CC BY
76
СО УДК 504.73.05 Л.П. Балданова
е=; ББК 28.588
^ ИНДИКАЦИОННАЯ РОЛЬ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ
<М РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ПРИ ОЦЕНКЕ
^ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БЛАГОПОЛУЧИЯ ТЕРРИТОРИИ*
<м
Представлена проблема антропогенной трансформации растительного покрова, обусловленной загрязнением окружающей среды. Рассмотрены возможности использования растений как индикаторов состояния окружающей среды.
Ключевые слова: биоразнообразие; устойчивое развитие; антропогенный фактор; растительный покров; индикатор экологического благополучия; атмосферные поллютанты.
L.P. Baldanova
ESTIMATION OF ECOLOGICAL WELL-BEING OF TERRITORY AND INDICATIVE ROLE OF ANTHROPOGENIC TRANSFORMATION
OF VEGETATION COVER
This article deals with the problem of anthropogenic transformation of vegetation cover caused by environment pollution. The author considers using plants as indicators of the state of the environment.
Keywords: biodiversity; sustainable development; anthropogenic factor; vegetation cover; indicator of ecological well-being; atmospheric pollutants.
Состояние растительного покрова территории является важным показателем качества природной среды. Растительность выполняет раз-gs^ личные функции в природных и природно-хозяйственных системах.
gs | С одной стороны, растения выступают объектом хозяйственных интере-
®н ц сов различных отраслей промышленности, медицины, сельского хозяйс-
тва, рекреации, с другой стороны, они являются основным компонентом g природных систем (геосистем, экосистем) на всех уровнях организации,
Цд! определяют их структуру и функционирование. Соответственно, эколо-
bg i гическое значение растительности региона определяется необходимос-
° тью и возможностью сохранения ее ресурсных, средоформирующих и
я g| средозащитных свойств при приоритете последних в условиях развива-
gg г ющейся экономики региона.
| Наибольшее негативное влияние на растения оказывает загрязнение
ь§| атмосферного воздуха промышленными поллютантами. К наиболее рас-
S®B пространенным загрязняющим веществам относят: диоксид серы, диок-
сид азота, соединения углерода, фтора, хлора и другие, а также твердые
Ни жидкие аэрозоли различного происхождения: продукты неполного сгорания топлива, отходы плавильного производства черных и цветных pH металлов, выбросы цементных заводов, продукты трансформации пер-
вичных поллютантов.
Растения более чувствительны к различным газам, чем животные и человек. При этом, разные таксономические группы растений харак-
PQ
со * Работа выполнена при финансовой поддержке проекта ФБ-130 «Экономический
Н механизм компенсации ущерба здоровью населения от загрязнения окружающей среды в
целях устойчивого развития Байкальского региона» (соглашение № В37.21.0020).
© Л.П. Балданова, 2012
%
тН
о
<М
«К1
2нё Яч >
МнЗ|
нйе
«31
НА
ОЙ"
^ 1
5к 1
^ Л £ ё§! ь Е
« ^ I
8Н! Й§ о
УЛ*
ЕнО а
*МЦ МО I £И4
нее
И
н
н
о
н
м
со
Н
теризуются различной чувствительностью к негативному воздействию. Так, согласно [4; 7; 9], таксономические группы растений по критерию газоустойчивости располагаются следующим образом: мхи, лишайники и грибы; хвойные древесные породы, лиственные древесные породы, травянистая растительность. Большая чувствительность растений связана с большей скоростью проникновения газа в растительные клетки и автотрофным характером их метаболизма.
Негативное влияние загрязненного атмосферного воздуха на растения происходит как путем прямого воздействия загрязнителей на ассимиляционный аппарат, так и путем косвенного воздействия — через почву. Накопление вредных веществ в почве приводит к развитию различных патологий: гибели полезной почвенной микрофлоры, нарушению роста и развития, поражению корневых систем и нарушению минерального питания, что, в свою очередь, способствует снижению плодородия и усилению мутационных процессов.
Растительный покров Иркутской области представлен сложным сочетанием лесов, степей, лугов, болот и т.д. Биоразнообразие флоры довольно высокое: включает около 1 800 видов растений, 366 родов, 84 семейства [6]. При этом, растения разных таксономических групп играют различную роль. Например, основными лесообразующими породами служат всего четыре представителя отдела голосеменных: сосна обыкновенная, лиственница сибирская (светлохвойный лес), сосна сибирская и ель сибирская (темнохвойный лес).
Растения, произрастающие на территории области, характеризуются высокой хозяйственной ценностью, имеются растения пищевые, кормовые, лекарственные, технические и т.д.
В настоящее время растительный покров области претерпел значительные антропогенные изменения. Это выражается в сведении лесов, деградации природных экосистем, снижении видового разнообразия, антропогенной сукцессии естественных экосистем и т.д.
