Степень загрязненности районов произрастания betula pendula по данным показателей стабильности развития (на примере различных регионов России)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Поволжский государственный университет сервиса

Степень загрязненности районов произрастания betula pendula по данным показателей стабильности развития (на примере различных регионов России)

Беляева Юлия Витальевна

Козловская Ольга Викторовна

В статье рассмотрена проблема устойчивости древесных растений к антропогенному воздействию урбосреды. Для изучения устойчивости древесных растений используют листовую пластинку, как самый пластичный орган, связанный с функционированием организма. Отмечается, что листовые пластинки наиболее изменчивы в урбосреде [1-10]. В работе приведен сравнительный анализ данных о стабильности развития Betula pendula, полученный в г.о. Тольятти с другими регионами России.

Похожие материалы

· Биоиндикация. К вопросу об использовании животных для изучения загрязнений окружающей среды

· Антропогенное воздействие на экосистемы. Токсикологические свойства ионов свинца, кадмия и стронция

· Сравнительный анализ микрофлоры творога и творожной массы

· Влияние антропогенного воздействия на озеро Упканны-куль в Республике Башкортостан

· Исследования почвенной микрофлоры

Негативные факторы городской среды оказывают изменения на параметры листовой пластинки: длина жилок, угол между жилками и форма листовой пластинки. Для того, чтобы судить о негативном влиянии на организм, необходимо сравнить с другими регионами показатели изменчивости листовой пластинки у растений из разных зон города (условно грязных и чистых). Объектом исследования стала береза повислая (бородавчатая) Betula pendula Roth, произрастающая на территории города Тольятти. Предмет исследования - морфофизиологическое состояние листовой пластинки Betula pendula. Цель работы - выявить особенности устойчивости Betula pendula к антропогенной нагрузке городской среды. Исследования проводились на 5 пробных площадках (ПП) трехкратно за сезон: 1 - Узюковский бор в 25000 м от черты города, в 500-600 метров от дороги (контроль); 2 - пригородный лес 200-300 метров от дороги; 3 - Парк Победы на расстоянии 100 метров от дороги; 4 - вдоль улицы Баныкина на расстоянии 40-50 метров от дороги; 5 - вдоль улицы Коммунальной Промышленной зоны города на расстоянии 40-50 метров от дороги. Возраст исследуемых растений в черте города примерно одинаков (40-50 лет), пробы взяты на одной высоте от поверхности земли. Изучался морфофизиологический признак стабильности развития - величина флуктуирующей асимметрии ФА листовой пластинки. Измерение ФА листовых пластинок проводилось по методу, рекомендуемому Центром экологической политики России (Захаров, 2000; Зотова, 2009). Для оценки отклонений состояния организма по величине ФА использовалась нормативная 5-балльная шкала, разработанная для Betula pendula в европейской части России (Захаров, 2000; Зотова, 2009). Статистическая и математическая обработка, представление данных в табличном и графическом виде осуществлена общепринятыми методиками (Удольская, 2004; Василевич, 1969) с использованием различных компьютерных программ (Microsoft Excel 2010, Statsoft Statistica 6.0, Microsoft Office Word 2007, Adobe Photoshop CS5, Paint.NET, DoubleGIS 2011, GoogleMaps, YandexMaps и др.). древесный растение урбосреда листовой

Изучение изменчивости листовых пластинок показало, что в течение летнего периода (июнь-август) в разные годы наблюдения отмечено значительное варьирование исследуемого параметра листовых пластинок у особей. Так при измерении показателя у особей из магистральных участков и промышленной зоны (ПП3,ПП4,ПП5) были отмечены максимальные значения изучаемого параметра. Для контрольной и лесной зоны ПП1,ПП2 характерны минимальные показатели (табл.1, рис.1).

Таким образом, изучение ФА листовой пластинки Betula pendula из контрольного участка и пробных площадок дает количественную характеристику изменений, возникающих под влиянием загрязнения окружающей среды города. Увеличение параметров листовых пластинок древесных растений из магистральных участков и промышленной зоны города, связано с особенностью экологических условий произрастания и адаптации к ним вида.

Рисунок 1. Положение опытных площадок исследования особей Betula pendula (г.о.Тольятти)

Таблица 1. Результаты оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития в соответствии с нормативной пятибалльной шкалой для Betula рendula (г.о. Тольятти)

Примечание. ПП № 1 - Узюковский бор (контроль); ПП № 2 - Лес пригородный; ПП № 3 - Парк Победы; ПП № 4 - Улица Баныкина; ПП № 5 - Промышленная зона

По имеющимся в литературе данным, был проведен анализ распределения показателей стабильности развития Betula pendulaпо вычисленному среднему значению ФА позволил разбить некоторые участки территории РФ на три группы: сильное, среднее и слабое загрязнение (табл.2, рис.2).

К первой группе (сильное загрязнение) относится г. Москва (Московская область), где среднее значение ФА составляет 0,069. Полученные данные указывают о сильном негативном воздействии на Betula pendula, вызываемое антропогенной нагрузкой (автотранспорт, промышленность и т.д.) [6]. Ко второй группе (среднее загрязнение) относятся г. Тольятти (Самарская область), г. Самара (Самарская область), г. Агрыз (Татарстан), г. Ижевск (Удмуртская республика), г. Воткинс (Удмуртская республика) и г. Кисловодск (Ставропольский край) [1,3,11,10,12,5]. Среднее значение ФА - 0,055. Данная группа характеризует территорию, подвергающуюся средней антропогенной нагрузке.

