Комплексная орнито-лихенологическая оценка состояния воздушного бассейна г. Рязани на базе картографического подхода Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»



КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

Оригинальная статья / Original article УДК: 504.3

КОМПЛЕКСНАЯ ОРНИТО-ЛИХЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА г. РЯЗАНИ НА БАЗЕ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ПОДХОДА

© Е.С. Иванов1, А.В. Барановский2, Э.А. Блинова3, М.В. Ленков4

13 4

, , Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина, 390000, Россия, г. Рязань, ул. Свободы, 46. Современный технический университет, 390048, Россия, г. Рязань, ул. Новоселов, 35А.

Резюме. Цель. Ухудшение качества атмосферного воздуха в результате загрязнения требует новых, более совершенных методов мониторинга его состояния. Поскольку любое воздействие на отдельный компонент урбо-экосистемы в условиях неустойчивого равновесия неизбежно затрагивает все остальные, для полноценного мониторинга необходима комплексность, т.е. он должен быть основан на изучении особых, интегральных показателей, отражающих в своем состоянии изменения всей системы в целом. Материалы и методы. Изложены результаты 17-летних исследований (1998-2015 гг.). Произведен сравнительный анализ структуры орнитофауны в зависимости от уровня загрязнения воздушного бассейна (исследован на основе лихеноиндикации и статистических, расчетно-экспериментальных данных по выбросам загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных и передвижных источников загрязнения) в разных районах города с помощью крупномасштабного картирования и зонирования территории г. Рязани. Результаты и их обсуждение. Зоны влияния загрязняющих веществ, полученные расчетным путем, территориально совпадают с зонами экокомфортности, определенными по видовому разнообразию, общему проективному покрытию лишайников-эпифитов и индексу полеотолерантно-сти. Больше половины городской территории приходится на неудовлетворительную и дискомфортную зоны. Около 70% территории г. Рязани характеризуется высоким уровнем загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха. Заключение. Существующая система мониторинга атмосферного воздуха нуждается в переработке. Предлагается ее построение на основе комплексного использования для биоиндикационных целей в условиях антропогенных ландшафтов лихено- и орнитоиндикации.

Ключевые слова: картографирование, воздушный бассейн, комплексный эколого-биологический мониторинг, структура орнитофауны, лихеноиндикация.

Формат цитирования: Иванов Е.С., Барановский А.В., Блинова Э.А., Ленков М.В. Комплексная орнито-лихенологическая оценка состояния воздушного бассейна г. Рязани на базе картографического подхода // XXI век/ Техносферная безопасность. 2016. Т. 1. № 2. С. 45-55.

INTEGRATED ORNITHO-LICHENOLOGICAL CARTOGRAPHY-BASED ASSESSMENT OF RYAZAN AIR BASIN STATE

E.S. Ivanov, A.V. Baranovskiy, E.A. Blinova, M.V. Lenkov

Ryazan State University n.a. S.A. Esenin, 46, Svobody st., Ryazan, 390000, Russia.

1Иванов Евгений Сергеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и природопользования, e-mail: e52.ivanov@yandex.ru

Ivanov Evgeniy, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, head of the Department of Ecology and Nature, e-mail: e52.ivanov@yandex.ru

2Барановский Антон Валерьевич, кандидат биологических наук, доцент кафедры гуманитарных и естественнонаучных дисциплин, e-mail: oldvulpes@yandex.ru

Baranovsky Anton, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of Humanities and Natural Sciences Department, e-mail: oldvulpes@yandex.ru

3Блинова Элеонора Анатольевна, аспирант, e-mail: eleonora.gladkova@mail.ru Blinova Eleanora, a postgraduate student, e-mail: eleonora.gladkova@mail.ru

4Ленков Михаил Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, e-mail: m.lenkov@rsu.edu.ru

Lenkov Mikhail, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Ecology and Nature, e-mail: m.lenkov@rsu.edu.ru

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

Modern Technical Institute,

35A. Novoselov st., Ryazan, 390048, Russia.

Abstract. Purpose. Ambient air degradation as a result of pollution requires new monitoring methods. As far as any impact on a component of the urban ecosystem in the context of unstable balance affects all the others, monitoring has to be integrated, involve the analysis of specific integral indicators reflecting the changes in the system at large. Materials and methods. The article analyzes the results of long-term studies (1998-2015). The authors carried out the comparative analysis of ornithofauna structure depending on the air basin pollution level (based on lichenoindication, statistics, calculation and experimental data on pollutant emissions from stationary and mobile pollution sources in Ryazan districts using largescale mapping and zoning methods. Results and discussion. Affected areas are comfortability zones determined by species diversity, general projective cover of epiphytic lichens and poleotolerance index. More than a half of the urban territory is unsatisfactory and discomfortable. Surface air layer is most polluted on about 70% of Ryazan territory. Conclusion. The existing air monitoring system needs improvement. The authors suggest developing complex system for bioindication purposes in the context of anthropogenic landscapes of licheno-and ornithoindication. Key words: mapping, air basin, integrated ecological and biological monitoring, ornithofauna structure, lichenoindication

For citation: Ivanov E., Baranovsky A., Blinova E., Lenkov M. Integrated ornitho-lichenological cartography-based assessment of air Ryazan basin. XXI century. Technosphere safety. 2016, vol. 1, no. 2, pp. 45-55. (in Russian).

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

Введение

Ухудшение качества атмосферного воздуха в результате загрязнения требует новых, более совершенных методов мониторинга его состояния. Поскольку экологические проблемы неотделимы от территорий, на которых они проявляются, для их исследования и решения необходим картографический подход, а так как любое воздействие на отдельный компонент урбо-экосистемы в условиях неустойчивого равновесия неизбежно затрагивает все остальные, полноценный мониторинг должен быть комплексным, т.е. основанным на исследовании особых, интегральных показателей, отражающих в своем состоянии изменения всей системы в целом. Традиционные методы изучения в этом смысле могут оказаться «узкими», иллюстрирующими антропогенное воздействие лишь на отдельные компоненты урбоценоза; с другой стороны, применение одних только интегральных показателей не позволяет определить специфичные особенности действующих факторов, поскольку имеет дело лишь с многократно опосредованным результатом. Поэтому мы предполагаем, что комплексная биоэкологическая оценка антропогенного воздействия должна включать анализ состояния как наиболее чувствительных к определенным воздействиям объектов природы, так и таких, которые

реагируют на весь комплекс антропогенных факторов в целом.

Цель исследования - изучение особенностей лихенофлоры и орнитофауны г. Рязани, сравнительный анализ полученных данных и материалов по состоянию загрязнения атмосферного воздуха на территории города. Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследование видового состава лишайников-мониторов атмосферного загрязнения и распространения их по территории города Рязани.

2. Изучение видового состава и численности птиц, исследование закономерностей распределения по городу различных их видов и экологических групп.

3. На основе повидовых карт распространения птиц в административных границах города [1], расчет по квадратам основных показателей структуры орнитофауны.

4. Сравнительный анализ лихеноин-дикационных карт, карты загрязнения атмосферного воздуха и картосхемы структуры орнитофауны в г. Рязани.

5. Оценка существующей системы мониторинга состояния воздушного бассейна города, выявление как наиболее чувствительных к специфичным воздействиям показателей, так и комплексных, в интегри-

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

рованной форме реагирующих на весь спектр антропогенного воздействия.

Материал и методы исследований

Уровень загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха Рязани был определен на основе [1-5].

Традиционным биоиндикационным тест-объектом служили лишайники-эпифиты. В исследовании изучались соб-

ственные сборы лишайников-эпифитов за период с 2010 по 2015 гг, полученные согласно общепринятой методике [6]. Расположение пробных площадок для лихеноин-дикации показано на рис. 1. Для построения карты количества видов лишайников-эпифитов использовался метод внемас-штабных значков, предложенный канд. биолог. наук Сионовой Н.А.

Примечание I - Октябрьский окгур / Notes I - Octyabrsky district: 1 - п. Турлатово; 4 - п. Строитель; 5- Хамбушево; 7 - ул. Родниковая; 8 - Голенчинское ш.; 9 - ул. Ломоносова; 17 - Парк им. Ф. Уткина; 18, 18а - ул. Советской Армии; 38 - ст. Лесок; 39 - Лесопосадка по Ряжскому шоссе; 40 - Лесопосадка на а/д Урал. II - Железнодорожный округ / Zheleznodorozhny district: 2 - п. Сысоево; 6 - пр. Котовского (район Южный); 10 - ул. Черновицкая; 11 - ЦПКиО; 12 - ул. 4-я линия; 13 - Высоковольтная ул.; 14 - ул. Дзержинского; 15 - пр-д Завражнова; 16 - Свалка ТБО. III - Советский округ / Sovetsky district: 3 - ул. Горького; 19 -Верхний городской сад; 20 - Нижний городской сад; 21 - ул. Радищева; 22 - пл. Соборная; 23 - Лесопарковая ул.; 24 - Площадь генерала армии В.Ф. Маргелова; 25 - Рязанский Кремль; 26 - ул. Павлова. IV - Московский округ /Moskovsky district: 27 - Михайловское ш.; 28 - Лагерная улица; 29 - Коломенская ул.; 30 - Парк Советско-Польскому Братству по Оружию; 31, 32 - Октябрьская ул.; 33 - Станция Дягилево; 34 - Авиационная ул.; 35 - 1-й Яблоневый пр.; 36, 37 - ул. Белякова.

Рис. 1. Карта-схема пробных площадей Fig. 1. Schematic map of sample areas

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

шЯ

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

Щ

Картографической основой послужило деление территории города на сетку квадратов со стороной 2,5 км. В нашей предыдущей работе по птицам Рязани [7] выбрано более дробное деление территории. Для целей мониторинга оно подходит меньше, поскольку служит источником увеличения погрешности в связи с распространением колониальных видов птиц.

В качестве показателей, иллюстрирующих состояние орнитофауны, мы выбрали общую численность синантропных и несинантропных птиц, количество видов в каждой из этих экологических групп и долевое участие в структуре орнитофауны по количеству особей и видов на каждой из модельных территорий. Показатели синан-тропизации оценивали по разработанному нами индексу [8]. Синантропными считали виды, индекс синантропизации которых составил от 50 до 200, несинантропными - от 0 до 49.

Результаты исследований и их обсуждение

Лихеноиндикация в зоне влияния выбросов загрязняющих веществ. На

основании полученных в 2010-2015 гг. данных, конспект урбалихенофлоры г. Рязани включает 22 вида лишайников-эпифитов (табл. 1):

1. Opegrafa rufescens (Pers.) var. ru-fescens f. rufescens (Опеграфа рыжеватая);

2. Candelariella xanthostigma (Ach.) Lettau (Канделлярия желтоглазковая);

3. Cladonia coniocraea (Flk.) Spreng. f. coniocraea (Кладония шишконосная);

4. Lecanora hagenii (Ach.) Ach. f. pop-ulina (Vain.) Mak. (Леканора Хагена);

5. Lecanora saligna (Schrad.) Zahlbr. (Леканора ивовая);

6. Hypogymnia physodes (L.) Nyl. (Ги-погимняя вздутая);

7. Parmelia sulcata Tayl. (Пармелия бороздчатая);

8. Amandina punctata H (offm.) Cop-pinns et Scheid (Амадинея точечная);

9. Phaeophyscia nigricans (Flk.) Moberg (Феофисция черноватая);

10. Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg (Феофисция округлая);

11. Physcia tenella (Scop.) DC (Фис-ция щетинистая);

12. Physcia adscendens (Fr.) H. Olivier (Фисция восходящая);

13. Physcia aipolia (Ehrh. Ex Humb.) Furnr. (Фисция серо-голубая);

14. Physcia dimidiata (Arnold) Nyl. (Фисция половинчатая);

15. Physcia stellaris (L.) Nyl. (Фисция звездчатая);

16. Physconia distorta (With). J.R. Laundon (Фискония искривленная);

17. Physconia enteroxantha (Nyl.) Poelt (Фискония желтосердцевинная);

18. Lepraria cf.incana (L.) Ach (Леп-рария седая);

19. Caloplaca cerina (Ehrh. ex Hedw.)Th. Fr. (Калопляка восковая);

20. Caloplaca pyracea (Ach.) Th. Fr. (Калопляка огненная);

21. Xanthoria parietina (L.) Th. Fr. (Ксантория настенная);

22. Xanthoria polycarpa (Hoffm.) Th. Fr. ex Rieber (Ксантория многоплодная).

Среднее значение количества лишайников-эпифитов в пределах города -3,5±0,61.

Анализ полученных карт позволяет выделить на территории города зоны экологического комфорта и неблагоприятные участки, которые совпадают и с данными химического мониторинга [9]. Две обширные зоны отклонения от экологической благоприятности - это территория Южной Промышленной зоны и широкая полоса при удалении от Юго-Восточной промышленной зоны, а также большое пятно в центре, обусловленное сочетанным влиянием автотранспорта и промышленности.

/fH^

vfe

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

Видовое разнообразие лишайников на территории г. Рязани Species diversity of lichens in Ryazan

Таблица 1 Table 1

Показатель / Indicator Московский округ/ Moskovsky district Железнодорожный округ/ Zheleznodorozhny district Советский округ/ Sovetsky district Октябрьский округ/ Oktyabrsky district

Число видов лишайников / Number of types of lichens 15 12 8 9

Среднее значение количества лишайников-эпифитов / Average value of the number of epiphytic lichens 5,4±0,81 4,3±0,31 3,1±0,57 2,4±0,47

Карта техногенного загрязнения атмосферного воздуха г. Рязани. В результате процедуры зонирования территории г. Рязани по состоянию атмосферного воздуха на основании лихеноиндикации и расчета уровня выбросов было выделено 3 условных зоны загрязнения:

1. ЗОНА I (неудовлетворительная) -занимает 28,5 % от общей площади;

2. ЗОНА II (дискомфортная) - занимает 41,1 % от общей площади;

3. ЗОНА III (удовлетворительная) -занимает 31,4 % от общей площади.

Зоны влияния загрязняющих веществ, полученные расчетным путем, территориально совпадают с зонами экоком-фортности, определенными по видовому разнообразию, общему проективному покрытию лишайников-эпифитов и индексу полеотолерантности. Больше половины городской территории приходится на неудовлетворительную и дискомфортную зоны. Около 70% территории г. Рязани характеризуется высоким уровнем загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха.

Хотя ПДК загрязняющих веществ на всей площади превышены не были, прослеживается тенденция к уменьшению концентраций в сторону удаления от основной

промышленной зоны города. Наиболее благополучной по состоянию атмосферного воздуха является ситуация в Московском округе, наименее - в Октябрьском округе г. Рязани. Эколого-биологические показатели качества атмосферного воздуха лишь незначительно улучшаются от центра к периферии.

Анализ структуры орнитофауны на модельной территории показывает, что все основные ее показатели отличаются высокой изменчивостью даже на территориях с одинаковым уровнем химического загрязнения. Так, число пар в одном квадрате размером 2.5Х2.5 км могло составлять от 345 до 2090, а количество зарегистрированных видов - от 30 до 95. Корреляция между этими показателями оказалась очень слабой и статистически недостоверной (г = 0,25; р > 0,05), т.е. рост числа видов на определенной территории не сопровождался значимым увеличением количества особей. Мы связываем это с противонаправленной динамикой численности си-нантропных и несинантропных видов в целом и наличием у каждого из них собственной динамики численности, определяемой специфичными факторами.

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

\Ш0

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

Примечания / Notes.

I- Зона I (дискомфортная) / Zone I (discomfortable);

- Зона II (неудовлетворительная) / Zone II (unsatisfactory);

- Зона III (удовлетворительная) / Zone III (satisfactory).

Рис. 2 Зонирование г. Рязани по состоянию атмосферного воздуха (2010-2015 гг.) Fig. 2. Zoning of Ryazan territory by atmospheric air condition (2010-2015)

Менее 100 пар / Less than 100 couples

100-250 пар / 100-250 couples

250-500 пар / 250-500 couples 500-750 пар / 500-700 couples 750-1000 пар / 750-1000 couples 1000-1500 пар / 1000-1500 couples

Более 1500 пар / More than 1500 couples

Рис. 3. Схема распределения по квадратам гнездящихся пар синантропных (сверху) и несинантропных

(снизу) пар птиц (1998-2015) Fig. 3. Distribution scheme in the squares of nesting synathropic (above) and non-synanthropic (below) pairs

(1998-2015)

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

• • ИШ

■ ▲ Sennen 1

• • • • -m N /

«»A,' ■ ■ ▲ ■ ' (!>,%) lUUb

• • • • • •

• ■ ■ ■ A ▲

• • • • •

■ ■ ■ ■ ■

t • • • • • Й" '*r"r° ....

_ A A HuiiwM V

iHVI w ■ w ■

• \ • CJ • • • • Л

. ■ • ■ ▲ A

в • • m

Пущм ■ A

MB

t_

Менее 10 видов / Less than 10 types 11-20 видов / 11-20 types 21-30 видов / 21-30 types 31-40 видов / 31-40 types 41-50 видов / 41-50 types 51-60 видов / 51-60 types

Более 60 видов / More than 60 types

Рис. 4. Схема распределения по квадратам количества видов синантропных (сверху) и несинантропных (снизу) пар птиц (1998-2015) Fig. 4. Distibution scheme in the squares of the number of species of synathropic (above) and non-synanthropic (below) pairs (1998-2015)

Рис. 5. Распределение долевого участия в структуре орнитофауны синантропных птиц по числу пар

(сверху) и количеству видов (1998-2015) Fig. 5. Distribution of the proportion of synathropic birds by the number of pairs (above) and species (below)

in ornithofauna structure (1998-2015)

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

шЯ

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

щ

Соотношение синантропных и неси-нантропных видов оказалось более информативным. Доля синантропных птиц в видовой структуре орнитофауны и участие особей синантропных видов в структуре населения птиц закономерно возрастает по мере антропогенной трансформации среды. Поэтому они наиболее высоки в квадратах, относящихся к центральной части города, где загрязнение формируется как стационарными источниками (промзоны), так и передвижными (транспорт). В самих промзонах показатели достигают близких значений, хотя уровень загрязнения атмосферы на этих территориях ниже в силу окраинного положения и региональных особенностей циркуляции атмосферы. Однако общая численность птиц здесь ниже. А в тех квадратах, где качество воздушной среды выше и антропогенная преобразо-ванность незначительна, преобладают не-синантропные виды (рис. 3-5).

Взаимосвязь уровня загрязнения территории, материалов лихеноинди-кации и структуры орнитофауны. Анализ данных по динамике изучаемых показателей позволил выявить высокую степень их взаимного соответствия. Поэтому одним из основных вопросов служит установление причинно-следственных отношений между ними, а также роли других естественных и антропогенных факторов. Последние нередко играют решающую роль, обеспечивая высокую дисперсию показателей и тем самым препятствуя обнаружению закономерностей их соотношения. Например, анализ данных по структуре орнито-ценоза в сравнении с особенностями состояния атмосферы, произведенный по каждому квадрату в отдельности, показывает лишь слабую корреляцию (табл. 2), как правило, статистически недостоверную (г = 0,14-0,33; р > 0,05). В то же время, объединив орнитологические данные для всей совокупности квадратов с одинаковым балловым показателем загрязнения воздуха, мы получаем существенно более высо-

кую и статистически достоверную (г = 0,45-0,99; р < 0,01) корреляцию. По нашему мнению, причиной подобного явления служит целый ряд естественных и антропогенных факторов, наряду с уровнем загрязнения определяющих пространственное распределение и численность городской орнитофауны. Это динамика и запас пищевых ресурсов, размещение естественных открытых и лесных стаций, численность населения, особенности хозяйственного использования территории и т.д. Они определяют как общую численность птиц, видовое разнообразие орнитофауны, соотношение синантропных и несинан-тропных видов, так и распределение мест концентрации колониальных видов. Последние в силу высокой численности на незначительной по площади территории самим фактом своего поселения в одних квадратах и отсутствия в соседних искажают целостную картину взаимосвязи изучаемых показателей.

Установлено, что загрязнение атмосферы, и окружающей среды в целом, является одним из неблагоприятных факторов для птиц [10]. В частности, они способствуют повышению эмбриональной смертности, вплоть до 100%-й на наиболее загрязненных территориях для особенно уязвимых видов, гибели взрослых особей и гнездовых птенцов, снижению сопротивляемости прочим неблагоприятным факторам. Однако, несмотря на столь негативное воздействие на птиц загрязнения, репродуктивный успех популяций в условиях промышленного воздействия может оказаться не ниже, чем в естественных для данных видов ситуациях, поскольку при этом снижается гибель потомства от иных факторов. Поэтому и целый ряд видов птиц в отдельных случаях не избегает загрязненных территорий, а напротив, тяготеет к ним. Т.е. все негативные последствия загрязнения служат своеобразной ценой, которую популяция готова заплатить за повышение безопасности гнездования. По-

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

Таблица 2

Показатели корреляции (r) балловой оценки загрязнения воздуха с основными показателями структуры орнитофауны

Table 2

Correlation indices (r) of air pollution point assessment and main ornithofauna structure

indicators

Показатели / Indices По всем квадратам в отдельности/ Each square indivudally По совокупности квадратов с одинаковым баллом загрязнения / All the squares with an identical pollution point

Число гнездящихся пар / Number of nesting pairs -0,15 -0,76

Число гнездящихся видов / Number of nesting species 0,14 0,91

Доля синантропных особей / Proportion of synathropic species -0,33 -0,86

Доля синантропных видов / Proportion of synathropic types -0,27 -0,98

Число пар синантропных птиц / Number of pairs of synathropic birds -0,30 -0,87

Число видов синантропных птиц / Number of types of synathropic birds -0,25 -0,45

Число пар несинантропных птиц / Number of pairs of non-synathropic birds 0,24 0,99

Число видов несинантропных птиц / Number of types of non-synathropic birds 0,19 0,99

этому связь структуры орнитофауны с загрязнением воздуха в целом очень сложна и опосредована, хотя в наших исследованиях обнаружена высокая достоверная их корреляция. Значительная мозаичность антропогенного ландшафта тоже оказывает существенное влияние на структуру орнитофауны, поскольку индивидуальные участки птиц, как правило, отличаются крупными размерами, сравнительно с другими животными. Используя в качестве биоиндикационного показателя структуру орнитофауны, следует учитывать, что это интегральный показатель, характеризующий состояние среды не в конкретной точке, а на достаточно обширном участке. На противоположном полюсе континуума

находятся лишайники, площадь участка которых фактически совпадает с размерами их организмов. Поэтому комплексное использование для биоиндикационных целей лихено- и орнитоиндикации в условиях антропогенных ландшафтов, представляющих собой совокупность природных и техногенных компонентов в состоянии неустойчивого равновесия, нам представляется наиболее удачной. Пространственно-видовое распределение лишайников-эпифитов на территории при этом служит четким показателем состояния атмосферы, а состояние орнитофауны - комплексным критерием определения экологической опасности урбоэкосистемы.

