Весенние феноритмы березы повислой ( Betula pendula Roth), произрастающей в городе Уфа (Республика Башкортостан) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 574.42

ВЕСЕННИЕ ФЕНОРИТМЫ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОИ (BETULA PENDULA ROTH), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ В ГОРОДЕ УФА (РЕСПУБЛИКА БАШКОРТОСТАН)

© А. А. Кулагин, В. В. Николаева*

Башкирский Государственный Педагогический университет им. М. Акмуллы

Россия, Республика Башкортостан, 450000 г. Уфа, ул. Октябрьской революции, 3А.

Тел./факс: +7 (347) 272 99 75.

*Email: ecobspu@mail.ru

Целью исследования, представленного в данной статье, является изучение фенологических фаз березы повислой (Betula pendula Roth), произрастающей на территории города Уфа (Республика Башкортостан), в 2013-2014 гг. и анализ их взаимосвязи с уровнем аэротехногенного загрязнения. В результате исследования было обнаружено, что фенологические фазы березы повислой в районах относительного контроля (южная часть города) и высокого уровня аэротехногенного загрязнения (северная часть города) наступают одновременно. В зонах с повышенным уровнем загрязнения (центральная часть города) наступление фенологических фаз происходит в разное время. Показано, что в районах, расположенных в зонах с определенным уровнем аэротехногенного загрязнения, несмотря на различие климатических условий, цветение березы повислой в 2013 и 2014 годах происходило одновременно.

Ключевые слова: береза повислая, аэротехногенное загрязнение, фенологическая фаза.

Введение

Мелколиственные леса занимают обширные площади Европы и Азии. Они достаточно разнообразны, поскольку произрастают в различных условиях, слагаются разными видами и имеют неодинаковое происхождение, сформированы несколькими родами древесных растений (Betula L., Populus L., Alnus L.). Один из основных родов, формирующих эти леса - Betula L. Березы широко распространены по всему Северному полушарию, произрастают в широком зональном диапазоне - от тундры до степей, с минимальной производительностью в крайних природных зонах и максимальной - в подзонах южной тайги и лесостепи [1].

Объект и методы исследования

Объектом исследования является береза повислая (Betula pendula Roth) из семейства Betu-laceae. Она приспособлена к низким температурам, не страдает от весенних заморозков, мало требовательна к почвам, может расти на бедных песчаных и каменистых почвах, проточных болотах. Светолюбива. Газоустойчива [2].

Широкое распространение березы повислой на территории города Уфа делает данный вид удобным модельным объектом для изучения смены фаз сезонной динамики.

В городе Уфа выделено 3 условные зоны различного аэротехногенного загрязнения [3]. I - северная часть г. Уфа, территория вокруг промышленных предприятий, с высоким уровнем аэротехногенного загрязнения окружающей среды, задымлением нефтяными газами с преобладанием углеводородов. II - центральная часть г. Уфа, с повышенным уровнем аэротехногенного загрязнения окружающей среды, с преобладанием полиметаллического и углеводородного загрязнений. III -

южная часть г. Уфа, зона относительного контроля со слабым и местами средним уровнем загрязнения. Расположение пробных площадей в зонах загрязнения представлено на рис. 1.

ВаИ

НнжегороЛкя

Рис. 1. Расположение зон аэротехногенного загрязнения и пробных площадей в городе Уфа.

Методика наблюдения стандартная [4]. Фазами, рассматриваемыми в течение апреля-мая, являются начало сокодвижения, набухание почек, распускание листовых почек, фаза зеленения, распускание листьев, полное облиствение, начало цветения, массовое цветение и окончание цветения.

Начало сокодвижения отмечают датой, когда у первых двух-трех растений из заранее сделанных проколов (на высоте 1.3 м с южной стороны) появится капелька сока.

Набухание почек отмечается датой, когда у набухших листовых почек раздвигаются покровные чешуйки и между ними становятся заметные более

ISSN 1998-4812

Вестник Башкирского университета. 2014. Т. 19. №4

1229

светлые ткани чешуек или листочков. Под распусканием листовых точек понимается момент, когда на конце почки появляются кончики первых листьев. За начало фазы зеленения или облиствения принят момент, когда у первых 2-3 растений появились первые мелкие листья - листья обособились, вышли на черешках, но листовые пластинки еще не расправились полностью. Распускание листьев - фаза, когда появляются листья с полностью распрямленной пластинкой. Полное облиствление - фаза, когда большинство листьев достигло нормальной величины.

Начало цветения березы отмечается в тот момент, когда начинают пылить тычиночные (мужские) сережки. Массовое цветение отмечается датой, когда зацветет более 50% растений. Окончание цветения - прекращение пыления и увядание тычинок и сережек.

Результаты и их обсуждение

Даты начала сокодвижения в районах города в 2013 и в 2014 годах представлены в табл. 1.

Фазы набухания почек (НП), распускания листовых почек (РЛП), фазы зеленения (ФЗ), распускания листьев (РЛ) и полного облиствения (ПО) представлены в табл. 2.

Фазы начала цветения (НЦ), массового цветения (МЦ) и окончания цветения (ОЦ) представлены в табл. 3.

Из табл. 1 видно, что начало сокодвижения в районах, расположенных в зонах с определенным уровнем аэротехногенного загрязнения начинается

_Даты начала соко

одновременно.

Из табл. 2 следует, что, несмотря на то, что в 2014 году фенологические фазы образования листьев начались позже (в соответствии с климатическими условиями), в зонах с высоким уровнем аэротехногенного загрязнения и относительного контроля они протекают одновременно (с различием в 2-3 дня). Фенологические фазы в зонах с повышенным уровнем загрязнения, которые расположены в центральной части города Уфа, наступают не одновременно, что может быть связано с близким их расположением к зонам повышенного загрязнения и относительного контроля.

