Видовое многообразие лишайников национального парка «Паанаярви»

Министерство образования  Республики Карелия

Муниципальное бюджетное  общеобразовательное учреждение

 «Лицей №40»

 

 

 

 

 

 

Видовое многообразие лишайников 
национального парка «Паанаярви»

 

Выполнили:  Егорова Татьяна,ученица 11 г класса,

Тарасова Александра, ученица 10 г класса

МОУ «Лицей №40»

Руководитель: Феклистова О.Н.

учитель биологии

МОУ «Лицей №40»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Петрозаводск, 2012

Введение.

Мимо малого мира проходишь ты как посторонний.  
Сев на камень, вглядись в удивительный микрорельеф.  
На лесном валуне - между мхами- причуды кладонии.  
Эти формы познай, их фантастику запечатлев. 
Будто явлен в модели нам образ другой биосферы!  
Вот лишайник- как рюмочка, рядом-как гранистый лед.  
А наросты цетрарий похожи на дебри Венеры,  
Через эту чащобу торопится жук-вездеход. 
Без лишайников Север всю прелесть бы сразу утратил,  
Потому изучаю палитру задобренных скал. 
Ю. Линник 

Богатейшее царство флоры НП Паанаярви    поражает своим разнообразием. На настоящий момент на территории парка выявлено около 570 видов сосудистых растений  283 вида мхов и 450 видов лишайников. Лишайники относятся к группе организмов, наиболее трудно распознаваемых и потому наименее известных любителям живой природы.

Целью исследовательской работы стало  изучение видового разнообразия лишайников.

Задачи:

1. Определить видовое разнообразие лишайников на исследуемой территории.
2. Выявить часто встречающие и редко встречающие виды лишайников.
3. Изучить пространственное распределение видов лишайников.

 

 

Литературный  обзор.

За последние  годы исследования в области лихенологии значительно расширились. Это связано как с необходимостью всестороннего познания растительного мира, так и со специфическими особенностями лишайников, изучение которых, с одной стороны, способствует решению ряда научных теоретических проблем, а с другой – дает возможность их широкого использования в сельском хозяйстве, парфюмерной промышленности, медицине, а также при разработке лихеноиндикационных методов изучения состояния атмосферных загрязнений.       

 Лишайники являются  постоянными компонентами растительных сообществ и  играют в них значительную роль. Лишайники усложняют структуру фитоценозов, повышают эффективность использования солнечной энергии, влияют на круговорот веществ.

 

margin-top: 0pt; text-indent: 35pt; line-height: 18pt;">

 Лишайники отличаются удивительной устойчивостью к влиянию внешних факторов. Они способны расти в самых разнообразных условиях освещения и влажности, легко переносить длительные периоды без воды, резкие колебания температуры, воздействие как высокой, так и низкой температуры. Это – одни из самых неприхотливых к почве растений, они первыми поселяются на голых бесплодных скалах. Они по – разному взаимодействуют с биотическими факторами, не редко вступая в жесткую борьбу за существование.

Свет для лишайников необходим, как для всех фотосинтезирующих  организмов. Отсутствие света или недостаточная его интенсивность препятствует их развитию. Хотя среди лишайников и встречаются тенелюбивые виды, все же большинство из них относится к светолюбам. Обычно в очень тенистых лесах, особенно в густых еловых или буковых, где под кронами деревьев царит полумрак, лишайников очень мало. И, наоборот, в светлых сосновых лесах лишайники развиваются в изобилии, образуя на почве сплошные ковры. Во влажных тенистых местообитаниях, куда проникает лишь небольшое количество света, как правило, развиваются накипные лишайники с порошковидными слоевищами.

Свет оказывает решающее влияние  и на жизнеспособность большинства  лишайников. Избыток света не препятствует развитию лишайников, а вызывает лишь некоторые морфологические изменения. У кустистых лишайников при ярком освещении появляются формы с более узкими лопастями, и развивается более толстая, темно – окрашенная кора с высокой концентрацией пигментов и окрашенных лишайниковых веществ. И все же у различных видов потребность в свете неодинаковая. Это можно хорошо наблюдать на одном и том же стволе дерева: лишайники, растущие на нижней его части, приспособлены к малой интенсивности освещения, выше на стволе дерева развиваются другие виды. От освещенности зависит цвет талломов лишайников, но совершенно очевидно, что на расселение лишайников оказывают влияние не только условия освещенности, но и влажность.

 

margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; margin-left: 0pt; text-indent: 35pt; line-height: 18pt;">

 Влажность является вторым очень важным фактором распределения лишайников по местообитаниям. Хотя лишайники  относят к числу наиболее засухоустойчивых растений, способных переносить без воды очень длительные периоды и выдерживать такое низкое содержание воды в слоевищах, при котором большинство растений погибает, влага все – таки необходима для их развития. Это объясняется тем, что процессы фотосинтеза и дыхания происходят лишь во влажных слоевищах. Лишайники черпают влагу из разных источников – из дождевой воды, утренней и вечерней росы, талого снега, туманов, влажного воздуха. Способность использовать влагу воздуха – очень важная способность лишайников, в этом они значительно превосходят высшие растения.

Благодаря различной потребности  лишайников в воде фактор влажности  является одним из основных, определяющих распределение лишайников по различным  местообитаниям.  Он играет даже большую роль, чем освещенность.

Температура в жизни лишайников не играет той роли, какую играют другие климатические факторы. Лишайники  проявляют удивительную устойчивость к воздействию как очень высокой, так и низкой температуры и  относятся к одним из самых  тепло – и холодоустойчивых растений. Температурный фактор никогда не выступает как лимитирующий в развитии лишайников. В условиях пустынь, например, лишайники легко переносят ежедневное нагревание до + 50^о, + 60^о С, в то время как в полярных районах в течение длинной зимы они прекрасно себя чувствуют при температуры – 40^о, - 50^о С и даже ниже.

И все же лишайники не безразличны  к влиянию температурного фактора: они способны фотосинтезировать  только при определенной температуре окружающей среды. Оптимум фотосинтеза у лишайников умеренной зоны находится в пределах от +10^о до + 25^о С, а температурный минимум – между -7^о и – 13^о С.

 

margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; margin-left: 0pt; text-indent: 35pt; line-height: 18pt;">

 Медленный рост слоевища не дает возможности  лишайникам в более или менее  благоприятных местообитаниях конкурировать  с быстро растущими цветковыми растениями или мхами. Поэтому обычно лишайники заселяют такие экологические ниши, где условия существования слишком суровы для других растений. Так, они обладают удивительной способностью расти на самых разных субстратах: каменистых породах (известняках, гранитах, гнейсах, кварцах и др.), почве, коре деревьев, на хвое, листьях вечнозеленых растений, на мхах, гниющей древесине, на гниющих растительных остатках.

Хотя среди лишайников и встречаются  такие, которые способны расти на самых разных субстратах, все же большинство видов обладают избирательной способностью и поселяются на немногих или даже только на одном определенном субстрате.

По отношению к субстрату  и другим условиям местообитания  среди лишайников различают несколько  основных крупных экологических групп: эпилитные лишайники – живущие на поверхности горных пород, эпифитные – растущие на коре деревьев и кустарников, эпиксильные – обитающие на гниющей древесине, эпигейные – растущие на поверхности почвы, эпифильные- развивающиеся на хвое и листьях вечнозеленых растений, эпибриофитные – обитающие на дерновинках мхов, и другие.

Видовой состав лишайниковых группировок  зависит не только от вида дерева, но и от его возраста. В данном случае особенно сильно проявляется влияние  физических свойств коры. Так, например, на молодых деревьях лиственных пород, имеющих гладкую тонкую кору, обычно развиваются накипные лишайники. С возрастом свойства коры меняются: она становится грубее, на ней появляются трещины и шероховатости. Меняется и состав живущих на ней лишайников. На такой коре поселяются уже листоватые и кустистые лишайники (виды пармелии, эвернии, рамалины), а из накипных – многочисленные виды леканор, лецидей и др.

Кроме того, состав эпифитных синузий  лишайников на одном и том же стволе дерева различен в зависимости от высоты над землей; в этом случае на распределение лишайников оказывают влияние не только физические особенности коры, но и экологические факторы – освещенность, влажность и некоторые другие.

