БИОИНДИКАЦИОННАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ PINUS SYLVESTRIS

БИОИНДИКАЦИОННАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ PINUS SYLVESTRIS
Лаврова Анастасия Олеговна – студентка 4 курса,
направление подготовки «Экология и природопользование»,
Александрова Евгения Юрьевна – кандидат педагогических наук,
доцент кафедры естественных наук
ФГБОУ ВО «Мурманский арктический
государственный университет», г. Мурманск, Россия
Аннотация: Проведен анализ отклонений в развитии хвои сосны
обыкновенной в районе г. Мончегорск. Преобладает хвоя 3 класса
повреждения. Данные, полученные в ходе исследования, позволяют
выявить негативные воздействия, связанные с систематическим
загрязнением атмосферного воздуха на территории вблизи г. Мончегорск.
Ключевые слова: оценка качества окружающей среды; загрязнение
атмосферного воздуха; чувствительность к уровню загрязнения;
биоиндикатор; состояние хвои.
BIOINDICATIVE ENVIRONMENTAL ASSESSMENT BASED ON
PINUS SYLVESTRIS
Lavrova Anastasiya Olegovna – student,
Ecology and environmental management,
Alexandrova Evgeniya Yurjevna,
Murmansk State Arctic University, Murmansk, Russia
Annotation: The analysis of environmental state in Murmansk was
carried out on the basis of different features of coniferous trees in the area of
Monchegorsk. Needles mostly suffered Class 3 damage. The data obtained in
the study allows us to reveal the negative effects associated with systematic air
pollution in the area near the town of Monchegorsk.
Keywords: environment quality assessment; pollution of atmospheric air;
level of sensitivity to pollution; bioindicator; condition of needles.
Производственная деятельность человека сопровождается ростом
техногенной нагрузки на окружающую природную среду, в связи с чем
возрастает значимость биоиндикаторов, по которым можно судить о
качестве окружающей среды. Особое место среди биоиндикаторов
занимают хвойные, которые отличаются повышенной чувствительностью
к уровню загрязнения окружающей среды.
Целью исследования являлся анализ состояния сосны обыкновенной
(Pinus sylvestris) как показателя качества окружающей среды в районе
деятельности горно-металлургического комбината (г. Мончегорск).
Задачи исследования:
1. Изучить возможности использования растений из (Pinus sylvestris)
для проведения индикационных исследований состояния атмосферного
воздуха.
2. Проанализировать отклонения в развитии хвои Pinus sylvestris,
произрастающих вблизи горно-металлургического комбината (г.
Мончегорск).
3. Определить степень загрязнения атмосферного воздуха вблизи
горно-металлургического комбината (г. Мончегорск) на основе анализа
состояния хвои.
Объект исследования: хвоя сосны обыкновенной (Pinus sylvestris).
Предмет исследования: загрязнение атмосферного воздуха вблизи горнометаллургического комбината (г. Мончегорск).
Теоретическая
значимость
исследования:
проанализированы
возможности использования хвойных из р. Pinus sylvestris для проведения
биоиндикационных исследований качества атмосферного воздуха.
Практическая значимость исследования: данные, полученные в ходе
исследования, позволяют выявить негативные тенденции, связанные с
систематическим загрязнением атмосферного воздуха вблизи г.
Мончегорск.
Сосна – одно из самых распространенных деревьев в нашей стране;
ее встретить на сухих песках и на моховых болотах, на голых меловых
склонах и на гранитных скалах. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) –
вечнозелёное хвойное дерево до 40 м высоты с округлой кроной и прямым
стволом, покрытым красно-бурой или сероватой растрескивающейся
корой. Хвоинки расположены по две в пучке. При благоприятных
условиях произрастания длина хвои достигает в длину 25-60 мм [3].
Исследование предполагало отбор 250 проб: 200 проб было отобрано
на 5-ти экспериментальных площадках, расположенных вблизи «КГМК»
(площадка «Североникель», г. Мончегорск), 50 проб было взято на 2-х
условно фоновых, расположенных на территории рекреационного
комплекса Долина уюта (г. Мурманск) и на территории Лапландского
биосферного заповедника. Выбор площадок обусловлен близостью
Кольской горно-металлургической компании. Ветви срезались на высоте
1,5-2,0 м с части кроны.
