«Хвойные как биоиндикатор состояния окружающей среды» Абулкашова С.А.

«Хвойные как биоиндикатор состояния окружающей среды»
Абулкашова С.А.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Омский государственный педагогический университет»
Омск, Россия
«Сonifers as a bioindicator of environmental»
Abulkashova S.A.
Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Omsk State
Pedagogical University"
Omsk, Russia
«Хвойные как биоиндикатор состояния окружающей среды»
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с
тех пор, как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека
в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало
многообразнее, и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.
Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы – той части
нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время
подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить
несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает
экологическую ситуацию на планете.
Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к
загрязнению воздуха сосновые леса. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего
индикатора антропогенного влияния, принимаемого. Известна высокая чувствительность
хвойных растений к различным видам загрязнителей, что обуславливает их широкое
использование в качестве биоиндикаторов при оценке качества окружающей среды.
Наиболее
подверженными
аэрогенной
деградации
являются
ландшафтные
биокомплексы – лесные сосновые сообщества на бедных почках (в отличие от
малочувствительных биоценозов широколиственных лесов). Это обусловливает выбор
сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее
время за «эталон биодиагностики». Информативным по техногенному загрязнению
являются морфологические и анатомические изменения хвои сосны, а также сроки
наступления вегетации и осенних фенофаз. Так, при хроническом загрязнении лесов
диоксидом серы наблюдаются повреждения и преждевременное опадение хвои сосны. В
зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои на 30-60% в сравнении с
контрольным участком (Ашихмина, 2000).
Область распространения кедра сибирского охватывает районы Северо -Востока
Европейской части России, Урала, Западной и Восточной Сибири и Северной Монголии.
По современному географическому распространению кедра ареал его относиться к
Евроазиатскому типу, Монголо-Сибирско-Европейскому подтипу. По классификации ,
ареал кедра широтный бореальный, целиком расположен в Евроазиатской таежной
области, Европейско - Сибирской подобласти темнохвойных лесов. Наиболее подробно
изучены западные, Уральские и Южно - Сибирские участки ареала кедра
сибирского.(Толмачев,1974).
Кедр сибирский плохо переносит жару и сухость воздуха. Особенно заслуживают
внимания сибирские кедры, растущие в Шатиловском лесу Орловской области на
деградированных черноземах. Местность, где растут указанные кедры, расположена в
лесостепной зоне. Несмотря на относительную сухость воздуха, кедр сибирский хорошо
себя чувствует. Деревья достигают в высоту 25-27 м, диаметр стволов 54-60 см. (Бех и др.
1979). Но хотя кедр произрастает в указанных местах, все же требователен как к
почвенной, так и к воздушной влаге. Сибирский кедр предпочитает места с высокой
относительной влажностью воздуха; этому как раз соответствует климат северо-западных
областей Российской Федерации. На территории Сибири (в своем ареале) кедр сибирский
не встречается в районах, где среднегодовая относительная влажность воздуха в 13 ч
менее 60 %, а наименее влажного месяца - 50%. Кедр сибирский - важнейшая лесная
порода Сибири (Толмачев ,1974)Свое название получила по сходству шишек с шишками
настоящего кедра. Крупное дерево, достигающее 20-25 м, в хороших условиях
местопроизрастания 30-40 м высоты. Отличается пышной густой кроной с толстыми
сучьями. У молодого дерева крона яйцевидная заостренная, с возрастом становится
широкой, округлой. Известны формы сосны сибирской с широкопирамидальными
кронами. Ствол пепельно-серый, уже к 100 годам образует чешуйчатую корку. У более
старых деревьев кора темнеет и становится груботрещиноватой. Встречаются деревья и с
более гладкой корой. Толстые удлиненные побеги покрыты чешуйчатыми листочками и
рыжими волосками, несут многочисленные укороченные побеги с пучками хвоинок по 5
штук. Пленчатые желто-бурые влагалища у пучков опадают в первый же год. Плотная
торчащая зеленая, с внутренней стороны сизоватая хвоя достигает 7-13 см длины. Хвоя в
разрезе трехгранная, по краям зубчатая, Смоляные ходы периферические или лежит в
паренхиме хвои.
Корневая система сосны сибирской развита хорошо. Кроме стержневого, не особенно
крупного корня, образует длинные крепкие боковые корни. На « болотах и в местах с
вечной мерзлотой развивает поверхностную корневук систему. При наличии толстого
мохового покрова в сырых местах выпускае придаточные корни. На корневых мочках у
кедра обычно имеютс эктотрофные и эктоэндотрофные микоризы. Растет сосна сибирская
в первь годы медленно, часто дает первые мутовки ветвей лишь в 5-7-лет.
Определение состояния хвои кедра сибирского
для оценки загрязненности атмосферы
В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не
имеет повреждений и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и
некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей
поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается
продолжительность жизни хвои сосны.( Илькун,1978)
Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны состоит в следующем. С
нескольких боковых побегов в средней части кроны 5—10 деревьев сосны в 15 —20летнем возрасте отбирают 200 — 300 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Анализ
хвои проводят в лаборатории. Вся хвоя делится на три части (неповрежденная хвоя, хвоя
с пятнами и хвоя с признаками усыхания) и подсчитывается количество хвоинок в
каждой группе. Данные заносятся в рабочую таблицу с указанием даты отбора проб на
каждом ключевом участке. Обработанные данные вносятся в табл. экопаспорта .
Полученные результаты сравниваются с результатами прошлых лет по данным
экопаспорта. Делается вывод об изменении загрязнения атмосферы.(Федорова и др.2001)
Определение загрязненности атмосферы по состоянию прироста деревьев
последних лет. Биондикатором загрязненности атмосферы может служить ежегодный
прирост деревьев по высоте, который на загрязненных участках может быть на 20 — 60%
ниже, чем на контрольных. Для индикации состояния атмосферы этим методом в сентябре
следует визуально осмотреть на ключевых участках сосновый древостой возраста 10—15
лет. На исследуемом участке выбрать направление (например, с севера на юг), вдоль
которого подсчитать все деревья подряд, кроме тех, у которых поврежден главный побег.
Чтобы измерения были более точными, необходимо обследовать не менее 100 деревьев,
находящихся по возможности в разных местах исследуемого участка для исключения
случайных факторов, например, вредителей (хрущ, пилильщик, сосновая совка). На
каждом дереве измерить длину центрального побега между двумя верхними мутовками (т.
е. прирост последнего года) и определить среднюю величину прироста.
Можно сделать вывод о том, что хвоя сосны обыкновенной обладает большой
аккумулирующей способностью. При накоплении токсических веществ наблюдаются
морфологические изменения, которые являются показателем загрязненности атмосферы.
Список литературы
1. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Под ред. Т. Я.
Ашихминой. - М.: АГАР, 2000.
2. Бех И.А., Таран И.В. Сибирское чудо дерево Новоссибирск, «наука»,1979. – 126 с.
3. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. - Киев: Наукова думка, 1978.
4. Толмачев А.И. Введение в географию растений. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1974. - 244 с.
5. Фёдорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. –
М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001.
6. Шуберт Р. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Р. Шуберта. -М.: Мир, 1988. –
348 с.