CC BY
90
УДК 582.29
DOI: 10.24411/1728-323X-2019-12017
ЛИШАЙНИКИ ГОРОДОВ М. В. Баумгертнер, доцент, к. б. н.,
ЮГА КУЗБАССА Новокузнецкий филиал-институт
Кемеровского государственного университета, marinabaumgertner@yandex.ru
Рассмотрены особенности лихенофлоры городов юга Кузбасса. Экспериментальные материалы были получены в 1989—2018 гг. в ходе лихенологического обследования Кемеровской области. Впервые для территории Кемеровской области было предложено использование метода двухуровневого лихеноинди-кационного мониторинга. В результате исследований были учтены особенности климата, географического расположения, орографии, растительности Кемеровской области.
Наибольшая масса выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников сохраняется в городах южной агломерации Кузбасса. Новокузнецк входит в число городов России с наибольшим уровнем загрязнения воздуха. При выполнении исследований в Новокузнецке выделен 21 вид эпифитных лишайников, Междуреченск — 136 видов лишайников, Мыски — 120 видов, Киселевск и Прокопьевск — по 16 видов, Калтан — 57 видов, Осинники с учетом поселков, включенных в территорию города — 69 видов, Таштагол — 320 видов.
The paper considers the features of lichen flora of the cities of the South of the Kuzbass. Experimental data were obtained in 1989-2018 during the lichenological survey of the Kemerovo Region. For the first time in the Kemerovo Region it was proposed to use the method of two-level lichenoindication monitoring. As a result of the research, the peculiarities of climate, geographical location, spelling, vegetation of the Kemerovo Region were taken into account.
The largest mass of emissions of the pollutants from stationary sources is in the cities of the southern agglomeration of the Kuzbass. Novokuznetsk is among the cities of Russia with the highest level of air pollution. When performing studies in Novokuznetsk, 21 species of epiphytic lichens were selected, 136 species of lichens were found in Mezhdurechensk, 120 types in Myski, 16 types in Kiselevsk and Prokop'evsk, 57 species in Kaltan, 69 types in Osinniki together with the settlements within the territory of the city, 320 types in Tashtagol.
Ключевые слова: лихенофлора, мониторинг, лихеноиндикация, Кузбасс.
Keywords: lichenflora, monitoring, lichen-indication, the Kuzbass Region.
Введение. Изучение флоры городов проводится на протяжении многих столетий. В основном работы посвящены изучению флоры высших растений, особенностям флористического набора видов, условиям их обитания, влиянию промышленных выбросов на растения. Состав и особенности других систематических групп растений (водоросли, грибы, лишайники, моховидные, папоротниковидные), обитающих в условиях городских агломераций России, рассмотрены в недостаточной степени. Основная часть работ посвящена европейской части территории страны. Целенаправленное изучение урбанофлор в регионах не проводили. Основное внимание при изучении урбанофлоры отдельных городов уделяется лишайникам — как биоиндикаторам загрязнения окружающей среды.
Исследований городских лихенофлор в России за последние годы проводилось достаточно. Но городские агломерации Сибири и Дальнего Востока, в том числе и Кузбасса, изучены не в полной мере. Изучение лишайников Кемеровской области и сопредельных территорий проводились с середины 60-х годов ХХ века. В результате исследований Н. В. Седельниковой (1970, 1971, 1973, 1976, 1977, 1978, 1980, 1982, 1985, 1986, 1990, 1991, 1993, 1994) детально изучена и описана лихенофлора Горной Шории и других регионов Южной Сибири. Полных данных по лишайникам Кемеровской области не было. На территории Кемеровской области лихеноиндикационные работы начались с 1989 года (Баумгертнер М. В., 1994, 1995, 1998, 2012, 2013 и др.).
Результаты исследования. Экспериментальные материалы были получены в 1989—2018 гг. в ходе лихенологического обследования 19 административных районов и 20 городов Кемеровской области, особое внимание уделялось особо охраняемым территориям области (заповедник, национальный парк, территории заказников, памятники природы).
Работы на юге Кузбасса проводились в составе комплексной экологической экспедиции Воронежского ЦНИИЛГиС в 1989—1991 годах, по территории всей области — в составе экспедиций Кузбасской государственной педагогической академии с 1988 по 2014 г., затем Новокузнецкого филиала-института Кемеровского государственного университета с 2014 по 2018 г. Для оценки естественного состояния сообществ лишайников они изучались на определенных территориях, которые находятся в естественном состоянии или же в условиях малого антропогенного воздействия и на которых состояние сообществ типично для более широкой территории, для определенного района. Данные территории можно назвать «эталонными», так как они характеризуют естественное состояние сообществ лишайников в том районе, для которого они представительны, а также подобные «эталоны» можно ис-
пользовать при оценке антропогенных изменений в этом районе.
Один из методов биоиндикации основан на использовании видового состава лихенофлоры изучаемой территории и установления присутствия/отсутствия чувствительных видов, поскольку их представители довольно быстро повреждаются или исчезают уже при низких уровнях некоторых загрязнителей воздуха (МЪШоге, 1982). Наблюдаемое обеднение видов лихенофлоры при неизменных прочих экологических условиях обычно объясняется загрязнением воздуха. Загрязнение приводит не только к отмиранию, но и к редукции плодоношения и уменьшению покрытия видов (Hawkswoгth е! а1., 1976) или исключения молодых стадий роста.
По мере совершенствования приемов исследований «лишайники — качество воздуха» были разработаны эмпирические методы, с помощью которых можно было установить градиент воздействия загрязнителей по сумме характеристик лихенофлоры сравниваемых частей изучаемой территории (Галанин, 2002). Их основу составляет определение индексов загрязнения/чистоты. Индекс представляет собой некое число, результирующее посредством математической формулы формализованные параметры лишайников (число видов, покрытие, встречаемости, ассоциированность с другими видами и т. д.) для конкретного места. Абсолютная величина этого индекса и отражает степень загрязнения/чистоты участка.
Впервые для территории Кемеровской области было предложено использование метода двухуровневого лихеноиндикационного мониторинга. Основной принцип данного метода заключается в проведении исследований лихенофлоры на локальном и региональном уровнях в сопряжении с инструментальным контролем загрязнения воздуха и последующим применением при картографировании конкретных объектов (ООПТ, городских агломераций и т. д.) связей индикационных показателей со степенью загрязнения воздуха данного объекта:
• локальный уровень мониторинга — лихеноин-дикационное картографирование конкретного объекта (города, ООПТ и т. п.). Цель работы — выявление пространственной структуры загрязнения воздуха по распределению биоиндикаторов. Проведен в наиболее крупных промышленных городах Кемеровской области (Новокузнецке, Кемерово, Белово и т. д.).
• региональный уровень мониторинга — мониторинг лишайников, сопряженный с инструментальным контролем загрязнения атмосферного воздуха. Цель — изучение связи биоиндика-
торов с различными параметрами загрязнения воздуха в геоэкологических условиях Кемеровской области. Для этого использовались данные метеостанций области. В результате исследований были учтены особенности климата, географического расположения, орографии, растительности Кемеровской области, которые способствуют тому, что большая часть промышленных выбросов загрязняющих веществ не рассеивается в атмосферном воздухе, а осаждается в Кузнецкой котловине, поэтому одной из главных экологических проблем Кемеровской области является проблема загрязнения атмосферного воздуха.
Наибольшая масса выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников сохраняется в городах: Новокузнецк, Осинники, Ленинск-Кузнецкий, Мыски, Прокопьевск, Белово, По-лысаево, Кемерово, Киселевск; Междуреченск и Междуреченский район. Новокузнецк входит в число городов России с наибольшим уровнем загрязнения воздуха.
Самая высокая антропогенная нагрузка наблюдается в Новокузнецком районе и г. Новокузнецк — 4151,67 кг/чел, а также в городах юга Кузбасса: Осинники, Мыски, Междуреченск. Не отстают по загрязнению — Киселевск, Прокопьевск, Калтан. Из городов южной части Кемеровской области только город Таштагол имеет низкую антропогенную нагрузку.
При выполнении исследований в г. Новокузнецке выделен 21 вид эпифитных лишайников (Баумгертнер, 2012). Для Междуреченска определено 136 видов лишайников (Баумгертнер, 2012). Для города Мыски — 120 видов лишайников. Для Киселевска и Прокопьевска — по 16 видов лишайников. Для Калтана — 57 видов. Для города Осинники с учетом поселков, включенных в территорию города — 69 видов. Наибольшее количество видов отмечено для территории города Та-штагол — 320 видов, что объясняется особенностями расположения города — линейная застройка вдоль реки Кондома, единственный город в Горной Шории, непосредственная близость с Шорским национальным парком, для территории Шорского национального парка автором установлено видовое разнообразие — 688 видов лишайников, из 60 семейств и 184 родов (Баумгерт-нер, 2013).
