Библиографическое описание:

Гайвас А. А., Некрасова А. Е. Ель сибирская как биоиндикатор промышленного загрязнения в городе Омске // Молодой ученый. — 2015. — №8. — С. 377-379.

Среди многих опасностей, грозящих нормальному функционированию экосистем в последнее десятилетие, можно отнести еще одну — промышленное загрязнение. В условиях промышленного загрязнения атмосферы насаждения древесных растений способны в десятки раз понижать уровни загрязнения и одновременно локализовывать его, т. е. эффективно выполнять роль естественного фильтра.

Для юга Западной Сибири г. Омск является примером, где отчетливо проявляется эффект техногенного воздействия на развитие природно-территориальных комплексов, обусловленный чрезмерной плотностью населения и большой насыщенностью промышленными производствами, автотранспортом. Техногенное загрязнение в городе в 2,7–6,6 раз выше, чем на достаточно большом (25 км) удалении от него [2].

Даже слабое, но постоянное воздействие отходов на определенные структурные и функциональные звенья экосистемы вызывает с течением времени нарушение естественных биологических связей компонентов растительных сообществ: обеднение их состава и снижение общей устойчивости к другим внешним повреждающим воздействиям. Ослабленные древостои, как правило, становятся объектами массового заселения вредителей или грибных инфекций, приводящих к быстрому отмиранию деревьев.

При обследовании городских насаждений Омска в 2011–2014 гг. были получены материалы, характеризующие современное состояние омских городских парков. Выявлены факты ослабления и усыхания деревьев из-за повреждения вредителями и поражения болезнями, а также вследствие негативного влияния на насаждения факторов антропогенного характера.

Одним из наиболее существенных факторов является антропогенное загрязнение территории. В отличие от многих природных стрессов, действующих в течение ограниченного периода времени — от минут и часов (пожары, заморозки) до нескольких лет (очаги размножения вредителей), проявление антропогенного загрязнения территорий обычно продолжается в течение многих десятилетий. Ущерб, причиняемый выбросами промышленных предприятий, трудно поддается учёту и проявляется в виде медленной деградации лесных насаждений [1].

Известно, что у растений газовое питание основное, и поэтому их ассимиляционный аппарат адаптирован к потреблению атмосферной углекислоты, находящейся в концентрации 0,03 % по объёму воздуха. Человек и животные получают из воздуха кислород в концентрации 21 %, то есть приблизительно в 1000 раз больше, чем углекислый газ. Отсюда ясно, что растения будут значительно чувствительнее к атмосферным примесям, чем человек или животное.

Наиболее подвержены влиянию промышленных выбросов в условиях города хвойные деревья, поэтому в качестве индикатора состояния была выбрана ель сибирская. Древостои ели очень чутко реагируют на увеличение уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных отходов. Так, увеличение дозы загрязнения на 1 мг/м3. в год сокращает время жизни древостоев на 64 года [4]. Интенсивность роста елей определяли по суммарной длине 10 хвоинок, приросту побега, его массе и массе 10 хвоинок. В качестве контроля для эксперимента был взят участок в Омском лесничестве (с. Подгородка), который расположен в 25 км от городской черты.

Состояние деревьев в черте города Омска оценивалось в процессе лесопатологического обследования парков и скверов в разных районах города. При оценке использовалась шкала категорий состояния деревьев согласно [3].

Чем больше получается значение среднего балла, тем хуже состояние древостоя. На каждом объекте учитывалось в среднем не менее 30 деревьев.

Полученные данные по состоянию ели сибирской в городе Омске, позволяют судить о темпах деградации еловых древостоев в разных районах (Таблица 1). Совершенно очевидно, что состояние еловых насаждений ежегодно ухудшается, причем в разных районах города этот процесс идет с разной скоростью.

Таблица 1

Динамика состояния ели сибирской в условиях городе Омска

Название пунктов наблюдения

Оценка состояния, баллы

2011

2012

2013

2014

Омское лесничество (с. Подгородка)

1,42

1,43

1,43

1,43

Парк ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П. А. Столыпина

1,46

1,47

1,47

1,47

Парк им. 30-летия Победы

1,26

1,27

1,27

1,28

Парк Советского округа

1,78

1,79

1,88

1,96

 

Можно констатировать, что хуже обстановка складывается в парке Советского округа. Состояние большей части деревьев было отнесено ко второй категории, то есть-ослабленные. На елях, растущих в этом месте, отмечены наибольший средний балл и самые высокие темпы ухудшения их состояния. По всей вероятности, это связано с расположенными поблизости предприятиями Нефтезавода, чьи выбросы негативно сказываются на состоянии деревьев. Ослаблению деревьев способствует и рекреационная нагрузка на парк, особенно в летний период.

При одних и тех же погодных условиях в годы наблюдений максимальные значения биометрических показателей в опытных вариантах были у растений, произрастающих в лучших экологических условиях — в парке, расположенном на берегу Иртыша, наименьшие — в худших, в парке Советского округа, где ели по длине прироста побега и его массе в два раза отставали от деревьев в контроле (Таблица 2).