Антропогенное влияние имеет многофакторный характер. По специфике природы и воздействия выделяют пять групп антропогенных факторов: изменение физической среды обитания организмов; изменение химического состава среды; биологическое загрязнение; изменение объема и пространства обитания организмов; изъятие биологических ресурсов.
При этом, трансформация растительного покрова в большей степени обусловлена тем, что все группы факторов взаимосвязаны между собой, практически ни один из факторов не действует изолированно. Суммарное воздействие нескольких факторов может в большей степени снижать резистентность организмов к каждому отдельному фактору.
В отечественной и зарубежной литературе представлены обширные сведения об антропогенной трансформации растительного покрова. Однако вопросы использования структурно-функциональной организации растительного покрова как индикатора экологического благополучия территории находятся на начальной стадии изучения.
Фитоиндикация рассматривается как перспективный метод оценки состояния окружающей среды. Фитоиндикация основывается на ответной реакции растений у видов, наиболее чувствительных к отдельным ингредиентам, или по аккумуляции вредных веществ в растениях. Поэтому среди растений выделяют биоиндикаторы с высокой чувствительностью к поллютантам и биоиндикаторы-накопители [3].
%
со в связи с особенностями метаболизма, растения больше использу-
ются для диагностики загрязнения атмосферного воздуха, однако, их так же можно использовать для диагностики загрязнения почв. Для М| диагностики степени загрязнения воздуха лучше использовать первую
^ группу биоиндикаторов, так как изменения и нарушения у них непосед редственно отражают степень загрязнения воздуха. Биоиндикаторы-
накопители можно использовать для диагностики загрязнения воздуха конкретным поллютантом.
В настоящее время разработаны ботанические, физиолого-био-химические, морфо-биометрические, биофизические и другие методы оценки влияния атмосферных загрязнителей на растительность [1- 5; 7; 8].
Обзор литературы показал, для индикации загрязнения атмосферного воздуха, чаще всего, используются древесные растения. По мнению В.С. Николаевского наиболее информационными биоиндикаци-онными признаками загрязнения воздуха являются: количество хвои на годичном побеге, скорость опадения хвои по годам, сухой вес хвои годичного побега, скорость снижения сухого веса хвои побега по годам (за 3-4 года) [8]. На уровне целого организма изменяются структура, форма и размеры крон. У хвойных деревьев ухудшение жизненного состояния происходит в основном за счет увеличения количества мертвых ветвей в кронах, снижения степени охвоенности, увеличения не-кротизации хвои, отмечается и более значительное снижение радиального прироста по сравнению с листопадными деревьями.
По данным О.В. Игнатьевой, на территориях, прилегающих к источнику фторсодержащих эмиссий (Шелеховский, Усольско-Ангарский и Иркутский промышленные центры), при сильной степени угнетения деревьев выбросами обнаруживается дехромация хвои, уменьшаются, по сравнению с фоновыми, объем и поверхность побегов, количество пар §ЦЦ¥ хвоинок на этих побегах [7].
; В научных работах приводятся разные методы определения уровня
загрязнения атмосферного воздуха с помощью растений. Наиболее про-ой § стыми в применении и эффективными среди них, по нашему мнению,
^1 являются: дендрохронологический метод, лихенометрический метод и
рЙ 1 метод Алексеева.
ор Дендрохронологический метод позволяет изучать изменение клима-
в ^ | тических условий на Земле и действие различных экологических и ант-
§к§ ропогенных факторов на древесные растения и лесные экосистемы [2].
в Установлена надежная корреляция между уровнями загрязнения возду-
йо 1 ха фтором и снижением радиального годичного прироста у сосны, ели и
к®Э лиственницы.
Кроме того, разработаны методические правила для повышения надежности дендрохронологического метода биоиндикации загрязнения воздуха. Данный метод перспективен еще и потому, что он позволяет рассчитывать снижение прироста древесины за год и, следовательно, экономический ущерб от загрязнения воздуха, и, одновременно, оценивать состояние лесных экосистем. В настоящее время уже имеется опыт использования показателей радиального годичного прироста в зонировании техногенно загрязненных территорий [1; 5]. со Лихенометрический метод индикации загрязнения атмосферного
Н воздуха основан на следующих показателях: число видов лишайников
на стволах деревьев, высота заселения и плотность колоний лишайни-
О
н
%
(N
тН
О
(N
ков в баллах. На основании этих данных рассчитывается индекс чистоты воздуха (ИЧВ) [4].
Рассмотренные методы фитоиндикации загрязнения окружающей среды требуют дополнительной доработки и апробации. Необходимо разработать механизм, который бы позволил использовать структурнофункциональное состояние растительности как индикатор не только загрязнения атмосферного воздуха, но и как индикатор экологического благополучия территории.
