VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Биоиндикация (bioindication) – обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Биологические индикаторы обладают признаками, свойственными системе или процессу, на основании которых производится качественная или количественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация состояния экологических систем, процессов и явлений. В настоящее время можно считать общепринятым, что основным индикатором устойчивого развития в конечном итоге является качество среды обитания. Биоиндикационные методы не требуют предварительной идентификации конкретных химических соединений или физических воздействий, они достаточно просты в исполнении, дешевы и позволяют вести контроль качества среды в непрерывном режиме. [6]

Применение методов биоиндикации по хвойным породам деревьев позволяет определить состояние биоресурсов, разработать стратегию рационального использования региона, определить предельно допустимые нагрузки для экосистем региона; выявить зоны экологического бедствия, решить вопрос о строительстве, пуске или остановке определённого предприятия, оценить эффективность природоохранных мероприятий. [6]

Целью исследования является анализ существующих подходов к биоиндикации по хвойным породам деревьев и выявление тех методов, которые применяются для диагностики экологического состояния окружающей среды в городах России наиболее часто.

Существует несколько подходов к биоиндикации по хвойным породам деревьев: определение состояния хвои по некрозам и усыханиям; определение площади поверхности хвои; определение состояния генеративных органов; состояние прироста последних лет; определение продолжительности жизни хвои; исследование общего состояния деревьев. [1]

Рассмотрим примеры использования указанных методов для различных территорий.

Город Дубна, Московская область

Город Дубна не имеет крупных промышленных зон и расположен далеко от индустриальных центров. Экологическая обстановка на территории города оценивается, как достаточно благополучная. Численность населения около 70000 человек, площадь 7166 га.

В рамках биоиндикационных исследований по сосне обыкновенной Pinus Silvestris L. по территории всего города в 57 точках изучены следующие параметры: некрозы и усыхания хвои, площадь поверхности хвои, количество хвои на 10 см побегов, состояние репродуктивных органов (шишек) и общее состояние деревьев сосны обыкновенной. [2]

По результатам проведенных исследований некрозов и усыхания основная часть территории города относится к 1 и 2 классам загрязнения, т.е. воздух идеально чистый и чистый. К этой зоне относится территория жилой застройки, большая часть зеленых зон и промышленных территорий. В правобережной части города выявлены 4 локальных участка, характеризующихся 3 классом загрязнения воздуха, то есть воздух относительно чистый. Это районы полигона ТБО, железнодорожной станции «Большая Волга» с перекрестком на Дмитровском шоссе, Восточная котельная и Заволжская база (рис. 1). [2]

Рисунок 1. Классы загрязнения воздуха на территории г. Дубны

Город Нея, Костромская область

На территории городского поселения г. Нея проживает около 11000 человек, территория города занимает 1611,4 га. Основные отрасли хозяйства: лесная, заготовка и обработка древесины, производство и переработка сельскохозяйственной продукции.

В рамках биоиндикационных исследований по сосне обыкновенной Pinus Silvestris L. изучены классы повреждения и усыхания хвои; продолжительность жизни хвои; состояние генеративных органов сосны (шишек). Наблюдения проводились на пяти точках.

В результате исследований выявлено, что состояние атмосферного воздуха в районе автодороги (ул. Любимова) можно оценить, как близкое к загрязненному.Остальная часть территории относится ко второму классу загрязнения, т.е. воздух чистый. [5]

Город Горно-Алтайск, республика Алтай

Горно-Алтайск — городской округ с численностью населения около 62000 человек и площадью 9550 га. Основной отраслью промышленности Горно-Алтайска является сельское хозяйство. Развито производство строительных материалов.

Наблюдения проводились на 5 пробных площадках. Загрязнение атмосферного воздуха оценивалось по общему состоянию сосны обыкновенной. Исследования показали, что здоровых деревьев в городе практически нет. Индекс экологического состояния деревьев колеблется в пределах от 1,6 до 2,6, что соответствует категории ослабленных деревьев.

