Удк 630*18: 630*425: 582. 475. 4 Комплексная оценка состояния ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в г. Новокузнецк

Библиографическая ссылка: // Вестник АГАУ. – №7. – Барнаул, 2009. – с. 33-36. УДК 630*18:630*425:582.475.4 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АССИМИЛЯЦИОННОГО АППАРАТА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В Г. НОВОКУЗНЕЦК Фитоиндикация, сосна обыкновенная, уровни организации, техногенез, фотосинтетические пигменты, флуктуирующая асимметрия, анатомо-морфологические показатели, морфометрия, относительное жизненное состояние. Соболева О.М., Кондратенко Е.П., Пинчук Л.Г. Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт г. Кемерово Дана характеристика сосны обыкновенной в искусственных посадках г. Новокузнецка Кемеровской области в сравнении с контрольными деревьями. Показано, что состояние изученных деревьев стабильное, ослабленное. Для фитоиндикации целесообразнее одновременно учитывать несколько параметров, включающих разные уровни организации древесного растения. Введение Масса выбросов загрязняющих веществ в Кемеровской области составляет больше 1 млн. т./год [1]. Более трети выбросов приходится на долю Новокузнецка, который более десяти лет входит в десятку городов России с высоким уровнем загрязнения воздушного бассейна. Важнейшими источниками воздушных поллютантов в городе являются предприятия черной и цветной металлургии, теплоэнергетики и автотранспорт. Назрела проблема оценки состояния окружающей среды города с целью разработки действенных мер по ее улучшению. Одним из наиболее информативных методов оценки является биоиндикация и в качестве индикатора целесообразно использовать хвойные растения, и в частности, сосну обыкновенную. Изменения под влиянием антропогенного пресса происходят сначала на физиолого-биохимическом уровне и не отражаются на внешнем виде растения [2]. Начинается визуальное проявление повреждающего действия поллютантов: деформация кроны, уменьшение ее размеров, увеличение ажурности [3]. Характерными признаками хронического повреждения хвои являются хлорозы и некрозы на ее поверхности [4]. Материалы и методы Объектом исследования является сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) и ее ассимиляционный аппарат – хвоя. Были заложены две пробные площади в составе искусственных хвойно-лиственных посадок паркового типа: опытная, №1 в г. Новокузнецк и контрольная, №2 – в п. Чистогорский Новокузнецкого района. По отношению к основному предприятию-загрязнителю Заводского района – ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» – насаждения расположены неблагоприятно: проба №1 находится от ЗСМК в 3 км в юго-западном направлении и в 20 м от автотрассы, а проба №2 – в 40 км от города. Основными поллютантами являются диоксиды азота и серы, оксид углерода, фтористый водород, бензол, сажа, формальдегид, бенз(а)пирен и др. Общее число сосен на пробе №1 – 50, на контроле – 70, при среднем возрасте 25-30 лет. Забор материала для определения содержания ассимиляционных пигментов проводился ежемесячно в период 2002-2003 гг. и в 2007 г. Образцы хвои сосны (по 50 одно- и двулетних брахибластов с трех ветвей) отбирали из средней части кроны. В работе приведены усредненные данные по разновозрастной хвое. Определение количества фотосинтетических пигментов в хвое проводилось фотометрическим методом [5], жизненного потенциала по методике А.А. Алексеева [6], показателей флуктуирующей асимметрии хвои по методике Н.В. Василевской и Ю.М. Тумаровой [7], статистическую обработку результатов с использованием программы Microsoft ® Office Excel 2003. Результаты и обсуждение В ходе исследований выявлены значительные различия по всем изучавшимся параметрам. Рис. 1. Среднее содержание хлорофилла а в 2002, 2003 и 2007 гг. в разновозрастной хвое сосен: 1 – г. Новокузнецка; 2 – п. Чистогорского. Среднегодовое содержание фотосинтетических пигментов в хвое сосен г. Новокузнецка составило 1,66±0,11 мг/г сырого веса против 1,78±0,08 у сосен на контроле, при этом в обеих модельных площадях сохраняются общие тенденции распада и накопления хлорофилла а в течение года (рис. 1). Особенности накопления хлорофилла b в хвое (рис. 2) также весьма схожи на обеих пробных площадях, но в течение всего 2003 г. содержание второй формы хлорофилла в хвое городских сосен превышало количество пигмента у контрольных