SS1 Д 5 =
«31
оК %<s ^ 1
5s 1
^ Л £
h Е
S V I
8s! Й§ о
ЕнО а
£яЦ
МО I £И4
See
К
н
н
о
н
PQ
со
Н
Список использованной литературы
1. Аугустайтис А.А. Закономерности роста сосновых древостоев при различном уровне загрязнения природной среды: автореф. дис. ... канд. биол. наук / А.А. Аугустайтис. — М., 1992. — 22 с.
2. Бенькова А.В. Применение денрохронологического метода для изучения особенностей роста естественных и искусственных лесных насаждений / А.В. Бенькова, В.В. Тарасова, А.В. Шашкин // Лесоведение. — 2006. — № 2. — С.3-8.
3. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. пособие / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева и др.; под ред. О.П. Мелеховой, Е.И. Егоровой. — М.: Изд. центр «Академия», 2007. — 288 с.
4. Боголюбов А.С. Оценка загрязнения воздуха методом лихеноиндикации: метод. пособие / А.С. Боголюбов, М.В. Кравченко. — М.: Экосистема, 2001. — 15 с.
5. Быков А.А. Моделирование загрязнения атмосферы и экологическое зонирование территории г. Кемерово / А.А. Быков, О.А. Неверова // Инженерная экология. — 2002. — № 6. — С. 25-32.
6. О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области за 2011 г.: гос. докл. — Иркутск: Изд-во «Форвард», 2012. — 400 с.
7. Игнатьева О.В. Элементный состав хвои и морфофизиологические показатели сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях техногенного загрязнения: автореф. дис. ... канд. биол. наук / О.В. Игнатьева. — Красноярск, 2005. — 18 с.
8. Николаевский В.С. Перспективные методы контроля качества среды для решения проблем биомониторинга / В.С. Николаевский // Экологический мониторинг в биосферных заповедниках социалистических стран. — Пущино, 1982. — С. 205-208.
References
1. Augystaitis A.A. Zakonomernosti rosta sosnovykh drevostoev pri razlichnom urovne zagryazneniya prirodnoi sredy: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk / A.A. Augystaitis. — M., 1992. — 22 s.
2. Ben’kova A.V. Primenenie denrokhronologicheskogo metoda dlya izucheni-ya osobennostei rosta estestvennykh i iskusstvennykh lesnykh nasazhdenii / A.V. Ben’kova, V.V. Tarasova, A.V. Shashkin // Lesovedenie. — 2006. — № 2. — S. 3-8.
3. Biologicheskii kontrol’ okruzhayushchei sredy: bioindikatsiya i biotes-tirovanie: ucheb. posobie / O.P. Melekhova, E.I. Egorova, T.I. Evseeva i dr.; pod red. O.P. Melekhovoi, E.I. Egorovoi. — M.: Izd. tsentr «Akademiya», 2007. — 288 s.
4. Bogolyubov A.S. Otsenka zagryazneniya vozdukha metodom likhenoindi-katsii: metod. posobie / A.S. Bogolyubov, M.V. Kravchenko. — M.: Ekosistema, 2001. — 15 s.
5. Bykov A.A. Modelirovanie zagryazneniya atmosfery i ekologicheskoe zonirovanie territorii g. Kemerovo / A.A. Bykov, O.A. Neverova // Inzhenernaya ekologiya. — 2002. — № 6. — S. 25-32.
6. O sostoyanii i ob okhrane okruzhayushchei sredy Irkutskoi oblasti za 2011 g.: gos. dokl. — Irkutsk: Izd-vo «Forvard», 2012. — 400 s.
%
(N
тН
О
(N
7. Ignat’eva O.V. Elementnyi sostav khvoi i morfofiziologicheskie pokazateli sosny obyknovennoi (Pinus sylvestris L.) v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk / O.V. Ignat’eva. — Krasnoyarsk, 2005. — 18 s.
8. Nikolaevskii V.S. Perspektivnye metody kontrolya kachestva sredy dlya resheniya problem biomonitoringa / V.S. Nikolaevskii // Ekologicheskii monitoring v biosfernykh zapovednikakh sotsialisticheskikh stran. — Pushchino, 1982. —
S. 205-208.
SSI
ка > ShSI
HSS
H3l
ОЙ"
%<s ^ 1
Ps 1
S I
8s! ИН 25 о
СнО!
kS !|| E40 I
Sffle
К
H
H
о
H
PQ
CO
H
Информация об авторе
Балданова Лена Петровна — кандидат экономических наук, доцент, кафедра экономики и управления бизнесом, Байкальский государственный университет экономики и права, г. Иркутск, e-mail: [email protected].
Author
Baldanova Lena Petrovna — PhD in Economics, Associate Professor, Chair of Economy and Business Management, Baikal State University of Economics and Law, Irkutsk, e-mail: [email protected].