На основании представленных ре-

ЛА

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

53

\Ш0

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

зультатов можно заключить, что существующая система мониторинга атмосферного воздуха нуждается в переработке. Необходимо принятие нормативно-правовых актов, регулирующих порядок осуществления мониторинговых исследований и обеспечивающих согласованную работу в области мониторинга атмосферного воздуха г. Рязани.

Выводы

1. Опыт применения лихеноиндика-ции для оценки состояния воздушного бассейна показал, что на территории города Рязани установлено 22 вида лишайников-эпифитов, из них два вида являются индикаторами атмосферного загрязнения, четыре - индикаторами атмосферной чистоты. Эффективными индикаторными видами, устойчивыми к атмосферному загрязнению на территории г. Рязани, являются: Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg; Xanthoria parietina (L.) Th. Fr. Они относятся к наиболее распространенным, часто встречающимся видам (общий коэффициент встречаемости R > 10%). Виды-индикаторы чистоты атмосферного воздуха г. Рязани: Cladonia coniocraea (Flk.) Spreng.; Amandina punctata H (offm.) Coppinns et Scheid.; Caloplaca pyracea (Ach.) Th. Fr.; Candelariella xanthostigma (Ach.) Lettau. Эти виды единично встречаются на территории города (общий коэффициент встречаемости R < 2%).

2. Особенности застройки г. Рязани способствуют формированию в наиболее крупных жилых массивах и вблизи крупнейших зеленых рекреационных зон обла-

стей устойчивого загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха.

3. Загрязнение атмосферы, и окружающей среды в целом, является одним из неблагоприятных факторов для городской биоты. Однако их воздействие может маскироваться благоприятными факторами антропогенного ландшафта. Маскирующее воздействие на лишайники практически не выражено, а на позвоночных животных (в частности, птиц), напротив, весьма существенно. Поэтому на уровне отдельных особей или популяций биоиндикационным показателем может служить стабильность онтогенеза и уровень эмбриональных потерь, не связанных с биотическими факторами.

4. Связь структуры орнитофауны с загрязнением воздуха в целом очень сложна и опосредована, хотя в наших исследованиях обнаружена высокая достоверная их корреляция.

5. Сравнительный анализ полученных нами данных показал, что видовой состав и структуру городской биоты можно считать своеобразным интегральным показателем, наиболее адекватно отражающим комплексное воздействие загрязнения атмосферы на живые системы.

6. Существующая система мониторинга атмосферного воздуха нуждается в переработке. Мы предлагаем ее построение на основе комплексного использования для биоиндикационных целей в условиях антропогенных ландшафтов лихено- и ор-нитоиндикации.

Библиографический список

1. Иванов Е.С., Блинова Э.А. Эколого-биологический мониторинг воздушного бассейна г. Рязани // Современные энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. Вып. 12. Рязань: ВО РГАТУ, 2016. С. 321-323.

2. Иванов Е.С., Блинова Э.А., Ленков М.В. Эколого-биологический подход к зонированию городской территории на примере г. Рязани // Проблемы прикладной экологии. 2016. № 1. С. 68-72.

3. Ленков М.В., Иванов Е.С., Барановский А.В. Методология экологических исследований. Рязань: РИЦ РГУ им. С.А. Есенина, 2016. 245 с.

4. Иванов Е.С., Гладкова (Блинова) Э.А., Волоснова Л.Ф. Оценка экологического состояния воздушного бассейна г. Рязани // Российский научный журнал. 2011. № 1 (20). С. 276-286.

5. Методика расчета выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях [Электронный ресурс]. URL:

54

ШШ

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

AV

v^y

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ОПАСНОСТЕЙ HAZARDS CONTROL AND MONITORING

http://niiat.ru/ (03.11.2015).

6. Окснер А.Н. Определитель лишайников СССР. Морфология, систематика и географическое распространение. Л.: Наука, 1974. 284 с.