Однако, несмотря на тесную зависимость, существующую между лишайником и субстратом, на котором они поселяются, до сих пор с достоверностью еще не известно, используют лишайники субстрат только как место прикрепления или они извлекают из него некоторые питательные вещества, необходимые для их жизнедеятельности. С одной стороны, способность лишайников расти на субстратах, бедных питательными веществами, дает основание считать, что они используют субстрат лишь как место прикрепления. Однако, с другой стороны, избирательная способность, проявляемая лишайниками при расселении, строгая приуроченность большинства из них к определенному субстрату, зависимость видового состава лишайниковой растительности не только от физических, но и от химических свойств субстрата невольно наводят на мысль, что лишайники используют субстрат и как дополнительный источник питания.

 

margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; margin-left: 0pt; text-indent: 35pt; line-height: 18pt;">

 Помимо особенностей субстрата  и климатических факторов, на лишайники  в природе оказывают воздействие  и так называемые биотические  факторы: взаимоотношения между  самими лишайниками, между лишайниками  и другими растениями, между лишайниками и животными.

Изучение взаимоотношений между  компонентами в лишайниковых синузиях показало, что внутри этих группировок  существуют явления как межвидовой, так и внутривидовой конкуренции. На любом из субстратов лишайники, разрастаясь, ведут между собой борьбу за пространство и свет, которая сводится к механическому давлению друг на друга, нарастанию одного слоевища на другое, подрыву одного слоевища другим, воздействию химическими выделениями. По отношению к другим растениям лишайники являются слабоконкурентными организмами из – за своего медленного роста. При контакте с мохообразными и цветковыми растениями лишайники редко одерживают победу в борьбе за пространство, чаще бывает на оборот:

 

margin-top: 0pt; margin-bottom: 0pt; margin-left: 0pt; text-indent: 35pt; line-height: 18pt;">

 Одним из факторов, воздействующих на лишайники, является атмосферное загрязнение.

Причинами высокой чувствительности лишайников к загрязняющим компонентам  атмосферы является:

-       отсутствие способности избавляться от пораженных ядовитыми веществами частей таллома;

-       большинство токсичных газов концентрируется в дождевой воде, а лишайники впитывают ее всей поверхностью таллома;

-       газообмен у лишайников происходит свободно через всю поверхность (вследствие отсутствия кутикулы).

Наиболее чувствительными к  загрязнению являются кустистые лишайники, затем,  листоватые  и в меньшей степени накипные.

 

Материалы и методы исследования

Исследование  проводилось на территории национального  парка «Паанаярви» в июле 2012 года. Район  исследования: еловый лес в районе Вартиолампи, сосновый лес на юго-западном склоне озовой гряды в м.Олений Бор и сосновый лес на левом берегу реки Муткайоки.

Для описания лишайниковых сообществ в лесном массиве было выбрано 4 пробных участка 10*10 метров различных биотопов. Описание проводилось  по методике М.В.Кравченко и А.С.Боголюбова (1996)

Исследование  эпифитной лихенофлоры сопровождаются ботаническим описанием  изучаемого биотопа. В частности, определяляются следующие показатели: вид дерева, высотная группа, заселенного лишайниками дерева. Определение высотной группы деревьев проводится по следующей схеме:

1 группа - спелый  и приспевающий древостой высотой  более 7метров,

2 группа –  подрост, молодые деревья высотой  от 3 до 7 метров,

3 группа –  подлесок, состоит из кустарников  и деревьев до 3 метров высотой.

Отдельно ведётся  описание каждой древесной породы и  высотной группы Осмотр дерева производится лишь до высоты 2-2,5 метров. Корневая воронка, не берётся  во внимание, так как  она является переходным типом местообитания.

 

Результаты  работы

1. Видовой состав и частота встречаемости лишайников

Для описания лишайниковых сообществ в лесном массиве было выбрано 4 пробных участка 10*10 метров различных биотопов.

Площадка  №1

Растительное сообщество: сосновый лес  Лишайники преобладают  на нижней части ствола и на нижних ветках деревьев.

Площадка№2

Растительное сообщество: сосновый лес с подростом. Лишайники  преобладают на нижней и средней  части ствола, на нижних ветках деревьев.

Площадка  №3

Растительное сообщество: сосново-берёзовый с подростом  Лишайники преобладают на нижней части ствола, на нижних ветках деревьев.

Площадка  №4

Растительное сообщество: смешанный лес  Лишайники преобладают  по всему стволу, в щели деревьев и на нижних ветках. В ходе исследования было изучено видовое разнообразие лишайников

Таблица 1.

Видовой состав и частота встречаемости лишайников