Сезонные изменения интегрального показателя стабильности развития и жизненное состояние деревьев Betula pendula Roth. В условиях Уфимского промышленного центра Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 630.86

СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ СТАБИЛЬНОСТИ РАЗВИТИЯ И ЖИЗНЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕРЕВЬЕВ BETULA PENDULA ROTH. В УСЛОВИЯХ УФИМСКОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЦЕНТРА

© 2015 О.В. Тагирова1, А.Ю. Кулагин2

башкирский государственный педагогический университет им. М.Акмуллы, г.Уфа

2Уфимский институт биологии РАН

Статья поступила в редакцию 20.04.2015

Комплексное использование методов оценки жизненного состояния насаждений и показателей флуктуирующей асимметрии листьев в условиях Уфимского промышленного центра позволяет охарактеризовать состояние насаждений березы повислой (Betula pendula Roth.). Ключевые слова: промышленный центр, береза повислая, относительное жизненное состояние, флуктуирующая асимметрия, стресс-фактор.

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы оценки последствий антропогенных воздействий на окружающую среду и реакции биоты на загрязнение атмосферы, водных и почвенных ресурсов не теряют актуальности более 50 лет. Современные промышленные центры -это крупные города с индивидуальной историей становления, а специфика современного состояния обуславливается комплексом природно-климатических условий и социально-экономической обстановкой.

Одним из показателей комфортности жизни в современном городе выступает наличие естественных и искусственных зеленых насаждений. Для организации практических мероприятий по поддержанию городских лесных насаждений требуется универсальный методический комплекс по оценке состояния отдельных деревьев и насаждений. На сегодняшний день в качестве работоспособных зарекомендовали подходы, основанные на оценке относительного жизненного состояния древесных насаждений [1] и на оценке степени асимметричности организма разработана пятибалльная шкала отклонения от нормы [2, 4-7]. Следует отметить, что сопоставление данных об относительном жизненном состоянии древесных и изменений интегрального показателя стабильности развития растений до сих пор не выполнялись.

Одной из основных проблем промышленных центров являются выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, с чем связана деградация лесных насаждений, снижение продолжительности жизни отдельных деревьев и насаждений.

Тагирова Олеся Васильевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и природопользования. E-mail: [email protected]

Кулагин Алексей Юрьевич, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией лесоведения. E-mail: [email protected]

Уфимский промышленный центр (УПЦ) - насыщенный промышленными предприятиями город с населением 1071634 человек, где расположено свыше 700 предприятий. Объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в период с 2007 по 2013 годы снижаются (табл. 1).

Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия нефтеперерабатывающей промышленности (83,6%) и электроэнергетики (7,6%). Структура выбросов основных загрязнителей атмосферы свидетельствует о том, что основными загрязнителями атмосферы являются: бенз(а)пирен, взвешенные вещества, формальдегид, диоксид азота, оксид азота [3].

На территории УПЦ на сети пробных площадей (ПП) был проведен анализ относительного жизненного состояния насаждений и дендрохронологические исследования березы повислой (Betula pendula Roth). Установлено, что в условиях выраженного техногенного загрязнения насаждения березы относятся к категории «здоровые», «ослабленные» и «сильно ослабленные» [12-14].

Цель настоящего исследования - охарактеризовать сезонные изменения и соотношение показателей флуктуирующей асимметрии листьев и жизненного состояния деревьев березы в условиях УПЦ. В качестве базовых выбраны два насаждения, произрастающие в контрастных лесорастительных условиях (рис. 1).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

ПП1 расположена вблизи Новоуфимского нефтеперерабатывающего завода на территории Орджоникидзевского района общей площадью 14550,5 га. Площадь лесного фонда составляет 1800 га, озелененная территория района - 12,3%. На территории Орджоникидзевского района сосредоточено самое большое количество промышленных предприятий - 29.

Таблица 1. Объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в 2007-2013 гг., тыс.т

Годы 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Всего по городу, в том числе 327,0 395,8 318,8 354,3 379,4 277,9 228,8

От стационарных источников 154,1 151,6 141,6 134,1 132,2 134,4 146,6

От транспортных средств 172,9 244,2 177,2 220,2 247,2 143,5 82,2

ПП11 расположена в микрорайоне Затон в сквере « Волна» на территории Ленинского района общей площадью 7135,02 га. Площадь лесного фонда составляет 2947 га, озелененная территория района - 41,3%. На территории Ленинского района сосредоточено 8 промышленных предприятий.

