CC BY
40
Оригинальная статья
УДК 574.24(571.51) © Н.А. Лебедев, И.С. Коротченко, Г.Г. Первышина, Т.А. Кондратюк, П.С. Байкалов, 2020
Стабильность развития древесных растений, произрастающих вблизи АО «Назаровская ГРЭС»
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-4-58-61 -
ЛЕБЕДЕВ Н.А.
Аспирант
ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия, e-mail: rusnikleb@mail.ru
КОРОТЧЕНКО И.С.
Канд. биол. наук,
доцент ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет, 660049, г. Красноярск, Россия, e-mail: kisaspi@mail.ru
ПЕРВЫШИНА Г.Г.
Доктор биол. наук, профессор ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет, 660041, г. Красноярск, Россия, e-mail: eva_apple@mail.ru
КОНДРАТЮК Т.А.
Канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО
«Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия, e-mail: t_kondratyuk@mail.ru
В статье рассмотрена стабильность развития древесных растений, произрастающих на удалении 800-1000 м от АО «Назаровская ГРЭС» на примере березы повислой, черемухи обыкновенной и осины обыкновенной (тополь дрожащий). Репрезентативность полученных данных подтверждена соответствующей статистической обработкой. Определены морфометри-ческие показатели листовой пластинки каждого биологического объекта, наиболее чувствительные к воздействию негативных факторов окружающей природной среды, формирующейся под действием объектов угледобывающей и углеперераба-тывающей отрасли. Выявлена разница в стабильности развития древесных растений: наиболее стабильным развитием характеризуется береза повислая, наименее - осина обыкновенная. Определены факторные нагрузки, воздействующие на флуктуирующую асимметрию признаков. Проведена оценка возможности использования стабильности развития древесных растений на примере флуктуирующей асимметрии морфологических структур для интегральной характеристики качества окружающей природной среды.
Ключевые слова: угледобывающая отрасль, окружающая природная среда, береза повислая, осина обыкновенная, черемуха обыкновенная, стабильность развития. Для цитирования: Стабильность развития древесных растений, произрастающих вблизи АО «Назаровская ГРЭС» / Н.А. Лебедев, И.С. Коротченко, Г.Г. Первышина и др. // Уголь. 2020. № 4. С. 58-61. 001: 10.18796/0041-5790-2020-4-58-61.
БАЙКАЛОВ П.С.
Аспирант
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет», 660049, г. Красноярск, Россия, e-mail: baykalova.t@bk.ru
ВВЕДЕНИЕ
Согласно сведениям, приведенным в [1], г. Назарово относится к числу городов Красноярского края с наибольшим объемом валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и передвижных источников (47,9 тыс. т). Основными градообразующими предприятиями являются АО «Назаровская ГРЭС» и угольный разрез «Назаровский», расположенный на удалении 5 км от станции, уголь которого и используется в качестве топлива. В Приказе Министерства природных ресурсов и экологии РФ № 154 [2] АО «На-заровская ГРЭС» отнесена к объектам, оказывающим существенное негативное воздействие на окружающую среду, что в значительной степени способствует снижению стабильности развития древесных и травянистых [3] растений. Оценка стабильности развития данных объектов может быть осуществлена с использованием индекса флуктуирующей асимметрии листовой пластинки с учетом возможных погрешностей при применении данного метода [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11].
Рис. 1. Интегральный индекс флуктуирующей асимметрии (ИФА):
Be - береза; Po - осина; Pr - черемуха
Fig. 1. The integral index of fluctuating asymmetry (ELISA):
Be - birch; Po - is aspen; Pr - bird cherry
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве модельных объектов использовали полно-сформированные листья березы повислой (Betula pendula), осины обыкновенной (Populus tremula), черемухи обыкновенной (Prunuspadus), собранные после остановки роста в августе 2019 г. на территории трех экспериментальных площадок, удаленных от Назаровской ГРЭС на расстоянии 0,8-1,0 км: площадка в западном направлении, площадка в северо-западном направлении, площадка в юго-восточном направлении.
Отбор растительных образцов, измерение морфоме-трических характеристик и статистическую обработку полученных данных проводили по стандартным методикам [10, 11]. Растительное сырье сканировали с разрешением 400dpi, измерение морфометрических характеристик проводилось пятью участниками с использованием программы ImageJ. В качестве морфометрических характеристик были использованы следующие билатеральные признаки: j\ - ширина левой и правой половинок листовой пластинки; j2 - расстояние от основания листовой пластинки до конца жилки второго порядка; j3 - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; j4 - расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка; j5 - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка [12]. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программ Microsoft Excel, Statistica.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На стабильность развития растительных объектов будет оказывать совокупность целого ряда как природных, так и антропогенных факторов [5, 6, 7]. При этом возможно варьирование рассматриваемых билатеральных признаков в зависимости от вида модельного объекта. Наиболее чувствительными признаками у березы повислой является показатель j3, осины обыкновенной - j3 и j4, черемухи обыкновенной - jA.
Согласно значениям интегрального индекса флуктуирующей асимметрии, определяющего стабильность раз-
вития растительного организма, обнаружено, что осина характеризуется наименьшей стабильностью из исследуемых объектов (ИФА - 0,098; 0,14) (рис. 1).
С целью выявления основных источников воздействия на флуктуирующую асимметрию признаков листовой пластинки результаты были обработаны факторным анализом. В качестве основных факторов были выбраны: удаленность от ГРЭС, климати че-ский фактор, роза ветров. С первым фактором (удаленность от ГРЭС) тесно связан j = 5. Факторные нагрузки на этот признак составляют 0,97. Со вторым фактором (климатический фактор) связаны j = 1, j = 3 (факторные нагрузки соответственно 0,91 и 0,88). С третьим фактором (роза ветров) связаны j = 2, j = 4 (факторные нагрузки соответственно 0,97 и 0,71). Относительный вклад выявленных факторов в варьирование флуктуирующей асимметрии признаков практически одинаков (42,3; 30,6 и 27,1% соответственно). На рис. 2 показано расположение точек отбора проб в пространстве выявленных факторов.
Ранее Тобиас Сандера с соавторами [13] отмечали наличие положительной корреляции ИФА и экспериментального стресса, хотя и выраженной в слабой степени. Стоит согласиться с ними в том, что показатели флуктуирующей асимметрии листовой пластинки не могут рассматриваться в качестве надежного индикатора состояния окружающей среды. Так, в ходе выполнения данной работы было выявлено, что рассматриваемые растительные объекты показывают разную стабильность развития в одних и тех же условиях. Согласно методике В.М. Захарова [10] береза используется в качестве индикатора состояния окру-
Рис. 2. Проекция изучаемых объектов на факторные оси Fig. 2. The projection of the studied objects on the factor axis
жающей среды. По нашим данным,она характеризуется более стабильным развитием по сравнению с черемухой обыкновенной и осиной обыкновенной и свидетельствует о более благоприятном качестве окружающей среды.
Дополнительно следует отметить, что в отличие от достаточно высокой стабильности развития растений лопуха большого вблизи АО «Назаровская ГРЭС» [3] древесные растения таковую не показывают. Высокие значения ИФА рассматриваемых объектов связаны с совокупным действием абиотических (климатических) и антропогенных (ингредиентное загрязнение как выбросами АО «Назаровская ГРЭС», так и выбросами автотранспорта, угольного разреза «Назаровский» и другими объектами) факторов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам исследований показано варьирование стабильности развития древесных растений в последовательности: береза повислая > черемуха обыкновенная > осина обыкновенная вблизи АО «Назаровская ГРЭС». Установлено, что основной вклад в варьирование показателей флуктуирующей асимметрии в равной степени вносят удаленность от ГРЭС, климатический фактор и роза ветров.
Список литературы
1. О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае в 2018 году: Государственный доклад. Красноярск, 2019. 292 с.
