VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Одной из проблем, сопровождающих экономическое развитие и научно-технический прогресс в современном мире, является уменьшение биологического разнообразия, в том числе сокращение видового разнообразия. Видовое разнообразие, обусловленное длительным процессом эволюции, составляет основу целостности экосистем и биосферы в целом. Выпадение нескольких, а иногда даже одного биологического вида, казавшегося "малоценным", ведет к нарушению этой целостности и может приводить к разрушению экосистем. В современном мире, где под натиском цивилизации биологическое разнообразие постепенно уменьшается, его сохранение является особенно актуальным.

В свете достижений мировой экологической науки становится очевидной необходимость комплексного изучения всех компонентов экосистемы, однако многие компоненты городских экосистем все еще остаются недостаточно изученными. В полной мере это касается и лишайников, особенно их распространения в крупных городах и мегаполисах. Изучение лишайников на урбанизированных территориях особенно актуально, поскольку лишайники являются наиболее чувствительными компонентами экосистем: даже умеренное атмосферное загрязнение негативно воздействует на них, приводя к сокращению видового разнообразия и проективного покрытия, вплоть до полного исчезновения многих видов.

Мегаполисы, являясь крупными промышленными центрами, негативно воздействуют на природную среду. Наибольшее воздействие оказывают выбросы в атмосферу различных загрязняющих веществ: преимущественно продуктов горения, как от стационарных источников, так и от автотранспорта. Так, в Москве проблема загрязнения автотранспортом по-прежнему остается для города наиболее актуальной. По экспертным оценкам, суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух автотранспортом в 2012 году составил более 1 млн. тонн, (более 90 % от суммарного выброса загрязняющих веществ от всех источников) [4]. Помимо атмосферного загрязнения окружающей среды, происходит также прямое уничтожение экосистем на территории города в ходе строительных работ и деградация природных систем под действием рекреационной нагрузки.

При изучении лишайников были обнаружены общие закономерности:

1) Чем больше индустриализирован город, чем сильнее загрязнен его воздух, тем меньше встречается в нем видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и других субстратах и тем ниже их жизнеспособность.

2) При повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними – листоватые и последними накипные. Соответственно чем большая часть таллома лишайника экспонируется на воздухе, тем более чувствительным будет вид [5].

Долгое время не могли объяснить, какие именно факторы приводят к обеднению и даже исчезновению флоры лишайников в городах. В наше время доказано, что одним из компонентов загрязненного воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы. Экспериментально установлено, что это вещество уже в концентрации 0,08 — 0,10 мг на 1 м³ воздуха начинает вредно действовать на многие лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников хилеют. Концентрация SO₂, равная 0,5 мг/м3, губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах [8,12].В отличие от высших растений, лишайники абсорбируют всей поверхностью и во влажном состоянии могут довольно быстро аккумулировать вещества из воды и воздуха. Это свойство значительно усиливает чувствительность лишайников. Более того, из-за отсутствия устьиц, которые у высших растений обычно закрыты ночью, лишайники способны абсорбировать SO₂ в любое время дня и ночи [8].

В городах на лишайники пагубно влияет не только двуокись серы, но и другие загрязнители – окислы азота, окись углерода, соединения фтора и др.

Анализ видового состава эпифитных лишайников показал, что с изменением уровня атмосферного загрязнения изменяется не только видовой состав лихенофлоры, но и морфологические группы лишайников. Следует отметить, что с уменьшением интенсивности движения транспорта постепенно начинает возрастать количество видов и появляются кустистые формы лишайников. [6].

Далее рассмотрим особенности распределения лишайников на территориях города – мегаполиса Москвы. Лихенофлора мегаполиса достаточно хорошо изучены такими учеными, как Бязров Л.Г., Пчелкин А.В., Малышева Н.В [1,3,9,10].

С конца 80-х годов XX в Москве происходит смена основных источников загрязнения воздуха. Если раньше выбросы поступали, главным образом, от промышленных предприятий и ТЭЦ, то теперь основная нагрузка приходится на автотранспорт. По экспертным оценкам, суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух автотранспортом в 2011 году составил более 1 млн. тонн, что составляет более 90 % от суммарного выброса загрязняющих веществ от всех источников [4]. По данным ГПУ «Мосэкомониторинг» средние концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы на примагистральных территориях в среднем в 1,5 – 2 раза выше, чем на жилых и природных территориях. [11]. Тем самым, если в предыдущие годы из большого набора загрязняющих воздух соединений основная роль в изменении состояния сообществ эпифитных лишайников принадлежала двуокиси серы и ее производным, то теперь, вследствие произошедших изменений характера выбросов, по уровню воздействия на сообщества эпифитных лишайников на первый план выходят соединения азота и пыль. Следует ожидать, что возник или возникнет ответ биоты на эти изменения, однако, оценить этот ответ количественно и определить дальнейшие тенденции можно только с помощью метода долговременного мониторинга [7].