Максимальное количество хвоинок на 10 см побега (18,25±0,479) отмечено у деревьев растущих в парке им. 30-летия Победы, меньшее - у елей парка Советского округа (17,45±0,331). В контроле этот показатель был 18,25±0,512 см. Достоверно этот показатель отличался только в парке Советского округа по сравнению с контролем.

Наибольшая суммарная длина 10 хвоинок отмечена у елей в парке им. 30-летия Победы - 14,6±0,398 см. В других парках этот показатель варьирует в незначительном диапазоне: от 13,8±0,294 до 14,2±0,284 см. Подобные измерения в контрольном Подгородном лесхозе составили 14,7±0,384, однако достоверной разницы в этом показателе не получено даже при 95 % уровне значимости.

Таблица 2

Изменение средних морфологических показателей ели сибирской в зависимости от места произрастания

Место

Год

Побег

10 хвоинок

Число хвоинок на 10 см побега

Прирост

Масса

Суммарная длина

Масса

Парк им. 30-летия Победы

2011

5,7

0,61

14,3

0,09

18,0

2012

7,1

1,08

14,5

0,09

17,0

2013

5,8

1,02

14,9

0,08

19,0

2014

5,2

0,92

14,7

0,09

19,0

В среднем за 4 года

5,9±0,187

0,9±0,031

14,6±0,398

0,087±0,005

18,25±0,479

Парк Советского округа

2011

4,9

0,49

13,8

0,05

17,8

2012

7,1

0,65

13,8

0,07

16,0

2013

4,1

0,69

14,0

0,07

18,0

2014

4,2

0,68

13,8

0,06

18,0

В среднем за 4 года

5,07±0,191

0,62±0,02

13,8±0,294

0,06±0,001

17,45±0,331

Парк ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П. А. Столыпина

2011

4,8

0,54

14,5

0,07

19,0

2012

6,1

0,65

14,1

0,08

15,0

2013

5,7

0,61

14,1

0,07

18,0

2014

5,6

0,65

14,2

0,07

17,0

В среднем за 4 года

5,5±0,175

0,61±0,02

14,2±0,284

0,07±0,002

17,2±0,385

Омское лесничество

(с. Подгородка)

2011

9,5

1,42

14,0

0,09

19,0

2012

14,0

2,36

14,8

0,12

17,0

2013

12,1

1,94

14,8

0,12

19,0

2014

11,4

1,93

15,1

0,12

18,0

В среднем за 4 года

11,7±0,31

1,91±0,05

14,7±0,381

0,11±0,005

18,25±0,512

 

Прирост побега в экологически чистых условиях Омского лесничества составил 11,7±0,31 см, и почти в половину меньше (5,07±0,191- в условиях парка Советского округа. Средний прирост на елях в парке ОмГАУ и в парке им. 30-летия Победы находился на одном уровне от 5,9±0,187 до 5,5±0,175 см. По приросту побега все парки достоверно отличались от контроля даже при 99,9 % уровне значимости. Разница в приросте побега была достоверна в 95 % случаев между парком им. 30-летия Победы и парком Советского округа.

Максимальная масса прироста побега отмечена у елей в парке им. 30-летия Победы (0,9±0,031г). Ели остальных парков имеют примерно одинаковую массу прироста от 0,62±0,02 до 0,61±0,02г. Эти показатели достоверно отличались от аналогичного по Омскому лесничеству - 1,91±0,05г. В то же время ели городских парков по максимальной массе прироста достоверно отличались и от парка им. 30-летия Победы.

По массе 10 хвоинок лидировали деревья, произрастающие в парке им. 30-летия Победы (0,087±0,005). Этот показатель у всех парков достоверно отличается от подобного в Омском лесничестве (0,11±0,005).

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что экологическая обстановка исследуемой территории непосредственно влияет на состояние хвойных насаждений. Контрольный фон - обследование елей в Омском лесничестве- подтверждает выявленную закономерность. Наилучшие значения по всем изученным показателям у деревьев в парке им. 30-летия Победы, расположенном на берегу Иртыша, который, с точки зрения экологии, является наиболее благополучным районом города. Самая неблагоприятная обстановка для произрастания елей в парке Советского округа, который находится поблизости с промышленными предприятиями города, такими как: «Омский нефтеперерабатывающий завод», «Омский каучук», «Омский завод металлоконструкций» и т. д.

 

Литература:

 

1.      Барайщук Г. В. Влияние антропогенных факторов на хвойные насаждения Омска /Г. В. Барайщук, А. А. Гайвас // Защита и карантин растений. — М., 2006. — С. 35.

2.      Гайвас А. А. Антропогенное влияние на численность сосущих насекомых вредителей хвойных насаждений /А. А. Гайвас, Е. В. Кубасова // Омский регион — месторождение возможностей: матер. науч.-техн. конф. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. — 460 с.

3.      Санитарные правила в лесах Российской Федерации.–М.: ВНИИЦ Лесресурс,1998.–25 с.

4.      Соловьев В. А. Влияние загрязнения атмосферы на лесные экосистемы: лекции / В. А. Соловьев и др. — Л.: ЛТА, 1989.- С.38–42.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle