Мониторинг состояния древесных насаждений березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях Уфимского промышленного центра

Кулагин Алексей Юрьевич; Тагирова Олеся Васильевна

CC BY

347

46

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Журнал

Вестник Оренбургского государственного университета

2015

ВАК

Область наук

Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство

Ключевые слова

БЕРЕЗА ПОВИСЛАЯ / ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ / АСИММЕТРИЯ / УСТОЙЧИВОСТЬ / ПРОМЫШЛЕННАЯ ЗОНА / РЕКРЕАЦИОННАЯ ЗОНА / BIRCH / INTEGRAL INDEX / ASYMMETRY / STABILITY / INDUSTRIAL AREA / RECREATION AREA

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Кулагин Алексей Юрьевич, Тагирова Олеся Васильевна

Исследование проводилось в период с 2011 по 2014 гг. На территории города Уфы были заложены 14 постоянных пробных площадей по стандартным методикам. Для определения морфологических признаков, используемых для оценки стабильности развития насаждений березы повислой (Betula pendula Roth) на каждой пробной площади было пронумеровано 10 деревьев и с каждого дерева в течение вегетационного сезона ежемесячно отбирались образцы листьев (по 20-30 шт.). Получена величина интегрального показателя стабильности развития насаждений березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях Уфимского промышленного центра, как на территории с промышленным загрязнением, так и на территории с повышенной рекреационной нагрузкой. Анализ интегрального показателя стабильности развития отдельных деревьев березы повислой (Betula pendula Roth) в насаждениях на территории Уфимского промышленного центра позволил выявить значительные различия в показателях асимметрии листовых пластин. Получен интегральный показатель стабильности развития насаждений. Анализ результатов исследований свидетельствует о том, что динамика формирования листа березы повислой (Betula pendula Roth) нарушена. Лист формируется с отклонениями. Что характеризует реакцию растений на стресс-фактор. Была определена частота встречаемости показателей стабильности развития в зависимости от зоны произрастания. Материалы обобщены, сделано заключение о частотах встречаемости асимметрии в зависимости от зон загрязнения. На основании мониторинга сделаны выводы, что состояние древесных насаждений в условиях Уфимского промышленного центра необходимо исследовать с пронумерованными деревьями на сети постоянных пробных площадей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MONITORING OF TREE PLANTATIONS OF SILVER BIRCH (BETULA PENDULA ROTH) IN TERMS OF THE UFA INDUSTRIAL CENTER

Research was conducted during the period from 2011 to 2014. In the territory of the city of Ufa 14 constants of the trial areas by standard techniques were put. For definition of the morphological features used for an assessment of stability of development of plantings of a birch (Betula pendula Roth) on each trial square 10 trees were numbered and from each tree during the vegetative season samples of leaves were monthly selected (till 20-30 pieces). The size of an integrated indicator of stability of development of plantings of a birch in the conditions of the Ufa industrial center, both in the territory with industrial pollution, and in the territory with the raised recreational loading is received. The analysis of an integrated indicator of stability of development of separate trees of a birch in plantings in the territory of the Ufa industrial center allowed to reveal considerable distinctions in indicators of asymmetry of sheet plates. The integrated indicator of stability of development of plantings is received. The analysis of results of researches testifies that dynamics of formation of a leaf of a birch is broken. The leaf is formed with deviations. That characterizes reaction of plants to a stress factor. Frequency of occurrence of indicators of stability of development depending on a growth zone was determined. Materials are generalized, the conclusion about frequencies of occurrence of asymmetry depending on pollution zones is made. On the basis of monitoring conclusions are drawn that the condition of wood plantings in the conditions of the Ufa industrial center needs to be investigated with the numbered trees on a network of the constant trial areas.

Текст научной работы на тему «Мониторинг состояния древесных насаждений березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях Уфимского промышленного центра»

УДК 57.022

Кулагин А.Ю. 1, Тагирова О.В. 2

1Уфимский Институт биологии РАН, г Уфа Е-mail: coolagin@list.ru 2Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы, г Уфа