Работы по характеристике породного состава и состояния древесной растительности проводили с использованием апробированных подходов

[1, 5, 8-11].

Статистическая обработка результатов исследований производилась в программах: STATISTICA, GraphPad Prism.

Проведен анализ относительного жизненного состояния насаждений на ПП. В июле - октябре 2013 года был произведен отбор листьев березы на территории Уфимского промышленного центра. Для определения морфологических признаков, используемых для оценки стабильности развития березы повислой на каждой ПП было пронумеровано 10 деревьев и с каждого дерева в течение вегетационного сезона ежемесячно отбирались образцы листьев (по 20-30 шт.). При сборе и обработке исходного материала руководствовались методикой В.М. Захарова c соавторами [5].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На основании представленных данных в таблице 2, относительное жизненное состояние березы повислой ПП1 оценено как «ослабленное». Густота кроны на территории ПП1 составляет 5565%. Наличие на стволе мертвых сучьев от 20% до 40%. Степень повреждения листьев токсикантами и насекомыми составляет 30-40%. Также имеются энтомопоражения стволов деревьев (кладка яиц, стволовые заселения), фитопатологические повреждения (образование на стволе плодовых тел грибов) и суховершинность. На данном участке древесные породы имеют плохо сформирован-

ную крону, стволы плохо очищаются от мертвых сучьев.

Относительное жизненное состояние березы повислой ПП11 оценено как «здоровое». Густота кроны составляет 85-90%. Наличие на стволе мертвых сучьев от 10% до 15%. Степень повреждения листьев составляет 5-10%. Суховершинность деревьев не выражена.

В соответствии с принятыми методами проводились измерения листьев березы правой и левой половинок листа по 5-и признакам: 1 признак - ширина левой и правой половинок листа (при измерении листовую пластинку складывают пополам, совмещая верхушку с основанием и разгибают лист, по образовавшейся складке измеряется расстояние от границы центральной жилки до края листа); 2-й признак - длина жилки второго порядка от основания листа, 3-й признак - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка, 4-й признак - расстояние между концами этих жилок, 5-й признак - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка.

Для оценки степени асимметричности организма использована пятибалльная шкала отклонения от нормы [5].

Наибольший интегральный показатель стабильности развития ПП1 (табл. 3) в июле месяце соответствует 5-и баллам (величина асимметрии равна 0,067), что означает критическое значение показателя стабильности развития, деревья находятся в угнетенном состоянии, а относительное жизненное состояние насаждений соответствует категории «ослабленное». Наименьший интегральный показатель стабильности ПП1 в августе месяце соответствует 4 баллам (величина асимметрии равна 0,053), и означает, что происходят существенные отклонения уровня стабильности развития от нормы (табл. 3).

Наибольший интегральный показатель стабильности развития ПП11 (табл. 3) в октябре

Таблица 2. Характеристика диагностических признаков и показатели жизненного состояния насаждений березы повислой Уфимского промышленного центра

№ ПП Густота кроны, % Наличие на стволе мертвых сучьев, % Степень повреждения листьев, % Ln, %

1 55 - 65 20-40 30 - 40 54,5

11 85 - 90 10-15 5 -10 86,5

месяце соответствует 4-м баллам (величина асимметрии равна 0,053), что происходят существенные отклонения уровня стабильности развития от нормы, а относительное жизненное состояние насаждений соответствует категории « здоровое». Наименьший интегральный показатель стабильности ПП11 в сентябре месяце соответствует 2 баллам (величина асимметрии равна 0,040), и означает, что происходят незначительные отклонения от нормы (табл. 3).

Был проведен факторный дисперсионный анализ для выбора величин флуктуирующей асимметрии отдельных метрических признаков листовых пластин характерных для выбранных пробных площадей (таблицы 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18).

Таблица 3. Морфометрические признаки лист« Показатели асимметрии листовых

При обнаружении различий по 1 признаку (ширина половинок листа) между средними двух пробных площадей (ПП1 и ПП11) с помощью непарного критерия Стьюдента выяснили, что различия есть в июне и октябре месяцах (табл. 5).

