Подчеркнем, что особое место среди биоиндикаторов занимают хвойные растения, которые отличаются особой чувствительностью к загрязняющим агентам в атмосферном воздухе. Это и обусловило выбор темы данного исследования.
Целью исследования являлся анализ состояния хвои растений в районе деятельности Кольского горно-металлургического комбината г. Мончегорска.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Изучить возможности использования хвойных растений для оценки качества окружающей среды.
2. Проанализировать отклонения в развитии хвои ели сибирской (Picea obovata), произрастающей вблизи горно-металлургического комбината в г. Мончегорске.
3. Оценить качество окружающей среды вблизи горно-металлургического комбината (г. Мончегорск).
Объект исследования: хвоя ели сибирской (Picea obovata).
Предмет исследования: качество окружающей среды в районе горно-металлургического комбината (г. Мончегорск).
Рассмотрим общую характеристику объекта нашего исследования. Ель сибирская является одним из главных видов-лесообразователей Сибири. За пределами России произрастает на Скандинавском полуострове, в Казахстане, на севере Монголии, в Китае. Это наиболее северный из всех известных видов рода Ель. На севере-востоке Европы и на Урале гибридизирует с близкородственной елью обыкновенной (Picea abies), образуя ряд переходных форм, известных под общим названием Ель финская (Picea fennica).
Ель сибирская – крупное дерево с узкопирамидальной или пирамидальной кроной, в свободном стоянии начинающейся от основания ствола. Некоторые деревья достигают 30 м в высоту, диаметр ствола крупных деревьев достигает 70 см. Рост деревьев в высоту изменяется с возрастом и в целом зависит от освещённости. Хвоя у сибирской ели короткая (4-20 мм) и колючая, шишки меньше чем у остальных растений этого рода, семена созревают к концу сентября в год опыления. Семеношение у деревьев начинается в зависимости от местоположения с 15-50 лет, урожайные годы повторяются с интервалом три-пять лет, в промежутках между ними ель семян практически не даёт [1].
В ходе исследования нами было отобрано 360 проб на 6-ти учетных площадках: 5 учетных площадок располагалось вблизи горно-металлургического комбината (г. Мончегорск), заложены на удалении 2,5 км друг от друга по трассе Р-18 (г. Санкт-Петербург – г. Кола). Пробы хвои отбирались на удалении примерно в 2 км от трассы (в лесной зоне), чтобы минимизировать влияние автотранспорта со стороны трассы. Условно фоновая проба была отобрана на территории спортивно-рекреационного комплекса «Долина Уюта» (г. Мурманск).
Отбор проб производился в начале сентября 2016 года.
При проведении исследования выбирались растения примерного одного возраста и размера. При отборе проб определялся возраст побегов у хвойных растений по методике О.П. Мелеховой [2], отбирались одновозрастные шестигодичные побеги. Побеги срезались на высоте 1,5 м над землей. Деревья отбирались примерного одного роста и с одинаковым размером диаметра ствола (замерялся в полевых условиях рулеткой).
В лабораторных условиях была проведена комплексная оценка каждой пробы: отобрано по 50 хвоинок с каждой пробы и произведен анализ ширины, длины, класса усыхания и класса повреждения хвоинок по методике О.П. Мелеховой [2].
Хвою осматривали с помощью лупы, информацию о повреждениях заносили в электронный журнал. Ширину хвои измеряли по центру с помощью миллиметровой линейки. С помощью формул рассчитывались средние показатели по каждому объекту.
По результатам исследования в среднем длина хвои варьировала от 8 до 14 мм, но встречались редкие экземпляры, достигавшие до 21 мм. Ширина хвои составляла от 0,5 до 1,2 мм. Растение с наибольшей шириной и длиной хвоинок, была зафиксирована на площадках с наименьшей антропогенной нагрузкой. Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что на хвою оказывает влияние загрязнение окружающей среды.
По результатам проведенного исследования были сформулированы выводы:
Проведенное исследование подтверждает, что хвойные растения являются биоиндикаторами, реагируют на изменение в окружающей среде (изменение атмосферного состава, загрязнения почвы тяжёлыми металлами и химическим соединениями, и др.).
В районе воздействия горно-металлургического комбината (г. Мончегорск), зафиксирована хвоя с наибольшим процентом повреждения (от 33,63% до 71,68%). Сравнивая с условно фоновым объектом, в котором повреждение составляет от 21,1% до 21,9% можно прийти к заключению, что высокий уровень загрязнения в близи «КГМК» оказывает прямое воздействие на повреждение хвои ели сибирской.
Для оценки качества среды в пределах горно-металлургического комбината была использована шкала оценки, которая позволила оценить качество окружающей среды как «удовлетворительное». Также можно отметить, что в условно фоновой зоне спортивно-рекреационного комплекса «Долина Уюта» (г. Мурманск), также зафиксирована незначительная антропогенная нагрузка, что обусловлено расположением комплекса в пределах городской черты.
Проведенное исследование подтверждает возможность оценки окружающей среды с использование ели сибирской как биоиндикатора.
Список литературы:
Шуберт, Р. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем [Текст] / Э. Вайнерт, Р. Вальтер, Т. Ветцель и др.; под ред. Р. Шуберта. – М.: Мир. – 1988. – 348 с.
Мелехова, О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование [Текст] / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева и др. – М.: Академия, 2007. – 288 с.
Доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Мурманской области в 2014 году [Текст]: стат. сб. – Мурманск: Министерство природных ресурсов и экологии Мурманской области, 2014. – 152 с.