Е-mail: olecyi@mail.ru

МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ (BETULA PENDULA ROTH) В УСЛОВИЯХ УФИМСКОГО

ПРОМЫШЛЕННОГО ЦЕНТРА

Исследование проводилось в период с 2011 по 2014 гг. На территории города Уфы были заложены 14 постоянных пробных площадей по стандартным методикам. Для определения морфологических признаков, используемых для оценки стабильности развития насаждений березы повислой (Betula pendula Roth) на каждой пробной площади было пронумеровано 10 деревьев и с каждого дерева в течение вегетационного сезона ежемесячно отбирались образцы листьев (по 20-30 шт.). Получена величина интегрального показателя стабильности развития насаждений березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях Уфимского промышленного центра, как на территории с промышленным загрязнением, так и на территории с повышенной рекреационной нагрузкой. Анализ интегрального показателя стабильности развития отдельных деревьев березы повислой (Betula pendula Roth) в насаждениях на территории Уфимского промышленного центра позволил выявить значительные различия в показателях асимметрии листовых пластин. Получен интегральный показатель стабильности развития насаждений. Анализ результатов исследований свидетельствует о том, что динамика формирования листа березы повислой (Betula pendula Roth) нарушена. Лист формируется с отклонениями. Что характеризует реакцию растений на стресс-фактор. Была определена частота встречаемости показателей стабильности развития в зависимости от зоны произрастания. Материалы обобщены, сделано заключение о частотах встречаемости асимметрии в зависимости от зон загрязнения. На основании мониторинга сделаны выводы, что состояние древесных насаждений в условиях Уфимского промышленного центра необходимо исследовать с пронумерованными деревьями на сети постоянных пробных площадей.

Ключевые слова: береза повислая, интегральный показатель, асимметрия, устойчивость, промышленная зона, рекреационная зона.

Оценка состояния древесных растений в экстремальных условиях произрастания выполняется с использованием различных методов [9]. Одним из подходов является оценка стабильности развития и проявление асимметрии листьев у древесных растений [1]-[5], [8].

Мониторинг состояния древесных насаждений Уфимского промышленного центра (УПЦ) позволил выявить положительную либо отрицательную реакцию древесных на условия произрастания в 2011, 2012, 2013 годы [4], [6], [7]. На территории УПЦ на сети постоянных

Таблица 1. Показатели асимметрии листовых пластин березы повислой (Betula pendula Roth.) (август 2014 г.)

Зона № ПП Величина ИП стабильности развития насаждений Стабильность развития насаждений в баллах по Захарову Среднее значение величины ИП стабильности развития насаждений Среднее значение ИП УПЦ

3 (U 1 0,059 5

4 0,052 4

6 0,050 4

1 8 0,056 5 0,054

§ 10 0,051 4

£ 12 0,055 5

14 0,057 5 0,055

3 о 2 0,061 5

3 0,055 5

5 0,058 5

i 7 0,060 5 0,056

и & 9 0,053 4

Щ См 11 0,058 5

13 0,049 3

VII Всероссийская научно-практическая конференция

пробных площадей (14 ПП) производился сбор листьев и выполнен расчет интегрального показателя стабильности развития (ИП) [1].

В целом ИП стабильности развития деревьев березы повислой (Betula pendula Roth.) в насаждениях на территории г. Уфы соответствует 5-и баллам, как на территории с промыш-

ленным загрязнением, так и на территории с повышенной рекреационной нагрузкой (табл. 1). Это характеризует состояние деревьев березы повислой как «критическое состояние».

Однако, если рассматривать отдельные насаждения, то величина асимметрии листьев деревьев на ПП13 соответствует 3-м баллам (соот-

Таблица 2. Характеристика стабильности развития березы повислой (Betula pendula Roth.) на территории Уфимского промышленного центра (август 2014 г.)

Стабильность развития насаждений (баллы)

Зона №ПП №дерева

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 5 4 4 5 5 5 5 4 3 5

4 5 5 1 4 3 5 5 4 3 3

6 2 2 2 5 3 2 2 5 3 5

Промышленная 8 5 5 5 5 5 2 5 3 3 5

10 3 5 3 3 2 4 2 2 5 4

12 5 4 5 3 5 5 3 3 5 2

14 4 5 5 3 5 3 5 - - -

2 5 3 5 5 5 4 5 5 2 5

3 5 5 3 5 3 4 2 2 5 5

5 3 5 5 4 5 3 5 4 5 4

Рекреационная 7 5 2 5 2 3 5 4 5 5 5

9 4 3 5 3 1 5 5 1 5 5

11 2 4 5 5 5 5 5 5 4 4

13 2 2 3 3 5 5 5 - - -

Таблица 3. Частота встречаемости показателей стабильности развития березы повислой (Betula pendula Roth.) на территории Уфимского промышленного центра (август 2014 г.)