Рассмотренные различия дисперсий сравниваемых групп (ПП1 и ПП11) с помощью Б-крите-рия показали, что различий нет (табл. 6).

При обнаружении различий по 2 признаку (длина второй жилки второго порядка от основания листа) между средними двух пробных площадей (ПП1 и ПП 11) с помощью непарного критерия Стьюдента выяснили, что различия есть в июне и сентябре месяцах (табл. 8).

Рассмотренные различия дисперсий сравниваемых групп (ПП1 и ПП 11) с помощью

юй пластины березы повислой на ПП1 и ПП11. пластин березы повислой за 2013 г.

Месяц Величина Значение Величина Значение

асимметрии ПП1 показателя асимметрии ПП11 показателя

асимметричности асимметричности

(баллы) (баллы)

Июнь 0,064 5 0,042 2

Июль 0,067 5 0,047 3

Август 0,053 4 0,045 3

Сентябрь 0,054 4 0,040 2

Октябрь 0,065 5 0,053 4

Таблица 4. Морфометрический признак - ширина половинок листа (различия по 1-му признаку).

Однофакторный дисперсионный анализ

Месяц Среднее значение Стандартное отклонение Ошибка Коэффициент вариации Сумма

ПП 1 ПП 11 ПП 1 ПП 11 ПП 1 ПП 11 ПП 1 ПП 11 ПП 1 ПП 11

Июнь 0,04662 0,03479 0,03364 0,03091 0,003364 0,003091 72,16 88,86 4,662 3,479

Июль 0,044 0,03687 0,03783 0,03827 0,003783 0,003827 85,98 103,79 4,4 3,687

Август 0,04205 0,03922 0,02988 0,03263 0,002988 0,003263 71,07 83,20 4,205 3,922

Сентябрь 0,04 0,03302 0,02977 0,03059 0,002977 0,003059 74,43 92,63 4 3,302

Октябрь 0,05661 0,04008 0,03986 0,03937 0,003986 0,003937 70,42 98,23 5,661 4,008

Таблица 5. Морфометрический признак - ширина половинок листа (различия по 1-му признаку).

Т - тест

Месяц Р Досто- Т- Я М± т Различия Довери- Среднеквад-

верность крите- ПП1 ПП11 между тельный ратичное

отли- рии значениями интервал отклонение

чий Стьюдента

Июнь 0,0103 есть 2,589 198 0,04662 ± 0,003364 0,03479 ± 0,003091 0,01183 ± 0,004569 0,002875 Ю 0,02079 0,03275

Июль 0,1867 нет 1,325 198 0,04400 ± 0,003783 0,03687 ± 0,003827 0,007130 ± 0,005381 -0,003417 Ю 0,01768 0,008789

Август 0,5232 нет 0,6396 198 0,04205 ± 0,03922 ± 0,002830 ± -0,005842 0,002062

0,002988 0,003263 0,004425 Ю 0,01150

Сентябрь 0,1036 нет 1,635 198 0,04000 ± 0,03302 ± 0,006980 ± -0,001386 0,01333

0,002977 0,003059 0,004268 Ю 0,01535

Октябрь 0,0036 есть 2,950 198 0,05661 ± 0,04008 ± 0,01653 ± 0,005548 0,04211

0,003986 0,003937 0,005603 Ю 0,02751

Таблица 6. Морфометрический признак - ширина половинок листа (различия по 1-му признаку). Параметрический статистический тест (Б-критерий Фишера)

Месяц Б ББп ББе Р Дисперсия (достоверность отличий)

Июнь 1,184 99 99 0,2007 нет

Июль 1,023 99 99 0,4549 нет

Август 1,192 99 99 0,1915 нет

Сентябрь 1,055 99 99 0,3944 нет

Октябрь 1,025 99 99 0,4509 нет

Таблица 7. Морфометрический признак - длина второй жилки второго порядка от основания листа (различия по 2-му признаку). Однофакторный дисперсионный анализ

Месяц Среднее значение Стандартное отклонение Ошибка Коэффициент вариации Сумма

ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11

Июнь 0,0294 0,02105 0,02323 0,02505 0,002323 0,002505 79,01 119,01 2,94 2,105

Июль 0,03259 0,02557 0,02583 0,03193 0,002583 0,003193 79,26 124,86 3,259 2,557

Август 0,02735 0,02371 0,0216 0,0205 0,00216 0,00205 78,97 86,48 2,735 2,371

Сентябрь 0,02699 0,01825 0,01957 0,01503 0,001957 0,001503 72,53 82,37 2,699 1,825

