiczne

plech: strefa plech krzaczastych, liściastych,
skorupiastych.

•

Rola porostów w rozwoju metod bioindykacyjnych

3b.Podział na strefy zagrożenia wg Ehrendorfera.
•

Pustynia porostowa

to strefa w której plechy uległy

całkowitemu zdewastowaniu wskutek zanieczyszczeń oraz pod

wpływem ogólnie pojętego klimatu miasta. Stężenie SO

w tej

strefie osiąga wartość ponad 100 mg/100 cm

. Strefa ta

rozciąga się w samym centrum miasta oraz na terenach

przemysłowych. Charakteryzuje się ona zupełnym brakiem
plech porostowych. Niekiedy spotykamy tam zniszczone,

rozpadające się plechy ciemnoszarej barwy. W tej strefie nigdy

nie spotyka się porostów liściastych ani krzaczastych. Jedynymi

występującymi tam gatunkami są pojedyncze porosty
proszkowe i skorupiaste.

Na obszarze tym występują

następujące gatunki: Misecznica proszkowata/Lecanora
conizaeoides/, misecznica zmienna/Lecanora varia/, liszajec
zwyczajny/Lepraria aeruginosa/.

•

Rola porostów w rozwoju metod bioindykacyjnych

3b.Podział na strefy zagrożenia wg Ehrendorfera.
•

Na peryferiach małego miasta, w centrum małego miasteczka lub w dalszej

odległości od emitora występuje strefa walki. Charakteryzuje się ona obecnością

porostów proszkowatych, skorupiastych, liściastych. Nie występują na niej
porosty krzaczaste.

•

Wewnętrzna strefa walki charakteryzuje się silnym uszkodzeniem obecnych

niekiedy plech liściastych. Do porostów liściastych obecnych w tej strefie należą:
obrost kolisty /Physcia orbicularis/, tarczownica bruzdkowana /Parmelia sulcata/.

Dominują jednak gatunki skorupiaste w liczbie od 3 do 5 pokrywające pień drzew w
20-

50%. Obszar ten występuje w obrębie szczelnej zabudowy miasta i na zewnątrz

zakładów przemysłowych /SO2 w stężeniu ponad 75 mg/100 cm2/.

•

Środkowa strefa walki znajduje się w bezpośrednim zasięgu działania

klimatu miasta, wskutek czego zanieczyszczenia powietrza oddziaływają prawie

bezpośrednio /wartość SO2 prawie zawsze ponad 60 mg/100 cm2/. Jest to obszar

azotolubnych porostów takich jak: tarczownica bruzdkowana/Parmelia sulcata/,
obrost kolisty/Physcia orbicularis/,

złotorost ścienny/Xanthoria parientina/, obrost

gwiazdkowaty/Physcia stellaris

/. Taki skład gatunków można spotkać na terenach

rolniczo ubytkowanych oraz w obrębie luźnej zabudowy miasta.

•

Zewnętrzna strefa walki odznacza się niewielkim wpływem zanieczyszczeń

powietrza. Rozrost plech porostowych jest nieco zredukowany w stosunku do

terenów w pełni naturalnych. Sytuacja ta zachodzi na terenie wilgotnych lasów i

terenach rolniczych. Znajduje się tam: płucnica żółta/Centraria pinastri/, płaskotka

rozlana/Parmeliopsis ambiqua/, krążniczka ostrygowa/Lecidea scalaris/,

tarczownica skórzasta/Parmelia scortea/, tarczownica chropowata/Parmelia

caperata/, mąkla darniowa/Evernia prunastri/. Wszystkie te gatunki wskazują, że

jakość powietrza jest dobra.

•

Rola porostów w rozwoju metod

bioindykacyjnych

3b.Podział na strefy zagrożenia wg Ehrendorfera.
•

Strefa normalna

występuje w lasach wilgotnych, wyżej

położonych znacznie oddalonych od wpływu oddziaływania

przemysłu. W strefie tej zanieczyszczeń brak lub ich

oddziaływanie jest niewielkie. Charakteryzuje się

występowaniem wszystkich rodzajów plech porostowych.