7. Барановский А.В., Иванов Е.С. Гнездящиеся птицы города Рязани (Атлас распространения и особенности биологии). Рязань: Изд-во «Первопечат-никЪ», 2016. 367 с.

8. Барановский А.В., Иванов Е.С. Подходы к количественной оценке степени синантропизации птиц:

мат-лы VII Международной научной конференции «Чтения памяти проф. И.И. Барабаш-Никифорова» 10 апреля 2015 г., Воронеж, ВГУ, 2015. С. 35-40.

9. Ляпкало А.А., Дементьев А.А., Цурган А.М. Сравнительная гигиеническая характеристика состава выбросов автотранспорта в районах Рязани // Медицинский альманах. 2012. № 3 (22). С. 186-188.

10. Куранов Б.Д. Гнездовая биология птиц в урбанизированном и техногенно загрязненном ландшафте. Томск, изд-во ТГУ, 2009. 50 с.

References

1. Ivanov E.S., Blinova E.A. Ekologo-biologicheskii monitoring vozdushnogo basseina g. Ryazan' [Environmental and biological monitoring of Ryazan air basin]. Ryazan, VO RGATU Publ., 2016, pp. 321-323.

2. Ivanov E.S., Blinova E.A., Lenkov M.V. Ekologo-biologicheskii podkhod k zonirovaniyu gorodskoi territo-rii na primere g. Ryazan' [Ecological and biological approach to zoning the urban area using the example of Ryazan territory], Problemy prikladnoi ekologii - Problems of applied ecology, 2016, no. 1, pp. 68-72.

3. Lenkov M.V., Ivanov E.S., Baranovskii A.V. Metod-ologiya ekologicheskikh issledovanii [Methods of Environmental Researches]. Ryazan, RGU Publ., 2016, 245 p.

4. Ivanov, E.S., Gladkova (Blinova) E.A., Volosnova L.F. Otsenka ekologicheskogo sostoyaniya vozdushnogo basseina g. Ryazani [Assessment of Ryazan air basin ecological state]. Rossiiskii nauchnyi zhurnal -Russian scientific journal, 2011, vol. 20, no. 1, pp. 276-286.

5. Metodika rascheta vybrosov v atmosferu zagrya-znyayushchikh veshchestv avtotransportom na go-rodskikh magistralyakh [Calculation methods for pollutant emissions by motor transport on urban highways]. Available at: http://niiat.ru/ (accessed on 3 November 2015).

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Поступила 06.05.2016

6. Oksner A.N. Opredelitel' lishainikov SSSR. Morfolo-giya, sistematika i geograficheskoe rasprostranenie [Lichen indicator of the USSR. Morphology, taxonomy and geographical distribution]. Leningrad, Nauka Publ., 1974, 284 p.

7. Baranovskii A.V., Ivanov E.S. Gnezdyashchiesya ptitsy goroda Ryazani (Atlas rasprostraneniya i osoben-nosti biologii). [Ryazan breeding birds (Distribution atlas and biological characteristics]. Ryazan, Pervopechatnik Publ., 2016, 367 p.

8. Baranovskii A.V., Ivanov E.S. Modern problems of Vertebrate Zoology and Parasitology, Proceedings of the VII International Conference "Readings in Memory of Prof. I.I. Barabash-Nikiforov", April 10, 2015, Voronezh, VGU Publ., pp. 35-40.

9. Lyapkalo A.A., Dement'ev A.A., Tsurgan A.M. Sravnitel'naya gigienicheskaya kharakteristika sostava vybrosov avtotransporta v raionakh Ryazani [Comparative hygienic characteristics of automobile pollutant emission composition in Ryazan districts]. Meditsinskii al'manakh - Medical almanac, 2012, no. 3, pp. 186-188.

10. Kuranov B.D. Gnezdovaya biologiya ptits v urban-izirovannom i tekhnogenno zagryaznennom landshafte [Nesting biology of birds in urbanized and technogenic polluted landscapes]. Tomsk, TGU Publ., 2009, 50 p.

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.

Received on 06.05.2016

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY