Морфологические симптомы повреждения деревьев широко используются при оценке их жизненного состояния. На основе рассмотренных морфологических биоиндикационных признаков повреждения деревьев при оценке состояния лесов формируются интегральные классы повреждения деревьев, основанные прежде всего на количественной оценке дефолиации (потери хвои или листвы) и дехромации (изменения окраски) крон деревьев. Обычно выделяют пять классов жизненного состояния деревьев, каждому из которых присваивается свой балл. Эти классы и соответствующие им баллы следующие: 0 - здоровое дерево; 1 - ослабленное (поврежденное) дерево; 2 - сильно ослабленное дерево; 3 - отмирающее дерево; 4 - сухостой.
Одним из наиболее распространенных видов древесных растений-биоиндикаторов, используемых при мониторинге лесов, является ель европейская. Оценку ее состояния следует проводить с учетом формы ветвления, так как ели разного ветвления имеют только им свойственные особенности потери хвои и, особенно, регенерации потерянной биомассы ассимиляционных органов. Форма ветвления определяется при наблюдении первичных побегов в середине кроны. Обычно выделяют 3-4 формы ветвления ели европейской: гребенчатая, нерегулярно-гребенчатая (иногда не выделяется в отдельную форму), щетковидная и плосковетвистая (см. рис.2).
Рис.2 Формы ветвления ели европейской (по Лесиньски, Армолайтис, 1992. С.14)
Различают следующие типы дефолиации крон ели европейской:
- Низовой тип. В этом случае наиболее сильная дефолиация в нижней части кроны и она ослабевает при движении к вершине. Низовой тип может быть вызван недостатком питательных веществ, грибными заболеваниями корней, загрязнением атмосферного воздуха соединениями азота (например, вблизи животноводческих ферм).
- Подвершинный тип. В этом случае, в результате преимущественной потери хвои в подвершинной части кроны, образуется так называемое "окно". Хвоя в нем дольше всего сохраняется на окончаниях ветвей первого порядка и редко в их середине.
- Равномерный тип. В этом случае разница в дефолиации отдельных частей кроны деревьев не превышает 20%. Такой тип появляется в течение 1-3 лет после резкого изменения условий среды обитания деревьев, например, повышения освещенности после разного вида рубок, а также из-за загрязнения атмосферы.
- Вершинный тип. В этом случае наибольшая дефолиация отмечается в верхушечной части кроны деревьев. Этот тип повреждения является следствием атмосферного загрязнения, а также охлестывания и действия некоторых вредителей, например, гравера (Pityogenes chalcographus).
Рис.3 Типы дефолиации ели европейской (по Лесиньски, Армолайтис, 1992. С.17)
- Периферийный тип. В этом случае наиболее интенсивно опадает молодая хвоя, особенно на окончаниях ветвей первого порядка, которые после этого быстро усыхают. Позднее начинает опадать и более старая хвоя, отмирают и усыхают отдельные ветви. Данный тип повреждений указывается, если не менее 25% ветвей первого порядка имеют сухие окончания. Такой тип повреждения кроны елей имеет место как результат интенсивного аэротехногенного загрязнения, охлестывания или инвазии хвоегрызущих насекомых.
- Верхушечно-периферийный тип. Развивается из верхушечного или периферийного типов повреждения кроны, характерен для условий интенсивного и/или долговременного отрицательного влияния окружающей среды, например, загрязнения атмосферы. Данный тип представляет собой часто последнюю стадию усыхания елей, указывающую на их скорую гибель.
- вершинный, в этом случае наиболее сильно повреждена верхушка сосны, так что дефолиация на ней на 20% больше, чем в других частях кроны. Особенно интенсивно усыхает верхушечная часть кроны у сосен, которые поражены смоляным раком. Он также характерен для деревьев, растущих в условиях хронического загрязнения атмосферы.
При оценке степени дефолиации деревьев сосны обыкновенной необходимо учитывать густоту кроны, особенно для деревьев старших возрастов. Густота крон оценивается по их боковой поверхности с использованием следующей шкалы: густая - менее 25% просветов, средней густоты - 25-50% просветов и редкая - более 50% просветов. Кроме этого, при оценке класса повреждения деревьев сосны обыкновенной нужно учитывать характерный для нее так называемый "эффект цветения", особенно интенсивный в нижней части кроны.
Рис.4 Вторичные побеги у ели гребенчатого типа ветвления (Лесиньски, Армолайтис, 1992. С.23): а - вторичные побеги отсутствуют; б- вторичные побеги составляют около половины массы хвои; в - присутствуют только вторичные побеги
Необходимо отметить разную ценность биоиндикационных признаков, связанных с состоянием кроны деревьев (Лесные экосистемы..., 1990). Так, например, наименьшую ценность для прогнозирования будущего состояния деревьев имеют характеристики повреждения листьев и степень дефолиации у листопадных видов древесных растений, включая лиственницу.