2. Об утверждении перечня объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, относящихся к I категории, вклад которых в суммарные выбросы, сбросы загрязняющих веществ в Российской Федерации составляет не менее чем 60 процентов: Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 18.04.2018 № 154 (зарег. 29.06.2018 № 51494). URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/ View/0001201807020040.
3. Оценка стабильности развития Arctium Lappa вблизи объектов КАТЭК, расположенных на территории Назаров-ского района Красноярского края / А.Н. Слепов, А.Н. Лагунов, И.С. Коротченко и др. // Уголь. 2019. № 6. С.102-105.
DOI: 10.18796/0041 -5790-2019-6-102-105. URL: http://www. ugolinfo.ru/Free/062019.pdf (дата обращения: 15.03.2020).
4. Klingenberg C.P., Barluenga M., Meyer A. Shape analysis of symmetric structures: quantifying variation among individuals and asymmetry // Evolution. 2002. Vol. 56(10). Р. 1909-1920.
5. Reproducibility of fluctuating asymmetry measurements in plants: Sources of variation and implications for study design / M.V. Kozlov, T. Cornelissen, D.E. Gavrikov et al. // Ecological indicators. 2017. Vol. 73. Р. 733-740.
6. Baranov S.G. Littleleaf Linden Tilia cordata (Mill.): Only Some Bilateral Traits Indicate Chemical Pollution Induced by Chemical Plant // Advances in Biological Research. 2014. Vol. 8(4). P. 143-148.
7. Baranov S.G. Use of morphogeometric method for study fluctuating asymmetry in leaves Tilia cordata under industrial pollution // Advances. Environ. Biological. 2014. Vol. 8(7). P. 2391 -2398.
8. The effect of air pollution and other environmental stressors on leaf fluctuating asymmetry and specific leaf area of Salix alba L. / T. Wuytack, K. Wuyts, S. Van Dongen et al. // Environmental pollution. 2011. Vol. 159(10). Р. 2405-2411.
9. Козлов М.В. Исследование флуктуирующей асимметрии растений в России: мифология и методология // Экология. 2017. № 1. С. 3-12.
10. Здоровье среды: методика оценки / В.М. Захаров, А.С. Баранов, В.И. Борисов и др. М.: Центр экологической политики России, 2000. 66 с.
11. Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ: Распоряжение Росэкологии от 16 октября 2003 г. № 460-р. М.: Наука, 2003. 24 с.
12. Оценка возможности использования Sorbus aucuparia для рекультивации нарушенных земель вблизи разреза «Бородинский» / А.Н. Слепов, А.Н. Лагунов, И.С. Коротченко и др. // Уголь. 2019. № 4. С. 101-105. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-4-101-105. URL: http://www. ugolinfo.ru/Free/042019.pdf (дата обращения: 15.03.2020).
13. Sandnera T.M., Zverev V., Kozlov M.V. Can the use of landmarks improve the suitability of fluctuating asymmetry in plant leaves as an indicator of stress? // Ecological Indicators. 2019. Vol. 97. Р. 457-465.
ECOLOGY
Original Paper
UDC 574.24(571.51) © N.A. Lebedev, I.S. Korotchenko, G.G. Pervyshina, T.A. Kondratyuk, P.S. Baikalov, 2020 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, № 4, pp. 58-61 DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-4-58-61
Title
STABILITY OF DEVELOPMENT OF wOODY PLANTS GROwING NEAR NAZAROVSKY GRES Authors
Lebedev N.A.1, Korotchenko I.S.2, Pervyshina G.G.1, Kondratyuk T.A.', Baikalov P.S.2
1 Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
2 Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation
Authors' Information
Lebedev N.A., Postgraduate student, e-mail: rusnikleb@mail.ru Korotchenko I.S., PhD (Biological), Associate Professor, e-mail: kisaspi@mail.ru
Pervyshina G.G., Doctor of Biological Sciences, Professor, e-mail: eva_apple@mail.ru
Kondratyuk T.A., PhD (Engineering), Associate Professor, e-mail: t_kondratyuk@mail.ru
Baikalov P.S., Postgraduate student, e-mail: baykalova.t@bk.ru
Abstract
The paper considers the stability of the development of wood plants growing at a distance of 800-1000 m from Nazarovsky GRES on the example of birch, cherries of common and donkey of common (topol of cherished). The representativeness of the obtained data is confirmed by the corresponding statistical treatment. Morphometric indices of sheet plate of each biological object are determined, which are most sensitive to the effect of negative factors of natural environment, formed under the action of objects of coal mining and coal processing industry. A difference in the stability of the de-
velopment of wood plants has been revealed: the most stable development is characterized by birch, the least - osine common. Factor loads affecting fluctuating asymmetry of features are determined. The possibility of using stability of wood plants development on the example of fluctuating asymmetry of morphological structures for integral characteristic of environmental quality was evaluated.
Keywords
Coal mining industry, Surrounding environment, Betula pendula, Populus tremula, Prunus padus, Stability of development.
References
1.0 sostoyanii i okhrane okruzhayushchey sredy v Krasnoyarskom kraye v 2018 godu: Gosudarstvennyy doklad [On the state and protection of the environment in the Krasnoyarsk territory in 2018: State report]. Krasnoyarsk, 2019, 292 p. (In Russ.).
2. Ob utverzhdenii perechnya obyektov, okazyvayushchikh negativnoye vozdey-stviye na okruzhayushchuyusredu, otnosyashchikhsya kIkategorii, vkladkoto-rykh v summarnyye vybrosy, sbrosy zagryaznyayushchikh veshchestv v Rossi-yskoy Federatsii sostavlyayet ne meneye chem 60 protsentov: Prikaz Ministerstva prirodnykh resursov i ekologii Rossiyskoy Federatsii ot 18.04.2018 N 154 (zaregistrirovan 29.06.2018 N 51494) [On approval of the list of objects that have a negative impact on the environment, belonging to category I, whose contribution to the total emissions and discharges of pollutants in the Russian Federation is not less than 60 percent: Order of the Ministry of natural resources and ecology of the Russian Federation of 18.04.2018 No. 154 (reg. 29.06.2018 No. 51494)]. Available at: http://publication.pravo.gov.ru/Docu-ment/View/0001201807020040. (accessed 15.03.2020). (In Russ.).
3. Slepov A.N., Lagunov A.N., Korotchenko I.S., Boyarinova S.P. & Pervyshina G.G. Ocenka stabil'nosti razvitiya Arctium Lappa vblizi obyektov KATEK, ras-polozhennyh na territorii Nazarovskogo rayona Krasnoyarskogo kraya [Assessment of stability of development of Arctium Lappa near the objects of KATEK located in the territory of Nazarovsky district of Krasnoyarsk Krai]. Ugol'- Russian Coal Journal, 2019, No. 6, pp. 102-105. (In Russ.). DOI: 10.18796/00415790-2019-6-102-105. Available at: http://www.ugolinfo.ru/Free/062019. pdf (accessed 15.03.2020).
4. Klingenberg C.P., Barluenga M. & Meyer A. Shape analysis of symmetric structures: quantifying variation among individuals and asymmetry. Evolution, 2002, Vol. 56(10), pp. 1909-1920.
5. Kozlov M.V., Cornelissen T., Gavrikov D.E., Kunavin M.A., Lama A.D., Milligan J.R., Zverev V. & Zvereva E.L. Reproducibility of fluctuating asymmetry measurements in plants: Sources of variation and implications for study design. Ecological indicators, 2017, Vol. 73, pp. 733-740.
6. Baranov S.G. Littleleaf Linden Tilia cordata (Mill.): Only Some Bilateral Traits Indicate Chemical Pollution Induced by Chemical Plant. Advances in Biological Research, 2014, Vol. 8(4), pp. 143-148.
7. Baranov S.G. Use of morphogeometric method for study fluctuating asymmetry in leaves Tilia cordata under industrial pollution. Advances. Environ. Biological, 2014, Vol. 8(7), pp. 2391-2398.
8. Wuytack T., Wuyts K., Van Dongen S., Baeten L., Kardel F., Verheyen K. & Samson R. The effect of air pollution and other environmental stressors on leaf fluctuating asymmetry and specific leaf area of Salix alba L. Environmental pollution, 2011, Vol. 159(10), pp. 2405-2411.
9. Kozlov M.V. Issledovanie fluktuiruyushchey asimmetrii rasteniy v Rossii: mifologiya i metodologiya [Study of fluctuating asymmetry of plants in Russia: mythology and methodology. Ecology, 2017, No. 1, pp. 3-12. (In Russ.).
10. Zakharov V.M., Baranov A.S., Borisov V.I. et al. Zdorovye sredy: metodika ocenki [Health of the environment: assessment technique]. Moscow, Center for environmental policy of Russia Publ., 2000, 66 p. [In Russ.].
11. Metodicheskie rekomendacii po vypolneniyu ocenki kachestva sredy po sostoyaniyu zhivyh sushchestv: Rasporyazhenie Rosehkologii ot 16 Oktyabrya 2003 [Methodical recommendations about performance of assessment of quality of the environment about a condition of living beings: Rose-kologiya's order of October 16, 2003, No. 460-r.]. Moscow, Nauka Publ., 2003, 24 p. (In Russ.).
12. Slepov A.N., Lagunov A.N., Korotchenko I.S., Boyarinova S.P. & Pervyshina G.G. Ocenka vozmozhnosti ispol'zovaniya Sorbus aucuparia dlya rekul'tivacii narushennyh zemel' vblizi razreza "Borodinskiy" [Assessment of the possibility of using Sorbus aucuparia for the recultivation of disturbed lands near "Borodinsky" open-pit mine]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2019, No. 4, pp. 101-105. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2019-4-101-105. Available at: http://www.ugolinfo.ru/Free/042019.pdf (accessed 15.03.2020).
13. Sandnera T.M., Zverev V. & Kozlov M.V. Can the use of landmarks improve the suitability of fluctuating asymmetry in plant leaves as an indicator of stress? Ecological Indicators, 2019, Vol. 97, pp. 457-465. (In Russ.).
For citation
Lebedev N.A., Korotchenko I.S., Pervyshina G.G., Kondratyuk T.A. & Baika-lov P.S. Stability of development of woody plants growing near Nazarovsky GRES. Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, No. 4, pp. 58-61. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-4-58-61.
Paper info
Received January 11,2020 Reviewed February2,2020 Accepted March 3,2020
СУЭК - лучшая социально ориентированная компания в энергетике
АО «Сибирская угольная энергетическая компания» (АО «СУЭК») признано победителем конкурса Министерства энергетики РФ в номинациях для крупных компаний «Содействиеразвитию практики благотворительной деятельности граждан и организаций» и «Развитие культуры здорового образа жизни, распространение стандартов здорового образа жизни сотрудников».
Компания также отмечена специальным знаком топливно-энергетического комплекса и дипломом за активное проведение социальной политики, за комплексную деятельность в области корпоративной социальной ответственности.
АО «СУЭК» - признанный лидер корпоративной социальной ответственности и благотворительности. Компания стала лидером рэнкинга «Лидеры корпоративной бла-
СУЭК
СИБИРСКАЯ УГОЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ
готворительности» (организуется газетой «Ведомости», Форумом доноров и PWC), признана ведущей частной компанией России в рэнкинге «Лидеры корпоративной ответственности» журнала «Эксперт», является неоднократным победителем конкурса РСПП «Лидеры российского бизнеса» в различных социальных номинациях.
«Основной акционер СУЭК Андрей Мельниченко, руководитель компании Владимир Рашевский твердо убеждены в том, что устойчивое развитие - важнейший элемент стратегии долгосрочного развития и прогресса компании, позволяющий постоянно поднимать качество жизни наших сотрудников, их семей, жителей территорий, на которых работают наши предприятия», - отмечает заместитель генерального директора АО «СУЭК» Сергей Григорьев.
