МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ КАК ИНДИКАТОРЫ СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

Зеленые насаждения являются важнейшим элементом экосистемы городского округа, во многом определяющим ее благополучие. В условиях крупного города их природоохранное, рекреационное, санитарно-гигиеническое значение возрастает многократно, обеспечивая благоприятные условия проживания населения [8, с.4]. Изучение жизнедеятельности растений в условиях городских посадок является актуальной задачей в связи с растущей застройкой города, увеличением автотранспорта и общей экологической ситуацией крупного промышленного центра [2, с.3]. Чувствительность растений и характер их повреждаемости в условиях техногенного загрязнения во многом зависит от видовых особенностей организма [7, с.41]. В настоящее время установлено, что на атмосферное загрязнение воздуха более остро реагируют хвойные породы, по сравнению с лиственными [5, с.10].

В данной работе приводятся сведения по оценке экологической ситуации г. Воронежа по визуальным признакам хвойных пород на примере Picea pungens.

Исследования проводились в ноябре — декабре 2009 и 2010 гг. В качестве объекта исследования мы выбрали часто встречающуюся в различных типах городских посадок ель колючую Picea pungens. Для оценки состояния растения использовались общепринятые рекомендации и методики [1, с.52‑55]. Образцы охвоенных побегов брали на высоте 2 м. Результаты обрабатывались методами математической статистики. Анализировались средние значения и их квадратичные ошибки.

Пробы брали в шести разных административных районах г. Воронежа, которые условно объединяли в группы по степени загрязнения воздуха [4, с.34‑37;6, с.59‑68]:

• зона слабого загрязнения, где деревья находились на расстоянии больше, чем 100 м от автомагистрали;
• зона среднего загрязнения, где деревья находились на расстоянии от 30 м и далее от автомагистрали;
• зона сильного загрязнения. Посадки деревьев находились на расстоянии меньше, чем 30 м от автомагистрали.

Анализ полученных данных дал следующие результаты. У образцов, взятых в зоне среднего загрязнения в 2009 г. длина хвоинок была на 13 и 8% больше, чем из зон слабого и сильного загрязнения соответственно. В 2010 г. длина хвоинок у образцов из зоны среднего загрязнения на 15%  больше, чем из зоны слабого загрязнения, и практически такой же, как из зоны сильного загрязнения. Ширина хвоинок по данным 2009 г. была минимальной в зоне сильного загрязнения, на 8% меньше остальных. В 2010 г. минимальный показатель ширины был обнаружен у образцов из зоны слабого загрязнения. Он оказался на 14 и 7% меньше, чем в зонах среднего и сильного загрязнения (табл. 1).

Установлено, что показатель охвоенности побегов у образцов из зоны среднего загрязнения самый низкий. В 2009 г. он оказался на 11% меньше чем в других зонах. А в 2010 г. на 29 и 10% меньше, чем в зонах слабого и сильного загрязнения соответственно. В то же время, показатель значения абсолютно сухой массы хвои варьировал независимо от степени охвоенности побегов (табл. 2).

Известно, что в 2009 г. количество некротических поражений хвои составлял от 58 до 77%, а в 2010 г — 59-81% (табл. 3). Выявлено, что минимальные значения пораженной площади хвоинок в зоне слабого загрязнения в течение двух лет наблюдений составляли до 10%. В зоне среднего загрязнения показатель вырастал до 45%, а у образцов в зоне сильного загрязнения — до 100%. У всех образцов был выявлен тип хлороза побронзовение. Среди некрозов обнаружены точечные, пятнистые и верхушечные типы [1, с.52].

Анализируя совокупность данных побегов деревьев можно отметить следующее. В 2009 г. побеги образцов из зоны среднего загрязнения по толщине были на 7%, а по длине на 46 и 33% больше, чем в зонах слабого и сильного загрязнения соответственно. В 2010 г. эти показатели изменились. Параметры побегов образцов из зоны среднего загрязнения были меньше на 20 и 21%, чем у образцов из зон слабого и сильного загрязнения. Толщина также уменьшилась на 10 и 11% соответственно. При этом количество ветвлений колебалось не существенно (табл. 4).