Зона №ПП Частота встречаемости показателей асимметрии (баллы)

1 2 3 4 5

1 0 0 1 3 6

4 1 0 3 2 4

6 0 5 2 0 3

Промышленная 8 0 1 2 0 7

10 0 3 3 2 2

12 0 1 3 2 4

14 0 0 2 1 4

Итого: 1 10 16 10 30

2 0 1 1 1 7

3 0 2 2 1 5

5 0 0 2 3 5

Рекреационная 7 0 2 1 1 6

9 2 0 2 1 5

11 0 1 0 3 6

13 0 2 2 0 3

Итого: 2 8 10 10 37

Качество среды: _ условно нормальное,

_ начальные (незначительные) отклонения от нормы,

_ средний уровень отклонения от нормы,

существенные (значительные) отклонения от нормы, | критическое состояние.

«Проблемы экологии Южного Урала»

ветственно величина асимметрии равна 0,049), что характеризует состояние деревьев березы повислой как «средний уровень отклонения от нормы». Величина асимметрии листьев III14, III16, III19, ПП10 соответствует 4-м баллам -состояние деревьев березы повислой относится к категории «существенные (значительные) отклонения от нормы». Величина асимметрии листьев ПШ, ИИ2, 1Ш3, 1Ш5, Ш7, Ш8, Ш1, 1П112, ИИ14 соответствует 5-и баллам, характеризует состояние деревьев березы повислой как «критическое состояние».

Анализ ИИ стабильности развития отдельных деревьев березы повислой в насаждениях на территории У!Ц позволил выявить значительные различия в показателях асимметрии листовых пластин (табл. 2).

На основании обобщения полученных материалов (табл. 3) можно заключить, что частота встречаемости показателя асимметрии, который характеризует состояние деревьев березы повислой как «критическое состояние»,

чаще проявляется на территории с рекреационной нагрузкой. Что касается такого показателя стабильности развития как «существенные (значительные) отклонения от нормы» - это проявляется как на территории с промышленным загрязнением, так и на территории с рекреационной нагрузкой. Частота встречаемости показателей асимметрии «средний уровень отклонения от нормы» и «незначительные отклонения от нормы» чаще проявляются на территории с промышленным загрязнением.

Частота встречаемости показателя асимметрии, характеризующее состояние деревьев березы повислой как «условно нормальное», чаще проявляется на территории с рекреационной нагрузкой.

Таким образом, при выполнении работ по мониторингу состояния древесных насаждений в условиях промышленных центров целесообразно проводить работы с пронумерованными деревьями на сети постоянных пробных площадей.

9.09.2015

Список литературы:

1. Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: методика оценки. М.: Центр экологической политики России. 2000. - 68 с.

2. Захаров В.М. Кларк Д.М. (ред.) Биотест: Интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов. Московское отделение Международного Фонда «Биотест». М.,1993. - 68с.

3. Константинов Е.Л. Анализ уровня стабильности развития берёзы бородавчатой (Betula pendula Roth.) как метод биоиндикации качества среды / Проблемы общей биологии и прикладной экологии: Сб. тр. Молодых учёных. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1997. Вып.1. - С.107 - 108.

4. Кулагин А.Ю., Тагирова О.В. Лесные насаждения Уфимского промышленного центра: современное состояние в условиях антропогенных воздействий. - Уфа: Гилем, Башк. энцикл. 2015. - 196 с.

5. Стрельцов А.Б., Шестакова Г.А., Шпынов А.В., Гаркунов М.И., Константинов Е.Л. Биоиндикационная оценка состояния территории полигона ТБО // 3 Всероссийская научно-практическая конференция «Антропогенные воздействия и здоровье человека». Калуга, 1996. - С.242-244.

6. Тагирова О.В. Эколого-биологическая характеристика, состояние и перспективы использования древесных растений в насаждениях г.Уфы: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Оренбург, 2012. 18 с.

7. Тагирова О.В., Кулагин А.Ю. Современное состояние и перспективы расширения лесных насаждений зеленой зоны Уфимского промышленного центра // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2011. Т. 13. №5(2). С. 235-238.

8. Чистякова Е.К. Анализ стабильности развития в природных популяциях растений на примере берёзы повислой (Betula pendula Roth.): Автореф. дис. ... канд.биол.наук. Москва, 1997. - 20 с.

9. Ярмишко В.Т. (ред.) Методы изучения лесных сообществ. СПб: НИИХимии СПбГУ 2002. - 240 с.

Сведения об авторах:

Кулагин Алексей Юрьевич, заведующий лабораторией лесоведения Уфимского Института биологии РАН,

доктор биологических наук, профессор 450000, Республика Башкортостан, г Уфа, ул. Октябрьской революции, 3а, e-mail: coolagin@list.ru

Тагирова Олеся Васильевна, доцент кафедры экологии и природопользования естественно-географического факультета Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы,

кандидат биологических наук 450000, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Октябрьской революции, 3а e-mail: olecyi@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.