Оценка устойчивости сосен и елей к действию NO2 выхлопов автотранспорта в связи с задачами биореабилитации урбосистем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Магнитогорский Государственный технический университет им. Г.И.Носова

Оценка устойчивости сосен и елей к действию NO₂ выхлопов автотранспорта в связи с задачами биореабилитации урбосистем

Коробова Н.Л.

Зеленое строительство служит одним из основных способов реабилитации городских экосистем. В то же время некоторые породы деревьев являются весьма чувствительными к действию промышленных выбросов и выхлопов автотранспорта, поэтому не могут должным образом осуществлять экологическое функционирование и не соответствуют архитектурно-планировочным требованиям [1-5].

В данной работе проведена визуальная оценка состояния ассимилирующих органов ели, сосны, клена, березы и тополя г.Магнитогорска и г.Челябинска к действию NO₂ выхлопов автотранспорта. Были получены следующие результаты.

В полевых условиях весьма устойчивыми к действию выхлопов автотранспорта оказались береза пушистая, тополь черный и бальзамический. На листьях этих пород на протяжении всего вегетационного сезона ожоги красного и оранжевого цветов отсутствовали, что объясняется наличием у этих растений двух защитных механизмов от агрессивного действия NO₂ выхлопов автотранспорта: плотных покровных тканей листовых пластин и быстрого роста растений [1;6].

У исследованных елей с зеленой хвоей, растущих на расстоянии 1-2 м от автодорог и самопроизвольно организованных автостоянок г.Магнитогорска также наблюдаются ожоги хвои красного цвета, называемые “лисьими хвостами” и представляющие ветки с сухой хвоей ярко красного и оранжевого цветов. Образование у елей “лисьих хвостов”, очевидно, связано с наличием у елей только одного защитного механизма от действия агрессивных газов - плотных покровных тканей (мощной кутикулы и воскового налета) хвоинок, что защищает ассимилирующие ткани растений от непродолжительного действия повышенных концентраций NO₂ в атмосфере. Однако медленный рост елей не позволяет растению активно использовать поступающий в процессе дыхания внутрь хвои NO₂ , в результате чего NO₂ и образующаяся при его растворении в воде HNO₃ накапливаются в клетках ассимилирующей ткани и вызывает её ожоги. Происхождение красного и оранжевого цветов хвои сосен и елей объясняется ксантопротеиновой реакцией, протекающей между образующейся при растворении в воде диоксида азота (NO₂) азотной кислоты (HNO₃), с одной стороны, и содержащими ароматические структуры растительными белками, c другой. автотранспорт экосистема береза ель

У елей голубых г.Магнитогорска и г.Челябинска, растущих в непосредственной близости от автодорог и автостоянок наблюдается равномерное окрашивание хвои различных частей кроны в розовый цвет, что также обусловлено ксантопротеиновой реакцией.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наблюдение за состоянием листвы клена ясенелистного показали, что данная порода деревьев является весьма чувствительной к агрессивному действию NO₂. В зависимости от величины средней дневной температуры лета и продолжительности засушливого периода в базальной части листа появляются ожоги красного цвета, что также обусловлено ксантопротеиновой реакцией. Ожоговая область примыкает непосредственно к центральному проводящему пучку сосудов листовой пластины и характеризуется различными величинами длины и ширины (табл.1).

Место расположение ожога листовых пластин клена может быть объяснено следующим образом. NO₂ и образующаяся при его растворении в воде HNO₃ совместно с продуктами ассимиляции по флоэме поступает с периферии листа в его центральный проводящий пучок сосудов, в результате чего концентрация HNO₃ в этом месте достигает критического уровня и вызывает ожог ассимилирующих тканей.

В отличие от тополя, березы и сосны клен не имеет столь плотных покровных тканей листвы и характеризуется медленным ростом. По данным [2] интенсивность фотосинтеза клена более, чем в 6 раз ниже фотосинтеза тополя. Поэтому поступающий в процессе дыхания в листья клена NO₂ быстро накапливается в них до уровня, токсичного для растений и вызывает ожоги ассимилирующих тканей. Размеры ожоговых областей листовых пластин клена варьируют в зависимости от степени удаления от автодорог.

Из таблицы 1 видно, что чем ближе растение располагается к автомагистрали, тем больших размеров ожоги наблюдаются на его листьях, а на листьях кленов, растущих вдали от оживленных автотрасс (внутри квартала), ожоги красного цвета отсутствуют, поэтому клен ясенелистный может быть использован в качестве биоиндикатора NO₂ выхлопов автотранспорта для определения областей с повышенной концентрацией NO₂ в атмосферном воздухе в связи с задачами экологического зонирования территорий промышленных городов.

Таким образом, из выше названных пород деревьев наиболее чувствительными к действию NO₂ выхлопов автотранспорта является клен, а наиболее устойчивыми - тополь, береза.

Рекомендации по озеленению необходимо учитывать на этапе проектирования районной планировки осваиваемой территории, что позволит с наименьшими экономическими затратами достичь наибольшего эффекта по оздоровлению городской среды, повышению экологической безопасности среды жизнеобеспечения.

Использование устойчивых к действию атмосферных примесей пород деревьев позволит усовершенствовать приемы проектной практики с учетом принципов рационального природопользования.

Выводы

1. Основным индикационным признаком повреждения ассимилирующих органов растений служат ожоги красного, оранжевого и розового цветов, что объясняется ксантопротеиновой реакцией между азотной кислотой (HNO₃), образующейся при растворении диоксида азота (NO₂) в атмосферной влаге и в клеточном соке растений, и растительными белками, содержащими ароматические структуры.

2. Наиболее устойчивыми к действию NO₂ выхлопов автотранспорта являются тополь черный и бальзамический и береза пушистая, характеризующиеся двумя степенями защиты (наличием плотной покровной ткани листьев и интенсивным ростом). Для озеленения придорожных зон промышленных городов рекомендуется использовать тополь и березу. Во избежание тополиного пуха следует сажать мужские растения. Рекомендации по озеленению необходимо учитывать на этапе районной планировки осваиваемой территории.

3. Наименее устойчивым к действию NO₂ являются клен ясенелистный (американский), не обладающий выше указанными степенями защиты. Клен ясенелистный может быть использован в качестве биоиндикатора NO₂ выхлопов автотранспорта для определения областей с повышенной концентрацией NO₂ в атмосферном воздухе в связи с задачами экологического мониторинга территорий промышленных городов.

Литература

1. Маргус М.М., Имелик О.И., Сарв И.Ф., Янес Х.Я. Лес и здоровье человека . - М.: Лесная промышленность, 1979.

2. Вергунов А.П., Денисов М.Ф., Ожегов С.С. Ландшафтное проектирование. - М.: Высшая школа, 1991.

3. Елизарова Л.В. Экология и градостроительство //Промышленное строительство, 1992, №6 //

4. Владимиров В.В. Пути сохранения экологического равновесия в городских агломерациях //Промышленно-гражданское строительство, 1996. № 9//

5. Маслов Н.В. Градостроительная экология. - М.: Высшая школа, 2003.

6. Жизнь растений. - М.:Просвещение, 1974,т.4, 5(1) и 5(2).

Размещено на Allbest.ru