Лишайники, как и другие биоиндикаторы реагируют сразу на весь комплекс загрязняющих компонентов своим присутствием или выпадением из сообщества, изменением жизненных процессов. При выполнении лихеноиндикационных работ мы попытались выяснить характер зависи-
18
№ 2, 2019
мости уровня видового богатства лихенофлоры и степени загрязнения окружающей среды на примере Кемеровской области.
Экологическую ситуацию в Кемеровской области, как и хозяйственную деятельность предприятий всех форм собственности, расположенных на ее территории, можно охарактеризовать в целом как стабильную, но достаточно напряженную, поскольку добыча и переработка природных богатств Кузбасса, являющихся главным условием устойчивого развития нашего региона, оказывают негативное воздействие на его воздушный и водный бассейны, почву, на флору и фауну.
Заключение. Изучение и анализ лихенофлор урбанизированных территорий юга Кемеровской области выявили определенные закономерности:
— при увеличении антропогенного загрязнения происходит уменьшение количества видов лишайников, так, например, для города Новокузнецка отмечен всего 21 вид; для г. Осинники — менее загрязненного города, расположенного на юге от Новокузнецка, всего в 15—20 км, — отмечено уже 69 видов лишайников; для города Меж-дуреченск — 136 видов, на территории Шорского национального парка — 688 видов;
— отмечается изменение встречаемости отдельных видов лишайников, резкое уменьшение лихеносинузий на урбанизированных территори-
ях по сравнению с относительно ненарушенными природными комплексами, вплоть до полного исчезновения при проведении горновыемочных и взрывных работ при добыче полезных ископаемых на территории Кемеровской области. Основная особенность распространения эпифитных лишайников в черте Новокузнецка — различные видовой состав и количество видов в разных районах города. Наибольшее число видов эпифитных лишайников обнаружено именно в лесных массивах на возвышенностях, окружающих административные районы города и лесных массивах;
— наблюдаются различные морфологические изменения слоевищ, например лишайники г. Новокузнецка, Прокопьевска и Киселевска, имеют ряд особенностей: распадение слоевищ на соре-дии у видов РИу8с1а, бугристость слоевища у видов Уи1ргаёа, РагтеИа, Hypogymnia;
— установлены изменение интенсивности фотосинтеза и другие физиологические нарушения;
— лишайники промышленных территорий накапливают в своих слоевищах различные химические элементы.
При обследовании лишайников Кемеровской области в предварительный список включено 696 видов лишайников. Территория Кемеровской области изучена крайне неравномерно, поэтому данный список не окончательный.
Библиографический список
1. Баумгертнер М. В. Лишайники Новокузнецка: особенности распространения // Экология урбанизированных территорий. - 2012. - № 1. - С. 80-83.
2. Баумгертнер М. В. Распространение лишайников на территории города Междуреченск // Проблемы региональной экологии. - 2012. - № 1. - С. 37-40.
3. Баумгертнер М. В. Лишайники - биоиндикаторы загрязнения окружающей среды юга Кемеровской области // Сибирский экологический журн. - 1998. - № 2. - С. 191-196.
LICHENS OF THE CITIES IN THE SOUTH OF THE KUZBASS
M. V. Baumgertner, Ph. D. (Biology), Associate Professor, Novokuznetsk Branch — Institute of Kemerovo State University, marinabaumgertner@yandex.ru Novokuznetsk, Russia
References
1. Baumgertner M. V. Lishajniki Novokuznecka: osobennosti rasprostraneniya [Novokuznetsk Lichen: expansion pattern]. Ekologiya urbanizirovannyh territorij. 2012, No. 1. P. 80—83. [in Russian]
2. Baumgertner M. V. Rasprostranenie lishajnikov na territorii goroda Mezhdurechensk [Distribution of lichens in the urban territory of Mezhdurechensk]. Problemy regional'noj ehkologii. 2012. No. 1. P. 37—40. [in Russian]
3. Baumgertner M. V. Lishajniki — bioindikatory zagryazneniya okruzhayushchej sredy yuga Kemerovskoj oblasti [Lichens-bi-oindicators of environmental pollution in the South of the Kemerovo Region]. Sibirskij ekologicheskij zhurnal. 1998. No. 2. P. 191—196. [in Russian]
