УДК 574.2:581.5

ВЛИЯНИЕ УДАЛЕННОСТИ ОТ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ НА ВЕЛИЧИНУ АСИММЕТРИИ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНКИ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ

 

Калякина Р.Г., Журавлев А.С., Дмитриев А.А.

(Оренбургский государственный аграрный университет, г.Оренбург, РФ)

Kalyakina R.G., Moklyak A.V., Dmitriev A.A.

(The Orenburg State Agrarian University)

 

Изучена возможность использования березы повислой в качестве индикатора состояния окружающей среды в условиях г. Оренбурга. Рассмотрена зависимость удаленности точки от автомобильной дороги на стабильность развития листовой пластинки березы повислой.

Studied the possibility of using birch as an indicator of the state of environment in the conditions of Orenburg. The dependence of the distance of the point from the road to the stable development of the leaf blade of birch.

 

Ключевые слова: биоиндикация, городская среда, влияние автотранспорта

Key words: bioindication, urban environment, the impact of vehicles

 

От качества городской среды напрямую зависит физический, психологический и социальный комфорт населения. Одним из показателей благополучия городской среды является жизненное состояние организмов, о котором можно судить по степени развития отдельных органов и структур организма, а также интенсивности протекания основных процессов [2, 3].

Древесные растения являются наглядным индикатором благополучия окружающей среды. При этом особое внимание уделяется ассимиляционным органам, которые определяют рост и развитие всех других органов растения [1].

Загрязнение окружающей среды выбросами автотранспорта оказывает негативное влияние на рост и развитие древесных растений, процессы фотосинтеза, дыхание и т.д. Наиболее опасны для растений диоксид серы, соединения фтора, хлора, аммиака, окислы азота, сероводород, окись углерода и другие. Нахождение растения в зоне хронического загрязнения оказывает стойкие, необратимые изменения, отражающиеся в генетической структуре [4].

Аккумулируя и осаждая газообразные поллютанты и пыль, древесные растения являются эффективным средством снижения загрязнения окружающей среды выбросами автотранспорта [5, 6].

Актуальность данного исследования состоит в том что, оценка устойчивости развития березы повислой (Betula pendula Roth) по флуктуирующей асимметрии листовой пластинки в зависимости от удаленности от автомобильных дорог позволит опосредованно изучить  поглотительную способность городских зеленых насаждений.

Целью данной работы является оценка экологического состояния придорожной полосы вдоль ул. Березка г. Оренбурга методом флуктуирующей асимметрии листовой пластинки березы повислой.

Материал и методы исследования. Материалом исследования служили листья березы повислой, собранные в августе 2016 г. в насаждения вдоль улицы Березка г. Оренбурга, относящихся к категории городские леса. Исследования проводились в соответствии с «Методическими рекомендациями по выполнению оценки качества среды по состоянию живых организмов…» [4]. Было заложено 4 временные пробные площади на расстоянии 5, 10, 15 и 20 м от автомобильной дороги. На каждой из площадей было собрано по 100 листьев с укороченных побегов нижней части кроны березы повислой. Листья упаковывали в отдельные промаркированные пакеты и доставляли на кафедру лесоведения, озеленения и защиты леса ФГБОУ ВО «Оренбургский ГАУ».

В лабораторных условиях при помощи штангенциркуля, транспортира и линейки определялись пять признаков листовой пластинки: 1 - ширина левой и правой половинок листа; 2 - расстояние от основания до конца жилки вто­рого порядка, второй от основания листа; 3 - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; 4 - расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка; 5 - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка

Затем вычислили величину флуктуирующей асимметрии по каждому признаку и средней - путем суммирования значения относительных величин флуктуирующей асимметрии по каждому признаку и деления на число признаков.

Статистическую обработку полученного материала проводили в программе MS Exel. Стандартное отклонение и коэффициент вариации определяли для средней величины флуктуирующей асмиметрии.

Результаты исследований

В таблице 1 представлены результаты  расчета величины флуктуирующей асимметрии на признак для каждой из временных пробных площадей. Данный признак значительно вариабелен: коэффициент вариации составил до 60%.

