CC BY
38
УДК (630.181+630.232.4): 582.475
ИЗУЧЕНИЕ СЕМНОШЕНИЯ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ (LARIX SIBIRICA LDB.) В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Кеня Е.С., Ковылина О.П., Ковылин Н.В. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ) Kenya E.S., Kovylina O.P., Kovylin N.V.
(Siberian State Technological University, Krasnoyarsk, RF)
Исследования проводились в 2011-2013 гг. на территории о Татышев, г. Красноярска. Изучалось число генеративных органов на боковых побегах деревьев по сторонам света в чистых искусственных фитоценозах из лиственницы сибирской II класса возраста. Для исследований отбирали модельные деревья, высаженные биогруппами. Промышленные выбросы и неблагоприятные климатические условия оказывают угнетающее влияние на развитие побегов текущего прироста, что в дальнейшем сказывается на формировании генеративных органов. Под влиянием совокупности техногенных нагрузок и метеорологических условий у деревьев наблюдается изменение количества макростробил на побегах в биогруппах.
The studies were made in 2011-2013 on the Territory of Tatyshev Island in Krasnoyarsk. It was studied the number of generators-making bodies on the side shoots of trees on the sides of light in pure artificial plant communities of Sberian larch class II age. Modeling trees planted biogroups were selected for studies. Industrial emissions and adverse climatic conditions have a depressing effect on the development of the current growth of shoots, which further affects the formation of generative organs. Under the influence of the aggregate anthropogenic loads and weather conditions have been changes in the number of trees on the shoots in makrostrobil biogroups.
Ключевые слова: лиственница сибирская, искусственные насаждения, вегетативные побеги, генеративные побеги, число макростробил, техногенное загрязнение
Keywords: Sberian larch, artificial plant, vegetative shoots, generative shoots, the number mikrostrobil, industrial pollution
В большинстве случаев исследователи отмечают, что в результате влияния промышленных выбросов (пылевой и газовой составляющих) на лесные экосистемы происходит снижение продуктивности, замедляется рост, меняется морфоструктура насаждения, исчезают неустойчивые виды, отсутствует возобновление. Все эти негативные изменения приводят к уменьшению запасов органической массы лесных экосистем пригородов, что в свою очередь вызывает снижение их социальных функций - санитарно-гигиенических, лечебных и эстетических [1].
Внешние признаки ухудшения состояния древостоев в целом и каждого дерева в отдельности являются отражением изменений ростовых процессов, происходящих при нарушении метаболизма дерева под влиянием техногенных эмиссий. Так, для древесных растений неоднократно отмечалось сокращение продолжительности вегетации под влиянием интенсивных техногенных нагрузок [3], при этом указывалось, что камбиальная активность не только раньше прекращалась, но и позже начиналась. Изменение сроков формирования радиальных годичных приростов под влиянием комплекса антропо-
генных стрессов сопровождалось изменением митотической активности камбиальных клеток, что отражалось в ширине годичных колец как ксилемы, так и флоэмы.
Авторы, изучавшие влияние промышленных выбросов на состояние и функционирование фотосинтетического аппарата, показали, что фториды и оксиды серы вызывают изменения структуры клеток мезофилла и снижение фотосинтеза [2, 4]. Таким образом, уменьшается количество ассимилянтов, поступающих "в распоряжение" дерева, и, соответственно, их доля, используемая для образования тканей ствола, а также снижается репродуктивная функция как отдельного дерева, так и насаждения в целом.
В г. Красноярске показатели загрязнения атмосферного воздуха в 2013 году ниже, чем в 2011 и 2012 годах: ИЗА - 17,05, СИ (стандартный индекс -наибольшая концентрация примеси, деленная на ПДК, из данных измерений всех примесей в городе за год) - 17,1 по формальдегиду, НП (наибольшая повторяемость превышения ПДК из данных измерений на всех постах наблюдений за всеми определяемыми примесями) - 22,9 % по формальдегиду («очень высокий» уровень загрязнения). Приоритетными для города загрязняющими веществами являются бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества, диоксид азота, среднегодовые концентрации которых превышают гигиенические нормативы [5].