В городах наблюдается общая тенденция уменьшения числа видов от окраин к центру города, что связанно с промышленным и транспортным загрязнением. В то же время даже в центральных и индустриальных районах обнаружены места с большим числом видов лишайников – показателем благоприятных экологических условий. Такая мозаичность в распределении лишайников связана, в том числе, с большим разнообразием условий, разным развитием и особенностями использования элементов городского ландшафта [10].

Лишайники, как и любые организмы, являются неотъемлемой частью мегаполисов. На территории, которую занимает современная Москва, за весь период изучения лихенофлоры – с 1900 г. – зарегистрировано 130 лишайников. В настоящее время в черте города произрастают не менее 100 видов. Лишайники чрезвычайно важны для московского мегаполиса как индикаторы чистоты воздуха и некоторых редких природных биотопов. Их местонахождение хорошо коррелирует с общим экологическим состоянием различных частей и районов города [3,10].

По территории Москвы лишайники распространены очень неравномерно. Их наименьшее количество характерно для наиболее загрязненных районов – центра Москвы, промышленных зон, а также для полос вдоль автомагистралей. Значительная часть видов найдена в наиболее крупных лесных массивах, однако в глубине леса – в условиях сильного затенения – лишайники развиваются слабо [6].

Таким образом, исследовав особенности распространения лишайников, можно сделать вывод о том, что они очень чувствительны к загрязнению воздуха и особенно сильное отрицательное влияние на них оказывает двуокись серы. Основными отрицательными антропогенными факторами влияющими на распространение лишайников в городе Москве являются: загрязненность атмосферного воздуха; нерегулируемое рекреационное использование территорий; разведение костров и выжигание сухой травы; неконтролируемый заезд автотранспорта; активная градостроительная деятельность; санитарные рубки и удаление валежа. Очевидно, что именно человеческая деятельность наносит невосполнимый ущерб видовому разнообразию лишайников.

Литература:

1. Быков В.Н. Экологический аспект урбанизации//Экология города. – Пермь: из-во Пермского ун-та, 2007. – 132 с.
2. Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге.- М.: Научный мир, 2002. – 336 с.
3. Бязров Л.Г. Лишайники лесных рекреационных насаждений Москвы//Влияние рекреации на лесные экосистемы и их компоненты. – М.:Товарищество научных изданий КМКА, 2004. – с 149-176.

4. Доклад о состоянии окружающей среды в городе Москве в 2012 году. – М.,2012

5. Еленкин А.А. Лишайники как объект педагогического и научного исследования// Экскурсионное дело Т.2. – СПб.: Наука, 2002. – с.114 – 178

6. Зелтынь С. А., Инсаров Г.Э. База данных фонового мониторинга эпифитных лишайников // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, т.15. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. – с.247 – 265
7. Инсаров Г.Э., Инсарова И.Д. Эпифитные лишайники в условиях загрязнения атмосферы Москвы: методология долговременного мониторинга.//Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, Т.12 – СПб.: Гидрометеоиздат, 2006. – с.277-296
8. Инсарова И.Д. Влияние сернистого газа на лишайники // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем,Т.5 – СПб.: Гидрометеоиздат, 2004 – с.33 – 48
9. Малышева Н.В. Лишайники городов Европейской России // Автореферат диссертации. – СПб., 2005. – 40 с.
10. Пчелкин А.В. Распространение лишайников в Москве. //Деп. в ВИНИТИ 5.10.1998, № 2910-В 98. М., 1998, 21 с.

11. Система мониторинга атмосферного воздуха в Москве. Официальный сайт ГПБУ «Мосэкомониторинг» [Электронный ресурс].Режим доступа: http://www.mosecom.ru/air/ (Дата обращения 19.04.2012)

12. Экологическая токсикология: учеб.пособие / под общ.ред. В.С.Безеля. – Екатеринбург:изд-во Уральского ун-та, 2001. – 136 с.

Код для цитирования: Скопировать