 

Таблица 1- Значения показателей флуктуирующей асимметрии по пластическим признакам листовых пластинок на разном удалении от дороги

Показатели

Номер пластического признака листовой пластинки

Среднее

 

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации, %

1

2

3

4

5

5 метров

Значение ФА

0,038

0,032

0,093

0,196

0,041

0,08

0,044

55

Балл стабильности

I

I

V

V

II

V

-

-

10 метров

Значение ФА

0,041

0,035

0,089

0,167

0,037

0,074

0,023

31

Балл стабильности

II

I

V

V

I

V

-

-

15 метров

Значение ФА

0,045

0,032

0,075

0,147

0,029

0,066

0,028

42

Балл стабильности

III

I

V

V

I

V

-

-

20 метров

Значение ФА

0,038

0,022

0,045

0,129

0,029

0,052

0,031

60

Балл стабильности

I

I

III

V

I

IV

-

-

 

Как видно из таблицы наиболее асимметричным признаком оказалось расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка: от 0,196 на расстоянии 5 м от дороги до 0,129 – 20 м от дороги. Наименее асимметричным признаком оказалось расстояние от основания до конца жилки второго порядка, второй от основания листа: от 0,035 на расстоянии 15 м от дороги до 0,022 – 20 м от дороги.

Существует тесная взаимосвязь между величиной асимметрии листовой пластинки и удаленностью от дороги (r=0,96-0,99, p=0,05) (рис. 1).

Коэффициент асимметрии на самой ближней к дороге площади составил 0,08, что характеризует условия среды как критическое, на самой дальней – 0,052, что характеризовало состояние окружающей среды как значительное отклонение от нормы. Однако, несмотря на то, что на максимальном удалении от дороги состояние среды было далеко от нормального, величина флуктуирующей ассиметрии снизилось в 1,53 раза. Данный факт свидетельствует о значительном снижении зелеными насаждениями воздействия автомобильного транспорта.

 

Рисунок 1- Величина ассиметрии листовой пластинки по признакам

 

Высокие значения мы склоны связывать с тем фактом, что резкоконтинентальный климат Оренбургской области изначально не является оптимальным для произрастания березы повислой. Необходима разработка региональной шкалы оценки отклонений состояния березы повислой.

Выводы.

1.  Средние значения показателей флуктуирующей асимметрии в искусственных насаждениях вдоль дорог увеличиваются от опушки внутрь полосы, но остаются ниже условной нормы.

2.  Это свидетельствует о значительном снижении зелеными насаждениями воздействия автомобильного транспорта.

3.  В целях повышения точности оценки состояния благоприятности среды для произрастания искусственных насаждений березы повислой в санитарно-защитной зоне г. Оренбурга необходимо продолжение исследований и разработка региональной шкалы оценки отклонений состояния организма от установленной нормы

 

Список использованных источников

1.    Жамурина Н.А., Ангальт Е.М., Волохина О.А. Оценка состояния насаждений урочища Качкарский мар // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2015. № 41. С.22-26.

2.    Калякина Р.Г., Панина Г.А.Экологическая оценка зеленых насаждений парка им. 50-летия СССР г. Оренбурга В сборнике: Леса России в XXI веке. Материалы Седьмой Международной научно-технической интернет-конференции. Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им.С.М. Кирова. 2011. С. 55-60.

3.    Макеева Т.И. Оценка антропогенной нагрузки на территории по показателям стабильности растений // Проблемы и пути их решения: научно-практическая конференция / Т.И. Макеева, Г.Н. Никонова. Москва, 30-31 окт., 2002. Материалы конференции. М., 2002.  С.201-207.

4.    Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых организмов (оценка стабильности развития живых организмов по уровню ассиметрии морфологических структур). – Распоряжение Росэкологии №460-р от 16 октября 2003 г.

5.    Солдатова В.Ю., Шадрина Е.Г. Показатели флуктурующей асимметрии Betula platyphylla Sukaez в условиях антропогенного воздействия (на примере г. Якутска) / Экологический мониторинг. 2007.  №5. С. 70-74.

6.    Япрынцева Г.А. Эстетическое состояние насаждений г. Оренбурга на примере выставочного комплекса "Салют, Победа!" В сборнике: Вклад молодых ученых в аграрную науку материалы Международной научно-практической конференции. 2015. С. 78-83.