При изучении почек, выявлено следующее. В 2009 г. максимальные показатели размеров были у образцов из зоны среднего загрязнения. На 17 и 24% больше, чем из зон слабого и сильного загрязнений. А по толщине на 15 и 9 % больше соответственно. В 2010 г. показатели размеров почек образцов из зоны среднего загрязнения стали меньше на 14 и 21% по длине и на 6 и 9 % по толщине, чем у образцов, взятых в зонах слабого и сильного загрязнения соответственно (табл. 5).

По данным двух лет в зоне среднего загрязнения было отмечено наименьшее количество почек. В 2009 г. на 25 и 23%, а в 2010 г. на 20 и 39% меньше, чем в зонах слабого и сильного загрязнения (табл. 6).

Вся совокупность приведенных данных позволяет судить о состоянии Picea pungens в различных зонах загрязнения. Наши исследования показали, что здоровых деревьев на выбранных для изучения территориях г. Воронежа практически не было. Все образцы, включая взятые с деревьев из зон слабого загрязнения, в той или иной степени оказались поврежденными. При этом повреждения выражались, главным образом, в изменении размеров хвои, появлении некрозов, уменьшении продолжительности жизни хвои и т.д. С увеличением уровня загрязнения размеры органов растения увеличивались, а затем уменьшались; иногда становились меньше, чем у образцов из зоны с минимальным уровнем загрязнения. Анализ количества хвои, побегов и почек показал, что с увеличением уровня загрязнения количество органов уменьшалось, а затем снова увеличивалось; становилось больше, чем у образцов из зоны с минимальным уровнем загрязнения. Подобные изменения у ели колючей можно отнести к приспособительной реакции на действие неблагоприятных условий внешней среды, включая антропогенную нагрузку [3, с.48]. Показано, что усиление антропогенной нагрузки сказывалось на состоянии хвойных пород деревьев, включая Picea pungens, что представляет угрозу для городских насаждений. При этом более благоприятными условиями для хвойных являются парки и скверы, где деревья имели минимальные повреждения.

Таблица 1.

Обобщенная совокупность данных параметров размеров хвои деревьев Picea pungens из разных зон загрязнения.

Таблица 2.

Обобщенная совокупность данных параметров охвоенности побегов и абсолютно сухого веса хвои деревьев Picea pungens из разных зон загрязнения.

Таблица 3.

Обобщенная совокупность данных параметров некротических поражений и продолжительности жизни хвои деревьев Picea pungens из разных зон загрязнения.

Таблица 4.

Обобщенная совокупность данных параметров побегов деревьев Picea pungens из разных зон загрязнения.

Таблица 5.

Обобщенная совокупность данных параметров размеров почек деревьев Picea pungens из разных зон загрязнения.

Таблица 6.

Обобщенная совокупность данных параметров  количества почек деревьев Picea pungens из разных зон загрязнения.

Список литературы

1. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. М.: Мир, 1988. 350 с.
2. Вишнякова С. В. Лесоводственно-экологические особенности видов темнохвойных в посадках г. Екатеринбурга. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Екатеринбург: УГЛУ, 2009. 23 с.
3. Водолажский А. Н. Оптимизация рекреационного использования боров зеленой зоны города Воронежа: Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Воронеж: ВГЛА, 2007. 17 с.
4. Генеральный план городского округа г. Воронежа. Т.2. Воронеж: Воронежпроект, 2006. 259 с.
5. Неверова О. А. Опыт использования биоиндикаторов в оценке загрязнения окружающей среды. Новосибирск: Ин-т. экологии человека, 2006. 88 с.
6. О состоянии окружающей среды и природоохранной деятельности городского округа город Воронеж в 2009 г.: доклад/ Управление по охране окружающей среды администрации городского округа город Воронеж. Воронеж: Изд. ВГУ, 2010. 78 с.
7. Сравнительная газоустойчивость древесных растений В.А. Попов// Газоустойчивость растений. Новосибирск: Наука, 1980. С. 41‑51
8. Экологическая безопасность городского округа город Воронеж на 2010‑2014 годы. Долгосрочная муниципальная целевая программа. Воронеж: ВГУ, 2009. 18 с.