Spotykamy tam plechy: proszkowe, skorupiaste, liściaste i

krzaczaste. Jest to miejsce występowania dla tlenolubnych

gatunków takich jak: płucnica modra/Centraria glauca/,

mąklik otrąbiasty /Pseudavernia furfuracea/, włostka
grzywiasta /Alectoria jubata/. Gatunkami o przeciwnych

właściwościach odpornych na SO2 i NOx są: tarczownica

skórzasta/Parmelia scortea/, tarczownica skalna /Parmelia
saxatilis/,

Rola porostów w rozwoju metod bioindykacyjnych

4. Zalety porostów jako bioindykatorów.
•

Główną zaletą porostów jako bioindykatorów jest fakt, że wskazują

obniżanie się jakości środowiska w sposób stosunkowo mało kosztowny, a

ich reakcje na różnych terenach są powtarzalne. Bez względu na miejsce w

którym dokonuje się badań można dokładnie oddzielić od siebie strefy

destrukcji. Tak więc mimo istotnych w składzie gatunkowym obraz
dewastacji jest zawsze taki sam.

•

Rośliny te są bardzo czułe, reagują już na stężenie SO

zawarte w

przedziale od 0,01 do 0,02 mg/m

. Porosty reagują w sposób ciągły na

różne stężenia działającego stresu środowiskowego.

•

Ważną cechą dobrego wskaźnika jest wyrazistość jego reakcji. Ich

reakcje na zanieczyszczenie środowiska są wyraźne i zróżnicowane.

Fotosynteza ulega zaburzeniu, plechy odbarwiają się wyraźnie. Następują

zmiany w stężeniach poszczególnych enzymów - zaburzeniu ulega proces

symbiotycznego wzajemnego wzrostu grzybów i glonów.

•

Porost w zależności od warunków może rozwijać się prawidłowo lub

przybiera kształty zredukowane. W dobrych warunkach powstają plechy o

wyrazistych kształtach z wykształconymi organami rozmnażania płciowego i

wegetatywnego. W niesprzyjających warunkach plechy osiągają mniejsze

rozmiary a ich struktura ulega rozproszeniu; plecha może zaniknąć, zmienić

barwę, stać się bardziej poskręcana lub mniejsza.

•

Rola porostów w rozwoju metod

bioindykacyjnych

5.Mechanizm chłonięcia porostów
•

Porosty osiągają specyficzny mechanizm

chłonięcia pierwiastków śladowych. Zewnętrzna

warstwa porostów pokryta grubą warstwą

chityny stanowi dobrą izolację przed pyłem i
jonami rozpuszczonymi w rosie i we mgle.

•

Jednakże aby rozwijała się ta zewnętrzna

warstwa musi pękać. Tworzą się wówczas

szczeliny dostępne dla obcych pierwiastków, ale

i w tedy strzępki grzybni wyłapują cząsteczki nie

pozwalając im wnikać zbyt głęboko. W związku z

tym komórki glonu nie są narażone na działanie
metali.

6.Czynniki powodujące zanikanie

plech porostowych

•

Poprzez wieloletnie wyniki badań wyodrębniono czynniki

powodujące zamieranie plech porostowych na terenach

uprzemysłowionych i zabudowanych.

•

Pierwszym z nich jest susza. Zakłada ona, że powodem

ginięcia plech porostowych jest zachwianie stosunków

wilgotnościowych powietrza. Na obszarze miejskim ilość pary

wodnej /gdyż tylko ta postać wody jest dostępna dla porostów-

chwytniki otoczone są grubą warstwą izolującą nie dopuszczająca

do przenikania substancji z podłoża/ jest znikoma.

•

Drugim czynnikiem są zwieszone ilości trucizn w atmosferze

takich jak: SO2 i NOx ponadto pozostałe substancje

chemiczne/środki ochrony roślin, nawozy sztuczne, metale ciężkie ,

pyły/.

•

Należy też uwzględnić zmiany klimatyczne, które mogą

oddziaływać na proces rozwoju plech porostowych.