Цель исследований заключалась в изучении семеношения лиственницы сибирской, произрастающей в условиях техногенного загрязнения на о. Та-тышев в г. Красноярск. Основными задачами исследований было определение и сравнение количества шишек лиственницы сибирской на побегах, расчет распределения шишек на побегах 1 -го и 2-го порядков модельных деревьев, выявление влияния техногенных нагрузок на формирование вегетативных и генеративных побегов. Побеги учитывались в течение 2011-2013 гг. Объект исследований - озеленительные насаждения лиственницы сибирской II класса возраста, произрастающие в лесопарковой зоне о. Татышев, расположенного в центральной части г. Красноярска. Растения высажены биогруппами. Характеристика показателей загрязнения атмосферного воздуха г. Красноярска, метеорологических условий в годы исследований приведена на основе информации представленной в Государственном докладе о состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае [5].
Согласно полученным результатам было отмечено, что на побегах 1 -го порядка у деревьев в биогруппах 1 и 4, макростробилы формируются не часто и встречаются преимущественно в количестве 0,51-1 шт. шишек (33,4 %) на побеге (рисунок 1). У деревьев в биогруппах 2 и 3, наличие шишек на побегах 1-го порядка встречается чаще и варьирует в количестве 0,51-2,0 шт. на побеге (33,4-57,2 % побегов), наибольшая встречаемость генеративных органов на побегах 1 -го порядка, отмечена в биогруппе 3.
Биогруппа 1
42,8%
□ без шишек И0,51-1,0
□ 1,1-1,5 И 1,51-2,0
Биогруппа 2
33,4%
□ без шишек И0-0,5 00,51-1,0
Биогруппа 3 Биогруппа 4
Рисунок 1 - Распределение числа шишек на побегах 1 -го порядка в биогруппах
Из приведенного графика видно, что в биогруппе 1 у побегов 2-го порядка на 66,6 % побегов образуют 1,51-2 шт. шишек на побеге, и на 33,4 % побегов образует 1,1-1,5 шт. шишек на побеге (рисунок 2). Наибольшее число шишек на побегах 2-го порядка образуется во 2 и 3 биогруппах.
22,2%
33,4%
22,2%
22,2%
0-0,5 И 1,1-1,5 01,51-2,0 П 2,1-2,5
Биогруппа 1 Биогруппа 2
25,0%
12,5%
62,5%
1,1-1,5 Б) 1,51-2,0 □ 2,1-2,5
33,3%
В 0-0,5 И 1,1-1,5 В 1,51-2,0
Биогруппа 3 Биогруппа 4
Рисунок 2 - Распределение числа шишек на побегах 2-го порядка в биогруппах
Наиболее продуктивными отмечены 2 и 3 биогруппы, так как у них меньше число побегов, на которых нет шишек. Число шишек на побегах в этих биогруппах изменяется от 1,1 до 2,5 шт. на побеге, число побегов с наибольшим количеством шишек составляет 22,2-25,0 %. У всех биогрупп на побегах 1-го порядка не образуются шишки в кроне дерева на 14,3-66,6 % побегов. Изучение распределения числа шишек на побегах показало, что наибольшее число шишек образуется на побегах 2-го порядка (22,2-25,0 %) в количестве 2,1-2,5 шт. на побеге.
Исследования показали, что уровень техногенного загрязнения в условиях г. Красноярска изменяется по годам исследования. Особенностью семе-ношения хвойных пород, в том числе и лиственницы является то, что образование семян происходит в течение длительного времени (18 мес.) в этот период изменяются погодные условия, а также уровень техногенного загрязнения. Комплекс этих изменений влияет на образование шишек, оплодотворение и созревание семян. Результаты, полученные в ходе исследования, позволяют делать выводы о влиянии условий окружающей среды на формирование и дальнейшее развитие вегетативных и генеративных побегов дерева в условиях техногенного загрязнения.
Список использованных источников
1. Авдеева, Е.В. Особенности формирования среды крупного промышленного города (на примере г. Красноярска) / Е.В. Авдеева, К.В. Черникова // Хвойные бореальной зоны. -2011. - № 3-4. - С. 183-188.
2. Барахтенова Л.А. Влияние сернистого газа на фотосинтез растений / Л.А. Барахте-нова, В.С. Николаевский // Новосибирск - 1988. - 85 с.
3. Беляева, Л.В. Биоиндикация загрязнения атмосферного воздуха и состояние древесных растений / Л.В. Беляева, В.С. Николаевский // Научные труды Московского лесотехнического института. - 1989. - Вып. 222. - С. 36-47.
4. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. - М.: Наука, 1974. - 156
с.
5. О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае за 2013 год: государственный доклад /Министерство природных ресурсов и экологии Красноярского края. - Красноярск, 2014. - 347 с.