Среди прочих факторов негативное действие на состояние сосны оказывает выпас крупнорогатого скота. [4]

Село Клявлино, Самарская область

Клявлино – населённый пункт с численностью населения около 7500 человек и площадью 606 га. В селе развита пищевая промышленность и сельское хозяйство. Также на территории расположен Клявлинский нефтеперерабатывающий завод.

Наблюдения проводились на трёх площадках по сосне обыкновенной. Анализировались такие параметры, как повреждение и усыхание хвои, продолжительность жизни хвои, состояния генеративных органов.

Состояние атмосферного воздуха на территории села в общем можно оценить, как чистое (1 класс). Вблизи автодороги и нефтеперерабатывающего завода состояние атмосферного воздуха можно оценить, как близкое к загрязненному (4 класс). [7]

Город Алейск, Алтайский край

Алейск – городской округ с численностью населения около 28000 человек и площадью 4387 га. Город является центром перерабатывающей промышленности.

Биоиндикационные исследования экологического состояния города проводились по некрозам и усыханиям хвои ели обыкновенной (Picea abies L.) на 7 площадках. В результате исследований можно сделать вывод, что атмосферный воздух города находится в относительно хорошем состоянии (3 класс). [3]

Исходя из изученных примеров – г. Дубна Московской области, г. Нея Костромской области, г. Горно-Алтайск и г. Алейск республики Алтай, с. Клявлино Самарской обл., – можно заключить, что методика биоиндикации по хвойным породам деревьев используется в самых разных климатических зонах по территории всей России для населенных пунктов различной площади и промышленной ориентированности. Наиболее часто используемыми методами исследования можно считать анализ повреждений и усыхания хвои, а также оценку состояния генеративных органов (шишек).

Защита окружающей среды от загрязнения – одна из ключевых задач в общей проблеме оптимизации природопользования, сохранения качества среды для настоящего и будущих поколений людей. Методы биоиндикации являются весьма доступными для использования и позволяют зафиксировать наличие негативного воздействия автотранспорта и других техногенных объектов на окружающую среду. [1]

Литература

1. Ашихмина Т.Я. Экологический мониторинг. – М.: Академический Проект. 2005. – 416 с.

2. Баскакова Е.А., Савватеева О.А. Экспресс-контроль антропогенной транформации городских экосистем методами биоиндикации хвойных пород. // Фундаментальные исследования. №5 (2) 2012. С. 407-411.

3. Богачеева Е.В. Изучение состояния атмосферы города Алейска методом биоиндикации с помощью ели обыкновенной. — URL: http://infourok.ru/izuchenie_sostoyaniya_atmosferygoroda_aleyska_metodom_bioindikacii_s_pomoschyu_eli_obyknovennoy-320453.htm Режим доступа: свободный. Дата доступа: 25.05.15.

4. Живетьева Т.В. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной. – URL: http://xn----itbbmalqd7b5a5d8a.xn--p1ai/wp-content/uploads/2015/06/13_Bioindikatsiya-zagryazneniya-vozduha-po-sostoyaniyu-sosny-obyknovennoj.pdf Режим доступа: свободный. Дата доступа: 25.05.15.

5. Косарева Н.С. Влияние выбросов автомобильного транспорта в городе Нея на состояние хвойных растений. – URL: http://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2012/04/07/vliyanie-vybrosov-avtomobilnogo-transporta-v. Режим доступа: свободный. Дата доступа: 25.05.15.

6. Мелехова О.П., Сарапульцева Е.И. Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование. – М.: Издательский центр «Академия». 2008. – 288 с.

7. Шайбулатова А.И., Чернова В.Ф. Биоиндикация воздуха по состоянию морфологических признаков сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). – URL: http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2012/11/08/bioindikatsiya-vozdukha-po-sostoyaniyu-morfologicheskikh-priznakov-sosny Режим доступа: свободный. Дата доступа: 25.05.15.

Код для цитирования: Скопировать