Торгашова Елена Ильнична МБОУ ДОД ДЭБС г. Салавата

Научный руководитель: Аралбаева Ляйсан Сайфулловна, педагог ДО

БИОИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА В ОКРЕСТНОСТЯХ ГОРОДА ПО СОСТОЯНИЮ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

Техногенное загрязнение окружающей среды выбросами нефтехимической промышленности губительно сказывается на всех без исключения компонентах биосферы, что остается актуальным на протяжении последних десятилетий. Бурное развитие промышленных центров приводит к увеличению загрязнения окружающей среды. Лесные насаждения, произрастающие вблизи промышленных объектов, подвергаются действию промышленных загрязнителей, что является причиной их угнетения, снижения продуктивности и отмирания [2].

В условиях промышленного загрязнения насаждения древесных растений способны исполнять роль фитофильтра, очищая воздух от токсикантов путем механического осаждения твердых частиц, частичного поглощения и детоксикации токсикантов [6].

Актуальность работы состоит в исследовании реакции растений на комплекс экологических факторов городской среды и имеет большое значение для выявления степени угнетения отдельных видов и насаждений.

Цель: исследовать экологическое состояние атмосферного воздуха в окрестностях города Салават, используя в качестве биоиндикатора сосну обыкновенную.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить жизненное состояние насаждений сосны обыкновенной в условиях города Салават.

2. Определить загрязнѐнность атмосферы по состоянию хвои, генеративных органов и состоянию прироста сосны обыкновенной.

3. Оценить стабильность развития хвои сосны обыкновенной.

Методические подходы к изучению реакции сосны обыкновенной на техногенные загрязнения атмосферы были определены с учетом поставленных задач и имеющихся методических рекомендаций.

По результатам обследования в различных зонах загрязнения было заложено 3 пробных площадей. Для определения состояния хвои сосны обыкновенной с нескольких боковых побегов в средней части кроны 10 деревьев было отобрано 500 пар хвоинок на каждой пробной площади. Вся хвоя была тщательно обследована. Есть три класса повреждения:

1. хвоинки без пятен;

2. хвоинки с небольшим числом мелких пятен;

3. хвоинки с большим числом черных и желтых пятен, некоторые крупные, во всю ширину хвоинки.

Для определения состояния генеративных органов сосны обыкновенной отбирались 500 шишек на каждой пробной площади. Для анализа годового прироста было исследовано 10 деревьев и на каждом измеряли длину центрального побега между двумя верхними мутовками (т.е. прирост последнего года) [1].

Исследование флуктуирующей асимметрии хвои сосны проводилось по методике М.В. Козлова [3]. На каждой пробной площадке исследовалось по 50 пар хвои с 10 деревьев. Было определено длина и измерено различие между длиной двух игл в паре. Индекс флуктуирующей асимметрии (ИФА) вычислялся по следующей формуле: ИФА = 2 * [WL – WR] / (WL + WR), где: WL – длина одной иглы в паре, WR – длина другой иглы в паре. Подвергаясь в зоне периодического задымления ежегодным газовым воздействиям, сосна обыкновенная испытывает вполне определенное отрицательное влияние с их стороны: в кронах появляются сухие ветви, часть деревьев начинает «суховершинить» отмечаются случаи полного их отмирания. В целом, относительное жизненное состояние древостоев сосны обыкновенной города Салават оценивается как «здоровое». «Ослабленные» насаждения сосны обыкновенной отмечены лишь I зоне исследования. 

     Результаты исследования показали, что пробной площади, отмечено наименьшие процентное содержание хвоинок с усыханием (3%), чуть больше процент хвоинок наблюдается на второй зоне исследования (11,5%). Максимальное количество здоровых хвоинок сосны обыкновенной достигает на третьей пробной площади, на территории реки Белая (табл.1). В ходе исследований установлена тенденция снижение количества здоровых хвоинок с увеличением интенсивности техногенного загрязнения. Установлено, что за три года первая и вторая зоны исследования испытывают отрицательное техногенное воздействие, здесь наблюдается ухудшение состояние среды обитания, а в третьей зоне качество среды не сильно изменилось.

Сравнивая средние значения параметров генеративных органов сосны обыкновенной за три года, можно отметить, что больших различий между значениями не обнаружено. В первой и второй зонах исследованияотмечено снижение длины и диаметра шишки сосны обыкновенной (табл. 2).

Также установлена тенденция снижение размеров хвои сосны обыкновенной с увеличением интенсивности техногенного загрязнения.