Октябрь 0,02875 0,02667 0,02107 0,02787 0,002107 0,002787 73,28 104,48 2,875 2,667

Таблица 8. Морфометрический признак - длина второй жилки второго порядка от основания листа (различия по 2-му признаку). Т-тест

Месяц Р Досто- Т- сК М± т Различия Довери- Средне-

верность критерий ПП1 ПП11 между тельный квадратич-

отличий Стьюдент а значениями интервал ное отклонение

Июнь 0,0154 есть 2,444 198 0,0294 ± 0,002323 0,02105 ± 0,002505 0,008350 ± 0,003416 0,001654 Ю 0,01505 0,02929

Июль 0,0889 нет 1,709 198 0,03259 ± 0,002583 0,02557 ± 0,003193 0,007020 ± 0,004107 -0,001029 Ю 0,01507 0,01454

Август 0,2231 нет 1,222 198 0,02735 ± 0,02371 ± 0,003640 ± -0,002197 0,007488

0,002160 0,002050 0,002978 Ю 0,009477

Сентябрь 0,0005 есть 3,541 198 0,02699 ± 0,001957 0,01825 ± 0,001503 0,008740 ± 0,002468 0,003903 Ю 0,01358 0,05956

Октябрь 0,5522 нет 0,5954 198 0,02875 ± 0,02667 ± 0,002080 ± -0,004767 0,001787

0,002107 0,002787 0,003493 Ю 0,008927

Б-критерия показали, что различия явно выражены в следующих месяцах: июле, сентябре и октябре (табл. 9). Соответственно при обнаружении различий по двум критериям (I и Б) был выделен один месяц - сентябрь.

При обнаружении различий по 3 признаку (расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка) между средними двух пробных площадей (ПП1 и ПП 11) с помощью непарного критерия Стьюдента выяснили, что различия есть в следующих месяцах: июне, июле, августе, сентябре, октябре (табл. 11).

Рассмотренные различия дисперсий сравниваемых групп (ПП1 и ПП 11) с помощью Б-критерия показали, что различия явно выражены в следующих месяцах: июне, июле, октябре (табл. 12).

Соответственно при обнаружении различий по двум критериям (I и Б) было выделено три месяца - июнь, июль, октябрь.

При обнаружении различий по 4 признаку (расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка) между средними двух пробных площадей (ПП1 и ПП11) с помощью непарного критерия Стьюдента выяснили, что различия есть в сентябре месяце (табл. 14).

Рассмотренные различия дисперсий сравниваемых групп (ПП1 и ПП11) с помощью Б-критерия показали, что различия явно выражены в следующих месяцах: июле, сентябре (табл. 15). Соответственно при обнаружении различий по двум критериям (I и Б) был выделен один месяц - сентябрь.

При обнаружении различий по 5 признаку (угол между главной жилкой и второй от основания жил-

Таблица 9. Морфометрический признак - длина второй жилки второго порядка от основания листа (различия по 2-му признаку) Параметрический статистический тест (Б-критерий Фишера)

Месяц Б ББс Р Дисперсия (достоверность отличий)

Июнь 1,163 99 99 0,227 нет

Июль 1,528 99 99 0,0181 есть

Август 1,110 99 99 0,3028 нет

Сентябрь 1,696 99 99 0,0046 есть

Октябрь 1,750 99 99 0,0029 есть

Таблица 10. Морфометрический признак - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка (различия по 3-му признаку). Однофакторный дисперсионный анализ

Месяц Среднее Стандартное Ошибка Коэффи- Сумма

значение отклонение циент

вариации

ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП 11

Июнь 0,1316 0,07022 0,09599 0,05333 0,009599 0,005333 77,95 75,94 13,16 7,022

Июль 0,1444 0,08449 0,09187 0,06706 0,009187 0,006706 63,61 79,37 14,44 8,449

Август 0,1051 0,08058 0,07442 0,06685 0,007442 0,006685 70,84 82,96 10,51 8,058

Сентябрь 0,1091 0,08366 0,0829 0,07188 0,00829 0,007188 75,97 85,92 10,91 8,366

Октябрь 0,1351 0,1075 0,07343 0,09439 0,007343 0,009439 54,35 87,77 13,51 10,75

Таблица 11. Морфометрический признак - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка (различия по 3-му признаку). Т-тест

Месяц P Досто- df M± m Различия Довери- Среднеквад

верность крите ПП1 ПП11 между тельный -ратичное

отличии рии Стьюдента значениями интервал отклонение

Июнь <0,0001 есть 5,589 198 0,1316 ± 0,009599 0,07022 ± 0,005333 0,06137 ± 0,01098 0,03985 ^ 0,08289 0,1363

Июль <0,0001 есть 5,269 198 0,1444 ± 0,009187 0,08449 ± 0,006706 0,05993 ± 0,01137 0,03764 ^ 0,08222 0,123

Август 0,0153 есть 2,446 198 0,1051 ± 0,007442 0,08058 ± 0,006685 0,02447 ± 0,01000 0,004863 ^ 0,04408 0,02933

Сентябрь 0,0214 есть 2,319 198 0,1091 ± 0,008290 0,08366 ± 0,007188 0,02545 ± 0,01097 0,003944 ^ 0,04696 0,02645

Октябрь 0,0221 есть 2,306 198 0,1351 ± 0,007343 0,1075 ± 0,009439 0,02758 ± 0,01196 0,004140 ^ 0,05102 0,02616

Таблица 12. Морфометрический признак - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка (различия по 3-му признаку). Параметрический статистический тест (Б-критерий Фишера)

Месяц Б ББп ББс Р Дисперсия (достоверность отличий)

Июнь 3,240 99 99 <0,0001 есть

Июль 1,877 99 99 0,001 есть

Август 1,239 99 99 0,1437 нет

Сентябрь 1,330 99 99 0,0789 нет

Октябрь 1,652 99 99 0,0066 есть

кой второго порядка) между средними двух проб- критерия Стьюдента выяснили, что различия есть в ных площадей (ПП1 и ПП11) с помощью непарного следующих месяцах: июне и июле (табл. 17).

Таблица 13. Морфометрический признак - расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка (различия по 4-му признаку). Однофакторный дисперсионный анализ

Месяц Среднее значение Стандартное отклонение Ошибка Коэффициент вариации Сумма

ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11

Июнь 0,07041 0,05781 0,05525 0,06183 0,005525 0,006183 78,47 106,95 7,041 5,781

Июль 0,0735 0,05881 0,05291 0,08081 0,005291 0,008081 71,99 137,41 7,35 5,881

Август 0,06061 0,05639 0,04406 0,0457 0,004406 0,00457 72,69 81,05 6,061 5,639

Сентябрь 0,06647 0,04675 0,04812 0,03704 0,004812 0,003704 72,39 79,23 6,647 4,675

Октябрь 0,0723 0,06583 0,05852 0,05673 0,005852 0,005673 80,94 86,17 7,23 6,583

Таблица 14. Морфометрический признак - расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка (различия по 4-му признаку). Т-тест

Месяц P Достоверность отличий ^ критерий Стью-дента df M± m Различия между значениями Доверительный интервал Среднеквадратичное отклонение

ПП1 ПП11

Июнь 0,1302 нет 1,520 198 0,07041 ± 0,005525 0,05781 ± 0,006183 0,01260 ± 0,008292 -0,003652 0,02885 0,01153

Июль 0,1299 нет 1,521 198 0,0735 ± 0,005291 0,05881 ± 0,008081 0,01469 ± 0,009659 -0,004242 0,03362 0,01155

Август 0,507 нет 0,6648 198 0,06061 ± 0,004406 0,05639 ± 0,004570 0,004220 ± 0,006348 -0,008223 0,01666 0,002227

]ентябрь 0,0014 есть 3,247 198 0,06647 ± 0,004812 0,04675 ± 0,003704 0,01972 ± 0,006073 0,007818 0,03162 0,05057

Октябрь 0,4282 нет 0,7939 198 0,0723 ± 0,005852 0,06583 ± 0,005673 0,006470 ± 0,008150 -0,009504 0,02244 0,003173

Таблица 15. Морфометрический признак - расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка (различия по 4-му признаку). Параметрический статистический тест (Б-критерий Фишера)

Месяц Б ББп ББе Р Дисперсия (достоверность отличий)

Июнь 1,252 99 99 0,1323 нет

Июль 2,332 99 99 <0,0001 есть

Август 1,076 99 99 0,3579 нет

Сентябрь 1,688 99 99 0,0049 есть

Октябрь 1,064 99 99 0,3789 нет

Рассмотренные различия дисперсий сравниваемых групп (ПП1 и ПП11) с помощью Б-кри-терия показали, что различия явно выражены в следующих месяцах: июне и июле (табл. 18).

Соответственно при обнаружении различий по двум критериям (I и Б) было выделено два месяца: Ь - июнь и Б - июль.

При анализе полученных данных с помощью непарного критерия Стьюдента при выявлении различий признаков в течение вегетационного периода наибольшее количество признаков выявлено

в июне месяце. Однако, проявление 4-го признака (расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка) происходит только в сентябре месяце, тогда как другие признаки в течение исследований то появляются, то исчезают (табл. 19).

Рассмотренные различия дисперсий сравниваемых групп (ПП1 и ПП11) с помощью Б-критерия показали, что различия явно выражены в июле месяце (по 2-му, 3-му, 4-му, 5-му признакам). Тогда, как первый признак практически не проявляется на протяжении вегетационного периода (табл. 20).

Таблица 16. Морфометрический признак - угол между главной жилкой и второй от основания жилкой второго порядка (различия по 5-му признаку). Однофакторный дисперсионный анализ

Месяц Среднее значение Стандартное отклонение Ошибка Коэффициент вариации Сумма

ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11 ПП1 ПП11

Июнь 0,03995 0,02751 0,03528 0,0285 0,003528 0,00285 88,32 103,60 3,995 2,751

Июль 0,03965 0,03009 0,02931 0,03488 0,002931 0,003488 73,93 115,93 3,965 3,009

Август 0,03134 0,02558 0,02933 0,02719 0,002933 0,002719 93,59 106,31 3,134 2,558

Сентябрь 0,02696 0,02074 0,0251 0,0244 0,00251 0,00244 93,11 117,66 2,696 2,074

Октябрь 0,0318 0,0255 0,02868 0,02522 0,002868 0,002522 90,17 98,92 3,18 2,55

Таблица 17. Морфометрический признак - угол между главной жилкой и второй от основания жилкой второго порядка (различия по 5-му признаку). T-тест

Месяц P Достоверность отличий T- критерий Стьюдента df M± m Различия между значениями Доверительный интервал Среднеквадратичное отклонение

ПП1 ПП11

Июнь 0,0067 есть 2,743 198 0,03995 ± 0,003528 0,02751 ± 0,002850 0,01244 ± 0,004536 0,003550 to 0,02133 0,0366

Июль 0,0372 есть 2,098 198 0,03965 ± 0,002931 0,03009 ± 0,003488 0,009560 ± 0,004556 0,0006294 to 0,01849 0,02175

Август 0,1514 нет 1,440 198 0,03134 ± 0,002933 0,02558 ± 0,002719 0,005760 ± 0,004000 -0,002080 to 0,01360 0,01037

Сентябрь 0,0771 нет 1,777 198 0,02696 ± 0,002510 0,02074 ± 0,002440 0,006220 ± 0,003501 -0,0006416 to 0,01308 0,01569

Октябрь 0,1006 нет 1,650 198 0,0318 ± 0,002868 0,0255 ± 0,002522 0,006300 ± 0,003819 -0,001185 to 0,01379 0,01356

Таблица 18. Морфометрический признак - угол между главной жилкой и второй от основания жилкой второго порядка (различия по 5-му признаку). Параметрический статистический тест (F-критерий Фишера)

Месяц F DFn DFc P Дисперсия (достоверность отличий)

Июнь 1,533 99 99 0,0174 есть

Июль 1,416 99 99 0,0425 есть

Август 1,163 99 99 0,2264 нет

Сентябрь 1,058 99 99 0,3897 нет

Октябрь 1,292 99 99 0,1019 нет

Таблица 19. Анализ с использованием непарного критерия Стьюдента

Признак Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь

1 + - - - +

2 + - - + -

3 + + + + +

4 - - - + -

5 + + - - -

Таблица 20. Различия дисперсий сравниваемых групп (ПП1 и ПП 11) с помощью F-критерия

Признак Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь

1 - - - - -

2 - + - + +

3 + + - - +

4 - + - + -

5 + + - - -

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ результатов исследований свидетельствует о том, что сезонная динамика формирования листа березы повислой (Betula pendula Roth) нарушена. Лист формируется с отклонениями, что характеризует реакцию растений на стресс-факторы промышленной зоны.