Здесь отмечаются значимые изменения в жизненном состоянии Betula pendula. Третья группа (слабое загрязнение) - г. Нижний Новгород (Нижегородская область), г. Киров (Кировская область), г. Уфа (Башкортостан), Усть-Коксинский район и г. Братск (Иркутская область) [2,8,4,9,7]. Среднее значение ФА - 0,045. Незначительные нарушения гомеостаза развития Betula pendulaуказывают на относительно благоприятную обстановку.

Таблица 2. Степень загрязненности районов произрастания Betula pendula по данным показателей стабильности развития [1-12]

Рисунок 2. Степень загрязненности районов произрастания Betula pendula по данным показателей стабильности развития [1-12]

Стоит отметить, что жизненное состояние Betula pendula в различных регионах неоднозначно. Определенные территории характеризуются неблагоприятными условиями произрастания Betula pendula, в других условиях лучше. Показатель ФА считается неспецифическим показателем суммарного негативного воздействия на организм и может варьироваться у растений, произрастающих на антропогенно ненарушенных территориях. Незначительное повышение ФА может указывать угнетенность Betula pendula другими видами. Исследователи отмечают, что отклонения в развитии органов древесных растений обусловлены влиянием климатических факторов [10-12]. Изменения морфогенетических показателей произошли вероятно под действием не только антропогенных факторов, но и воздействием аномальной жары 2010 г (высокие температуры, отсутствие дождей в летний период).

Выводы

1. У особей Betula pendula произрастающих в лесостепных условиях Среднего Поволжья отмечаются значительные отклонения от нормы в стабильности развития.

2. Полученные данные по показателю стабильности развития Betula pendula полученные в г. Тольятти (Самарская область) не противоречат и укладываются в критерии для других регионов.

3. На основании результатов анализа распределения показателей стабильности развития Betula pendula по вычисленному среднему значению ФА были разделены некоторые участки территории РФ на три группы: сильное (г. Москва), среднее (г.Тольятти, г.Самара, г.Агрыз, г.Ижевск, г.Воткинс, г.Кисловодск) и слабое (г.Нижний Новгород, г.Киров, г.Уфа, г.Братск и Усть-Коксинский район) загрязнение.

Список литературы

1. Беляева Ю.В. Показатели флуктуирующей асимметрии Betula pendula Roth в условиях антропогенного воздействия (на примере г.о.Тольятти) / С.В. Саксонов, Ю.В. Беляева // Изв. Самар. НЦ РАН. - 2013. Т. 15. №3-7. - С.2196-2200.

2. Ерофеева Е.А. Оценка качества окружающей среды урбанизированной территории по интенсивности липопероксидации и величине флуктуирующей асимметрии листа Betula pendula Roth // Записки Горного института. 2013. № С.166-169.

3. Кавеленова Л.М. Проблемы организации системы фитомониторинга городской среды в условиях лесостепи [Текст] / Л.М. Кавеленова. - Самара: Изд-во «Универс групп», 2006. - 223 с.

4. Мандра Ю. А., Еременко Р. С. Биоиндикационная оценка состояния окружающей среды города Кисловодска на основе анализа флуктуирующей ассиметрии // Известия Самарского научного центра РАН. 2010. №1-8 С.1990-1994.

5. Родионова Е.А., Зубкова В.М. Изменение флуктуирующей асимметрии листьев Betula pendula Roth и Acer negundo в зависимости от содержания тяжелых металлов в почве восточного административного округа города москвы // Международный студенческий научный вестник. - 2015. - № 2-3. - С. 293-296

6. Рунова Е.М., Гнаткович П.С. Экологическая оценка рекреационных зон города братска методом флуктуирующей асимметрии березы повислой // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 11-2. - С. 223-227

7. Савинцева Л.С., Егошина Т.Л., Ширяев В.В. Оценка качества урбаносреды г. Кирова на основе анализа флуктуирующей асимметрии листовой пластинки березы повислой (Betula pendula Roth. ) // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». 2012. №2 С.31-37.

8. Собчак Р.О., Афанасьева Т.Г., Копылов М.А. Оценка экологического состояния рекреационных зон методом флуктуирующей асимметрии листьев Вetula pendula Roth. / Вестник Томского государственного университета. 2013. № 368. С. 195-199

9. Хикматуллина Г.Р. Сравнение морфологических признаков листа Betula pendula в условиях урбаносреды // Вест. Удм. ун-та. - 2013. - Вып.2. - С. 48-57.

10. Хикматуллина Г.Р. Сравнительный анализ морфологических параметров листьев древесных растений в условиях урбанизированной среды: автореф. дис.... канд. биол. наук. Казань, 2013. 24 с.

11. Хикматуллина Г.Р. Сравнительный анализ морфологических параметров листьев древесных растений в условиях урбанизированной среды: автореф. дис.... канд. биол. наук. Казань, 2013. 24 с.

Размещено на Allbest.ru