Годовой прирост побегов сосны обыкновенной ниже в первой пробной площади, в отличие от второй и третьей (рис. 1).

Наибольшей загрязненность отмечено в районе очистных сооружений и в городе. По всей видимости, это зависит от достаточно большого потока транспорта, в том числе стационарных источников.

Сравнивая итоговые показатели годового приростапобега сосны обыкновенной за три года, можно отметить, что в зонах сильного исреднего загрязнения ухудшилось среда обитания, а вслабой зоне качество не изменились.

Оценка стабильности развития осуществлялась с помощью показателя флуктуирующей асимметрии хвои, характеризующего уровень стрессового воздействия внешней среды на организм.

В первой и второй зоне исследования отмечено возрастание интегрального показателя флуктуирующей асимметрии хвои сосны обыкновенной (рис. 2).

Значительное увеличение флуктуирующей асимметрии в окрестностях очистных сооружений может являться неспецифической реакцией сосны на стрессовое воздействие. По мере удаления от города величина флуктуирующей асимметрии уменьшается, и имеет минимальные значения на 3 пробной площади. Высокие показатели флуктуирующей асимметрии хвои сосны обыкновенной указывают на ухудшение качества среды в условиях смешанного типа загрязнения.

В ходе проведенного исследования было выяснено, что при усилении уровня техногенного загрязнения города Салават наблюдается увеличение исследованных показателей состояния хвоинок сосны обыкновенной. Техногенное загрязнение выступает в качестве экстремального фактора нарушающего внутренние регуляторные механизмы.

Оценивая итоговой показатель состояния хвоинок и относительного жизненного состояния древостоев, мы можем отметить, что в условиях смешанного типа загрязнения происходит увеличение техногенного пресса и ухудшение качества среды, однако насаждения сосны обыкновенной способны достаточно успешно здесь произрастать и выполнять свои защитные функции при данном типе техногенного загрязнения.

Показатели состояния хвоинок сосны обыкновенной представляют комплексную характеристику состояния окружающей среды, отличаются высокой информативностью и могут быть использованы при биоиндикационных исследованиях в условиях смешанного с преобладанием углеводородов типа загрязнения.

Выводы:

1. В результате исследований состояния насаждений сосны обыкновенной в условиях города Салават установлено, что древостои характеризуются как «здоровые». Отмечено снижение относительного жизненного состояния насаждений сосны обыкновенной зоне сильного загрязнения

2. Трехлетние исследования показали, что значительное техногенное воздействие испытывает I (сильная) зона загрязнения. Выявлено, что на 3 год исследования в первой и второй пробной площади ухудшилось качество среды. При усилении уровня техногенного загрязнения среды наблюдаются отклонения в формировании морфологических и генеративных органов сосны обыкновенной. Отмечено уменьшение ширины, диметра шишки, прироста побегов сосны обыкновенной.

3. Нарушение стабильности развития указывает на усиление техногенного стресса и ухудшение качества среды в зонах сильного и среднего загрязнения. При усилении уровня техногенного загрязнения среды наблюдаются отклонения в формировании морфологических органов сосны обыкновенной.

В ходе исследования наша гипотеза полностью подтвердилась, если применить метод биоиндикации по комплексу признаков сосны обыкновенной, то можно определить экологическое состояние атмосферы в городе Салават.

Список литературы

1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. М., 2000.

2. Государственный доклад. О содержании окружающей природной среды РА.2005-2010г. Министерство природных ресурсов Российской федерации; под общ. Ред. Г.Г.Козменко. Майкоп: Качество, 2010.

3. Козлов М. Стабильность развития: мнимая простота методики (о методическом руководстве «Здоровье среды: методика оценки») // Заповедники и национальные парки. М., 2001, №36. с. 23-25.

4. Коновалов В.Н., Тарханов С.Н., Костина Е.Г. Состояние ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в условиях аэрального загрязнения // Лесоведение. 2001. №6. С. 43-46.

5. Кулагин Ю.З. О газоустойчивости сосны и березы // Охрана природы на Урале. Вып.

4. Свердловск, 1964. С. 115-121.

6. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений. Новосибирск: Наука, 1979. 278 с.

7. Новицкая Ю.Е. Адаптация сосны к экстремальным факторам среды // Физиолого-биохимические основы роста и адаптации сосны на Севере. Л., 1985. С. 113-138.

8. Ярмишко В. Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на Европейском Севере. С.-Пб, 1997. 210 с.

9. http:// href="http://www.bashinform.ru,">www.bashinform.ru, http://www.pressa-rb.ru, http://www.priroda-rb.ru