IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Сильнейшее антропогенное воздействие на фитоценозы в условиях города оказывают загрязняющие вещества, поступающие в окружающую среду в результате антропогенной деятельности. Длительное загрязнение окружающей среды на обширных пространствах сопровождается повреждением крупных лесных массивов.

Из высших растений повышенную чувствительность к загрязнению окружающей среды имеют хвойные породы (кедр, ель, сосна, лиственница). Например, устойчивость к сернистому газу повышается в последовательности: ель - пихта - сосна веймутова и обыкновенная - лиственница. В связи с тем, что лиственница ежегодно сбрасывает хвою, она значительно устойчивее к сернистому газу.

Сосна обыкновенная Pinus sylvestris L. естественно растет в Западной Европе, европейской части России, в Крыму и Сибири. Имеет прямой, полнодревесный, высокоочищающийся от сучьев ствол и конусовидную крону. Сосна светолюбива, морозо- и засухоустойчива, однако слабо устойчива к загрязненной среде городов. Преобладает мнение, что сосну лучше отнести к чувствительным и самым чувствительным видам с повреждением хвои до 40% и более. Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению именно сосновые породы. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики» [3].

По результатам ландшафтно-индикационного дешифрирования космоснимка г. Дубна Московской области хвойные породы произрастают на 21% площади города (составляют около 70 % городских лесов), что позволяет говорить о возможности использования хвойных пород деревьев, в частности сосны обыкновенной, в качестве биоиндикатора.

Город Дубна характеризуется достаточно благоприятной экологической обстановкой, однако, если говорить о состоянии сосны обыкновенной, то нужно отметить, что на территории города встречаются суховершинность сосен, механические повреждения, болезни, термотравмы деревьев, многовершинность и искривление стволов, сухостой.

В летние полевые периоды 2008 - 2010 гг. на территории г. Дубны впервые были проведены биоиндикационные исследования экологического состояния города по хвойным породам деревьев - сосне обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Для этого выполнен комплекс исследований в 57 точках пробоотбора на территории города Дубны, которые равномерно охватывают все функциональные зоны.

В первую очередь было исследовано состояние хвои сосны обыкновенной. Принцип метода исследования основан на выявленной зависимости степени повреждения хвои (некрозов и усыхания) от загрязнения воздуха. Также во всех точках пробоотбора на территории г. Дубны определены морфологические признаки хвои, такие как длина и ширина хвоинок, а так же рассчитаны полусферическая сторона хвои и общая поверхность хвои. В каждой точке пробоотбора было посчитано количество хвоинок на 10 см побега, оценено биоразнообразие деревьев, кустарников и травянистых растений. Так же проводилось детальное изучение состояния генеративных органов сосны обыкновенной, были определены линейные размеры шишек (длина и диаметр) [1]. По методике, разработанной Центром защиты леса Московской области, были определены категории состояния деревьев сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., проведена оценка состояния окружающей среды по лишайникам - эпифитам сосны.

По результатам исследований были построены картосхемы и поверхности распределения изученных параметров в программном комплексе Surfer, проведена статистическая обработка результатов с построением графиков и гистограмм.

По результатам проведенных исследований основная часть территории города относится к 1 и 2 классам загрязнения, то есть воздух идеально чистый и чистый. По площади поверхности хвои вся территория города достаточно однородна. Но все же северо-западная часть города и Левобережье характеризуются более развитыми естественными хвойными насаждениями с высокой площадью поверхности хвои. На всей территории города Дубна количество хвои на 10 см побега приблизительно одинаково. Проведенные исследования показали, что на основной территории города на 10 см побега сосны обыкновенной от 60 до 75 хвоинок. Измерение линейных размеров шишек сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. показало, что состояние генеративных органов сосны на территории города так же достаточно однородно. На основной территории города диаметр шишек составляет 70-80 мм, длина шишек от 45 до 55 мм. Большая часть деревьев сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. относятся к 1 категории состояния, т.е. без признаков ослабления: хвоя зеленая, крона густая, прирост текущего года нормальный для данного возраста [2].

При сопоставлении исследований по всем параметрам были получены достаточно близкие результаты. Итак, результаты проведенных исследований сосны обыкновенной позволяют говорить о достаточно благоприятном состоянии окружающей среды в городе. Однако, антропогенное воздействие выявляется и в этих условиях. Вариации показателей исследуемых параметров сосны обыкновенной связаны, скорее всего, с конкретным антропогенным воздействием промышленных предприятий города и автотранспорта. Выделяются локальные участки наиболее сильного антропогенного воздействия (участок Дмитровского шоссе рядом с разветвлением железной дороги, район полигона ТБО «Дубна Правобережная», а также район Восточной котельной).

В Дубне с относительно благоприятной экологической обстановкой были выявлены участки, на которых встречается большое количество лишайников, однако состояние деревьев сосны, хвои, генеративных органов на данной территории неудовлетворительное. В связи с чем было проведено сопоставление результатов биоиндикационных исследований с данными контроля радиоактивности компонентов окружающей среды. На основании проведенного исследования нельзя достоверно утверждать, что ослабленное состояние сосны связано с радиационной обстановкой в городе, однако можно предположить, что Объединенный Институт Ядерных Исследований оказывает некоторое воздействие на состояние сосны, но так как на территории г. Дубна за последние 10 лет уровень гамма-фона во всех точках контроля колебался в пределах нормы, степень воздействия ОИЯИ определить на сегодняшний день не представляется возможным.

 На основании проведенного исследования сосны обыкновенной доказано, сосна обыкновенная является чувствительным индикатором, чутко реагирует на малейшее изменение условий произрастания, в том числе и загрязнение окружающей природной среды в городах.

Литература

1. Ашихмина Т.Я. Экологический мониторинг. - М.: Академический Проект; Альма Матер, 2008. - 416 с.
2. Баскакова Е.А. Оценка состояния воздушной среды г. Дубны Московской области с использованием сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. в качестве биоиндикатора. Бакалавр. раб. - Дубна: ГОУ ВПО МО «Международный университет природы, общества и человека «Дубна», 2009.
3. Опекунова М.Г. Биоидикация загрязнений. - СПб: изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. - 266 с.

Код для цитирования: Скопировать