IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В XVIII веке человек стал активно вести деятельность по добыче полезных ископаемых. В этот же период появились заводы, фабрики по обработке сырья, которые из года в год наращивали производственные мощности, сопровождая свою деятельность ростом техногенной нагрузки на окружающую среду. Постепенно человечество осознало опасность своего воздействия на среду обитания и научилось проводить оценку своей деятельности. Изучая окружающий мир, люди обратили внимание на то, что живые организмы могут выступать индикаторами загрязнения среды. Биоиндикация загрязнения окружающей среды приобрела особое значения, позволив оценить совокупное действие различных факторов на обитателей планеты.

Подчеркнем, что особое место среди биоиндикаторов занимают хвойные растения, которые отличаются особой чувствительностью к загрязняющим агентам в атмосферном воздухе. Это и обусловило выбор темы данного исследования.

Целью исследования являлся анализ состояния хвои растений в районе деятельности Кольского горно-металлургического комбината г. Мончегорска.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Изучить возможности использования хвойных растений для оценки качества окружающей среды.

2. Проанализировать отклонения в развитии хвои ели сибирской (Picea obovata), произрастающей вблизи горно-металлургического комбината в г. Мончегорске.

3. Оценить качество окружающей среды вблизи горно-металлургического комбината (г. Мончегорск).

Объект исследования: хвоя ели сибирской (Picea obovata).

Предмет исследования: качество окружающей среды в районе горно-металлургического комбината (г. Мончегорск).

Рассмотрим общую характеристику объекта нашего исследования. Ель сибирская является одним из главных видов-лесообразователей Сибири. За пределами России произрастает на Скандинавском полуострове, в Казахстане, на севере Монголии, в Китае. Это наиболее северный из всех известных видов рода Ель. На севере-востоке Европы и на Урале гибридизирует с близкородственной елью обыкновенной (Picea abies), образуя ряд переходных форм, известных под общим названием Ель финская (Picea fennica).

Ель сибирская – крупное дерево с узкопирамидальной или пирамидальной кроной, в свободном стоянии начинающейся от основания ствола. Некоторые деревья достигают 30 м в высоту, диаметр ствола крупных деревьев достигает 70 см. Рост деревьев в высоту изменяется с возрастом и в целом зависит от освещённости. Хвоя у сибирской ели короткая (4-20 мм) и колючая, шишки меньше чем у остальных растений этого рода, семена созревают к концу сентября в год опыления. Семеношение у деревьев начинается в зависимости от местоположения с 15-50 лет, урожайные годы повторяются с интервалом три-пять лет, в промежутках между ними ель семян практически не даёт [1].

В ходе исследования нами было отобрано 360 проб на 6-ти учетных площадках: 5 учетных площадок располагалось вблизи горно-металлургического комбината (г. Мончегорск), заложены на удалении 2,5 км друг от друга по трассе Р-18 (г. Санкт-Петербург – г. Кола). Пробы хвои отбирались на удалении примерно в 2 км от трассы (в лесной зоне), чтобы минимизировать влияние автотранспорта со стороны трассы. Условно фоновая проба была отобрана на территории спортивно-рекреационного комплекса «Долина Уюта» (г. Мурманск).

Отбор проб производился в начале сентября 2016 года.

При проведении исследования выбирались растения примерного одного возраста и размера. При отборе проб определялся возраст побегов у хвойных растений по методике О.П. Мелеховой [2], отбирались одновозрастные шестигодичные побеги. Побеги срезались на высоте 1,5 м над землей. Деревья отбирались примерного одного роста и с одинаковым размером диаметра ствола (замерялся в полевых условиях рулеткой).

В лабораторных условиях была проведена комплексная оценка каждой пробы: отобрано по 50 хвоинок с каждой пробы и произведен анализ ширины, длины, класса усыхания и класса повреждения хвоинок по методике О.П. Мелеховой [2].

Хвою осматривали с помощью лупы, информацию о повреждениях заносили в электронный журнал. Ширину хвои измеряли по центру с помощью миллиметровой линейки. С помощью формул рассчитывались средние показатели по каждому объекту.

По результатам исследования в среднем длина хвои варьировала от 8 до 14 мм, но встречались редкие экземпляры, достигавшие до 21 мм. Ширина хвои составляла от 0,5 до 1,2 мм. Растение с наибольшей шириной и длиной хвоинок, была зафиксирована на площадках с наименьшей антропогенной нагрузкой. Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что на хвою оказывает влияние загрязнение окружающей среды.

По результатам проведенного исследования были сформулированы выводы:

1. Проведенное исследование подтверждает, что хвойные растения являются биоиндикаторами, реагируют на изменение в окружающей среде (изменение атмосферного состава, загрязнения почвы тяжёлыми металлами и химическим соединениями, и др.).

2. В районе воздействия горно-металлургического комбината (г. Мончегорск), зафиксирована хвоя с наибольшим процентом повреждения (от 33,63% до 71,68%). Сравнивая с условно фоновым объектом, в котором повреждение составляет от 21,1% до 21,9% можно прийти к заключению, что высокий уровень загрязнения в близи «КГМК» оказывает прямое воздействие на повреждение хвои ели сибирской.

3. Для оценки качества среды в пределах горно-металлургического комбината была использована шкала оценки, которая позволила оценить качество окружающей среды как «удовлетворительное». Также можно отметить, что в условно фоновой зоне спортивно-рекреационного комплекса «Долина Уюта» (г. Мурманск), также зафиксирована незначительная антропогенная нагрузка, что обусловлено расположением комплекса в пределах городской черты.

Проведенное исследование подтверждает возможность оценки окружающей среды с использование ели сибирской как биоиндикатора.

Список литературы:

1. Шуберт, Р. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем [Текст] / Э. Вайнерт, Р. Вальтер, Т. Ветцель и др.; под ред. Р. Шуберта. – М.: Мир. – 1988. – 348 с.

2. Мелехова, О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование [Текст] / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева и др. – М.: Академия, 2007. – 288 с.

3. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Мурманской области в 2014 году [Текст]: стат. сб. – Мурманск: Министерство природных ресурсов и экологии Мурманской области, 2014. – 152 с.

Код для цитирования: Скопировать