К числу наиболее информативных следует отнести 3 признак листовой пластинки березы повислой (Betula pendula Roth.) - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка.

Комплексное использование методов оценки жизненного состояния насаждений (деревьев) и показателей флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой (Betula pendula Roth) дает возможность получить адекватную картину сезонных изменений состояния деревьев в условиях Уфимского промышленного центра.

БЛАГОДАРНОСТИ

Исследования выполнены при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Биологические ресурсы» (20122013 гг.); гранта РФФИ №11-04-97025, гранта Академии наук Республики Башкортостан № 40/30-П (2011-2013 гг.), гранта МОН РФ №01201276782 (2012-2013 гг.).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев В.А. Некоторые вопросы диагностики и классификации поврежденных загрязнением лесных экосистем // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. - С.38-54.

2. Беляева Ю.В. Показатели флуктуирующей асимметрии Betula pendula Roth в условиях антропогенного воздействия (на примере Г.О. Тольятти) //

Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т. 15. № 3(7). - С.2196-2200.

3. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан в 2013 году. Уфа: МПР РБ, 2014. - 336 с.

4. Захаров В.М. Асимметрия животных (популяци-онно-феногенетический подход). М.: Наука, 1987. - 161 с.

5. 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.

6. ЗахаровВ.М., КларкД.М. (ред). Биотест: Интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов. Московское отделение Международного фонда «Биотест». М., 1993. - 68 с.

7. Захаров В.М., Крысанов Е.Ю. (ред.). Последствия Чернобыльской катастрофы: Здоровье среды. М., 1996. - 170 с.

8. Клейн Р.М., Клейн Д.Т. Методы исследования растений. М.: Колос, 1974. - 527 с.

9. Методы изучения лесных сообществ / Андреева Е.Н., Баккал, И.Ю., Горшков В.В. и др. СПб.: НИИ-Химии СпбГУ, 2002. 240 с.

10. Методы фенологических наблюдений при ботанических исследованиях. М.-Л.: Наука, 1966. - 103 с.

11. Сукачев В.Н. Программа и методика биогеоцено-логических исследований. М.: Наука, 1966. - 333 с.

12. Тагирова О.В., КулагинА.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.

13. Тагирова О.В., КулагинА.Ю. Эколого-биологическая характеристика и перспективы использования древесных растений в насаждениях г.Уфы // Труды института биоресурсов и прикладной экологии. Выпуск 10. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2012. - С.102-110.

14. Кулагин А.Ю., Тагирова О.В. Экологические аспекты природопользования в Уфимском промышленном центре (Республика Башкортостан) // Поволжский экологический журнал. №1. 2014. - С.67-73.

SEASONAL CHANGES OF THE INTEGRATED INDICATOR OF STABILITY OF DEVELOPMENT AND VITAL CONDITION OF TREES OF BETULA PENDULA ROTH. IN THE CONDITIONS OF THE UFA INDUSTRIAL CENTRE

© 2015 O.V. Tagirova1 , A.Yu. Kulagin 2

1 Bashkir State Pedagogical University named after M. Akmulla, Ufa 2 Ufa Institute of Biology of the Russian Academy of Sciences

Complex use of methods of an assessment of a vital condition of plantings and indicators of the fluctuating asymmetry of leaves in the conditions of the Ufa industrial center allows to characterize a condition of plantings of Betula pendula Roth.

Keywords: industrial center, Betula pendula Roth., relative vital state, fluctuating asymmetry, stress factor.

Olesya Tagirova, Candidate of Biology, Senior Lecturer at the Ecology and Environmental Sciences Department. E-mail: [email protected]

Alexey Kulagin, Doctor ofBiological Sciences, Professor, Head at the Laboratory of Forestry. E-mail: [email protected]