деревьев. Рис. 2. Среднее содержание хлорофилла b в 2002, 2003 и 2007 гг. в разновозрастной хвое сосен: 1 – г. Новокузнецка; 2 – п. Чистогорского. Однако подобная согласованность отсутствует в накоплении каротиноидов в хвое (рис. 3), их содержание характеризуются большими колебаниями как между пробными площадями, так и на одной площади в течение года. Рис. 3. Среднее содержание каротиноидов в 2002, 2003 и 2007 гг. в разновозрастной хвое сосен: 1 – г. Новокузнецка; 2 – п. Чистогорского. По общему содержанию пигментов хвоя первого и второго годов жизни у городских сосен практически не отличается, но на контроле эта разница хорошо прослеживается и в среднем составляет 24%. Отношение содержания хлорофилла а к содержанию хлорофилла b в хвое характеризует газоустойчивость растений – чем ниже данный показатель, тем менее устойчиво растение к действию поллютантов. У сосен г. Новокузнецка этот признак колеблется в течение года при среднем значении 1,55, у деревьев п. Чистогорского он в среднем составляет 2,03. В ходе изучения морфологических параметров роста и развития хвои установлено, что у сосен в г. Новокузнецк длина хвои в среднем составляет 6,04±0,01 см, а у сосен п. Чистогорского 8,1±0,05 см. Годовой прирост однолетнего побега опытных сосен составляет 6,01±0,17 см (минимум 2,5 см), контрольных – 10,3±0,09 (минимум 8 см). Для условий Кузбасса указанные для Новокузнецка значения признаны довольно низкими, т.к. в наших исследованиях у сосны обыкновенной длина хвои при определенных факторах развития может достигать 12 см, а годовой прирост – более 40 см. Также установлены различия в длине хвои в паре, выявлена асимметрия у всех популяций сосен. Однако менее всего разница в длине хвойных в паре выражена у сосен на контрольной площадке, которая составила 0,017±0,003, а у хвои новокузнецких деревьев отмечаются более высокие показатели асимметрии – в среднем величина ее составила 0,043±0,009. Значительной зависимости индекса флуктуирующей асимметрии от возраста хвои ни на одной из пробных площадей не отмечено. Хвоя чистогорских сосен по сравнению с хвоей опытных деревьев имеет более крупные размеры и, соответственно, характеризуется большими значениями анатомо-морфологических показателей (табл.). Таблица. Анатомо-морфологические показатели хвои сосен Проб-ная пло-щадь Число смоляных ходов, шт. Площадь централь-ного цилиндра, мм2 Площадь поперечно-го среза, мм2 Отношение площадей ц.ц. и поперечно-го среза Ширина хвоинки, мм Высота хвоинки, мм Опыт 7,4±0,05 0,22±0,04 0,83±0,06 0,27±0,01 1,40±0,21 0,64±0,01 Конт-роль 8,7±0,02 0,34±0,05 1,13±0,03 0,30±0,02 1,60±0,10 0,69±0,09 Отношение площади центрального цилиндра к площади поперечного сечения характеризует пропорциональность развития внутренних тканей хвои и ее возможные адаптации к внешним условиям. Данный показатель у новокузнецких сосен несколько снижен и составляет в среднем 0,27, у чистогорских – 0,30. Число смоляных ходов на поперечном срезе хвои новокузнецких сосен относительно высоко и составляет 7,4, что, видимо, объясняется их депонирующей функцией. Вместе с тем и у чистогорских сосен данный признак находится на повышенном уровне. Сосновые посадки в городе, согласно шкале относительного жизненного состояния, относятся к категории ослабленных (поврежденных): густота кроны снижена у отдельных деревьев более чем на 60%, максимальный возраст жизни хвои всего 3 года, отмечаются случаи изменения окраски. В противоположность этому, насаждение в поселке Чистогорском отнесено к категории здоровых: густота кроны составляет 90-100%, возраст жизнеспособной хвои до 5 лет, хотя хлорозы и некрозы отмечены и у хвои чистогорских сосен. Заключение Комплекс полученных данных однозначно указывает на нарушения в развитии деревьев сосны в условиях г. Новокузнецка, вызванные интенсивной техногенной нагрузкой. Однако некоторые параметры (относительно высокое содержание фотосинтетических пигментов, соотношение зеленых пигментов, анатомо-морфологическое строение хвои) позволяют сделать заключение о начавшемся процессе адаптации сосны к внешним условиям, поэтому можно спрогнозировать сохранение соснами стабильного состояния в течение довольно продолжительного времени. Таким образом, применение сосны обыкновенной в качестве фитоиндикатора, и в качестве декоративного растения вполне оправдано. Использование в целях фитоиндикации комплекса признаков, характеризующих разные уровни организации растения (молекулярный, клеточный, тканевой, организменный, популяционный и др.) дает более полную и точную оценку изменениям, начавшимся в древесном организме под воздействием техногенеза. Литература Государственный доклад о состоянии и охране окружающей природной среды Кемеровской области в 2004 году. – Кемерово: Практика, 2005. – 366 с. Кондратюк Е.Н. Промышленная ботаника / Е.Н. Кондратюк, В.П. Тарабрин, В.И. Бакланов и др. – Киев: Наукова думка, 1980. – 260 с. Горышина Т.К. Фотосинтетический аппарат и условия среды. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. – 204 с. Скопин А.Е. Характер изменчивости морфологической структуры листа древесных растений под действием антропогенного стресса // Тез. докл. II междунар. конф. по анатомии и морфологии растений. – СПб.: Бот. институт им. В.Л. Комарова РАН, 2002. – С. 313. Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина Л.М. Большой практикум по физиологии растений. – М.: Высш. шк., 1975. – 392 с. Алексеев А.А. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – 200 с. Василевская Н.В. Оценка стабильности развития популяций Pinus sylvestris L. в условиях аэротехногенного загрязнения (Мурманская область) / Н.В. Василевская, Ю.М. Тумарова // Биогеография Карелии. Труды Карельского научного центра РАН. – Вып. 7. – Петрозаводск, 2005. – С. 21-25.

Похожие:

	Удк 630*945. 32. Ббк 74. 200. 52 С23 Рецензенты Учебник: Биболетова М. З., Бабушис Е. Е., Снежко Н. Д. EnjoyEnglish» Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений, Обнинск:...		Распределение объемов тарифных квот, установленных в отношении ели... Российской Федерации и территории государств-участников соглашений о Таможенном союзе в третьи страны, за исключением Европейского...
	Зачетные требования Письменный перевод с русского языка на английский отдельных предложений и ситуаций, содержащих активный вокабуляр (без словаря)....		Название номинации На основании приказа отдела образования по Кировскому и Московскому районам от 29. 10. 12. №630 был проведен районный заочный экологический...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Проезд: от станции метро «Юго-Западная» автобусами №№66, 630, 688, 261, 226, 752, 720 до остановки «Улица Никулинская»		Комплексная оценка экологического состояния микрорайона мбоу лицея №5 г. Ельца Название оу муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение лицей №5 города Ельца Липецкой области
	Отчет о научно-исследовательской работе разработка плана стратегического... Цель научного исследования — комплексная оценка современного экономического и социального состояния территории и потенциала города...		Приказ от 18 ноября 2009 г. N 630 об утверждении и введении в действие... Правил разработки и утверждения федеральных государственных образовательных стандартов, утвержденных Постановлением Правительства...
	Закономерности изменения сбега стволов сосны обыкновенной (Pinus... Международная научно – методическая конференция «Декабрьские чтения имени С. Б. Барнгольц»		Комплексная оценка состояния здоровья, образа и качества жизни лиц... Работа выполнена на кафедре общественного здоровья и здравоохранения №2 гбоу впо «Оренбургская государственная медицинская академия»...
	Комплексная оценка состояния степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки Защита диссертации состоится 20 июня 2008 г в 1300 на заседании диссертационного совета д 212. 208. 16 по биологическим наукам при...		Справочный материал и рекомендации для педагога – экскурсовода в природу На территориях большинства школ г. Дивногорска естественные насаждения состоят из берёзы бородавчатой, лиственницы сибирской и сосны...
	Оценка и моделирование сортовых характеристик усыхающих стволов ели...		Урок истории слова во 2 классе Тема: «Сосны деревья моей жизни» Сосна – могучее красивое дерево. Г. Е. Николаева в своём творчестве часто обращалась к соснам: «Милые добрые сосны стали стеной вокруг...
	Выключатели серии вмг-10 (рис. 1) маломасляные имеют металлический... А имеют одинаковые токоведущие стерж­ни и розеточные контакты и отличаются разме­рами колодки и количеством гибких связей (одна на...		Качество семян сосны обыкновенной на лсп забайкальского края Правдин, 1963, Проказин, 1962) выход полнозернистых семян, масса 1000 штук семян, энергия прорастания и техническая всхожесть на...