При проведении исследования были обследованы деревья примерно
одного возраста и размера. Проведены замеры длины и ширины хвои,
процента её повреждения, класса повреждения, класса усыхания, радиуса,
а также рассчитана полусферическая и общая сферическая поверхность
хвоинок.
Отбор проб осуществлялся в начале июля 2015 г. Первая проба была
взята непосредственно вблизи комбината, все последующие пробы были
взяты на различном удалении (таблица 1).
В качестве контроля были взяты растения, расположенные в черте г.
Мурманска (на территории рекреационного комплекса Долина уюта) и в
Лапландском государственном природном биосферном заповеднике.
Выбор контрольных объектов обусловлен тем, что на данных
территориях практически отсутствует антропогенная нагрузка.
В ходе обследования проводился анализ состояния хвои (измерение
длины, ширины, процента повреждения хвои, анализ класса повреждения,
класса усыхания, расчет полусферической и общей поверхности хвои).
Хвою осматривали с использованием лупы, информацию о
повреждениях заносили в рабочий журнал. Ширина хвои промерялась по
центру [1, С. 73]. Рассчитывались средние показатели по каждой позиции:
средний процент повреждения хвои по каждому объекту, указывалась
типология повреждений.
По результатам исследования длина хвои на экспериментальных
площадках варьировала от 24 до 36 мм. Максимальная длина хвои
отмечена на контрольных участках (в районе с пониженным уровнем
антропогенного воздействия) – от 34 до 43 мм.
Ширина хвоинок на экспериментальных площадках составляла от 1
мм до 1,1 мм. В контрольной зоне отмечена ширина хвоинок в диапазоне
1,3-1,4 мм. Растения с наибольшей шириной хвои зафиксированы в
районах с меньшей антропогенной нагрузкой, что подтверждает реакцию
хвойных на изменение состояния окружающей среды.
В ходе исследования также производился расчет полусферической
стороны хвои и общей поверхности хвоинки [2]. Наибольшая
полусферическая (61,60 мм2 и 55,14 мм2) и общая поверхность хвои (100,83
мм2 и 90,26 мм2) зафиксирована в контрольной точке (минимальный
уровень загрязнения). На участках, расположенных вблизи горнометаллургического комбината, отмечено уменьшение полусферической
(48,96 мм2 – 54,88 мм2) и общей площади поверхности (80,15 мм2 - 89,84
мм2).
По результатам проведенного исследования были сформулированы
следующие выводы:
1. Представляется возможным использовать растения из р. Сосна
(Pinus) в качестве биоиндикатора, т.к. реакция на загрязнение
атмосферного воздуха у растений этого рода явно выражена.
2. Средний процент площади поврежденных звоинок колеблется от
2,6 до 21,3%. При этом, в районах с высокой антропогенной нагрузкой
зафиксирована большая площадь повреждения хвои (в 1-21,3 раза) по
сравнению с контрольным объектом. Распределение по классам усыхания
свидетельствует о том, что, в основном, превалирует хвоя I класса. В
зонах, приближенных к комбинату, обнаруживаются также образцы с
усыханием более 30-50% площади хвои.
3. Исследование состояния растений в зоне с высокой антропогенной
нагрузкой свидетельствует о том, что степень загрязнения атмосферного
воздуха примерно в 1- 21,3 раза выше, чем в контрольной зоне.
При этом отмечено, что контрольная зона рекреационный комплекс
Долина уюта, также испытывает антропогенную нагрузку, обусловленную
переносом загрязняющих веществ от автотранспорта Ленинградского
шоссе и др. источников загрязнения, что выражается в повреждениях
(2,5%), обнаруженных в ходе исследования.
Проведенное исследование подтверждает возможность изучения
состояния урбанизированной среды в северных условиях с использованием
Pinus sylvestris, в том числе при организации учебно-исследовательских
работ со школьниками, в системе дополнительного образования детей.
Список литературы
1. Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды:
биоиндикация и биотестирование. М.: Академия, 2007. 288 с.
2. Уткин А.И. Площадь поверхности лесных растений: сущность,
параметры, использование. М.: Наука, 2008. 292 с.
3. Чепик Ф.А. Определитель деревьев и кустарников. М.:
Агропромиздат, 1985. 231 с.