Из табл. 3 видно, что одна из наиболее жизненно важных фенологических фаз в жизни растения - цветение - наступает в зависимости от уровня загрязнения окружающей среды и независимо от климатических факторов одновременно у всех растений березы повислой, которые произрастают в условиях повышенного и сильного уровня загрязнения, а также в условиях относительного контроля на территории Уфимского промышленного центра. Данный факт свидетельствует о высокой устойчивости березы повислой к условиям техногенеза и о том, что действие техногенных факторов является определяющим для исследуемых растений по сравнению с климатическими.

Выводы

В заключение можно отметить, что наступление фенологических фаз зависит от уровня загрязне-

Таблица 1

м в 2013-2014 гг.

Уровень загрязнения Район г. Уфа Год

2013 | 2014

Высокий уровень аэротехногенного загрязнения Повышенный уровень аэротехногенного загрязнения Относительный контроль

1-Орджоникидзевский 10.04. 19.04.

2- Калининский 9.04. 18.04.

3- Октябрьский 10.04. 16.04.

4 - Советский 10.04. 16.04.

5 - Кировский 5.04 16.04.

6 - Ленинский 9.04. 14.04.

7 - Демский 9.04. 14.04.

Фенологические фазы березы повислой в 2013-2014 гг.

Таблица 2

Уровень загрязнения

Район г. Уфа

Год | НП | РЛП | ФЗ | РЛ | ПО

Высокий уровень аэротехногенного загрязнения

Повышенный уровень аэротехногенного загрязнения

Относительный контроль

1 - Орджоникидзевский

2 - Калининский

3 - Октябрьский

4 - Советский

5 - Кировский

6 - Ленинский

7 - Демский

2013

2014

2013

2014

2013

2014

2013

2014

2013

2014

2013

2014

2013

2014

14.4.

26.4

12.4.

26.4

14.04

27.4

16.4.

26.4

14.4.

26.4

19.4

24.4

21.4

26.4

16.4.

28.4

18.4

28.4

18.04.

29.4

18.4.

28.4

16.4.

28.4

20.4

27.4

22.4.

28.4

28.4

3.5.

28.4.

7.5.

30.4.

4.5.

22.4.

3.5.

18.4.

3.5.

22.4

1.5

24.4.

3.5.

30.4. 9.5. 2.5. 9.5. 2.5.

17.5. 24.4. 4.5 24.4. 7.5.

24.4

15.5

30.4.

14.5.

25.5 27.5. 26.5. 27.5. 28.5. 27.5. 22.5. 24.5. 19.5. 23.5. 28.5 23.5 22.5. 24.5.

Таблица 3

Фенологические фазы цветения березы повислой в 2013-2014 гг. ^__

Продолжитель-

Уровень загрязнения Район г. Уфа Год НЦ МЦ ОЦ ность цветения,

дн.

Высокий уровень аэротехногенного загрязнения

Повышенный уровень аэротехногенного загрязнения

Относительный контроль

1 - Орджоникидзевский

2 - Калининский

3 - Октябрьский

4 -Советский

5 - Кировский

6 - Ленинский

7 - Демский

ния в данном административном районе города Уфа.

Следует отметить, что цветение березы повислой в районах, расположенных в зонах с определенным уровнем аэротехногенного загрязнения, несмотря на различие погодных климатических условий, в 2013 и 2014 годах происходило одновременно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сафонов М. А., Сафонова Т. И. Дереворазрушающие грибы, обитающие на древесине Betula Pendula в Южном

2013 2.5. 4.5. 14.5. 13

2014 2.5 3.5. 13.5 12

2013 3.5. 5.5. 15.5. 13

2014 4.5. 5.5. 14.5. 11

2013 5.5. 6.5. 16.5. 12

2013 1.5. 4.5. 11.5. 11

2013 29.4. 1.5. 10.5. 12

2014 2.5 3.5. 11.5 10

2014 2.5 3.5. 12.5 11

2014 3.5 4.5. 11.5 9

2013 1.5. 3.5. 13.5. 13

2014 4.5 6.5 13.5. 10

2013 3.5. 6.5. 15.5. 13

2014 2.5 3.5. 13.5 12

Приуралье (Оренбургская область) // Вестник ОГУ. 2012. №6 (142). C. 66-71.

Хузина Г. Р. Влияние урбаносреды на морфометрические показатели березы повислой Betula pendula Roth) // Вестник Удмуртского Университета. 2010. №3. C. 53-57. Гатин И. М. Естественное возобновление древесных пород в условиях техногенного загрязнения (на примере Уфимского промышленного центра): автореф. ... канд. биол. наук. Тольятти. 2006. 21 с.

Соловьев А. Н. Биота и климат в ХХ столетии. Региональная фенология. М.: Пасьва, 2005. 288 с.

Поступила в редакцию 26.06.2014 г.

ISSN 1998-4812

BeciHHK EamKHpcKoro yHHBepcHTeTa. 2014. T. 19. №4

1231

SPRING PHENORHYTHMS OF BIRCH (BETULA PENDULA ROTH), GROWING IN THE CITY OF UFA (REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN)

© A. A. Kulagin, V. V. Nikolaeva*

Bashkir State pedagogical University named by M. Akmullah 3A Octyabrskoi Revolutsii St., 450000 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

Phone: +7 (347) 272 99 75.

Email: ecobspu@mail.ru

A birch (Betula pendula Roth) growing on the territory of Ufa often becomes to be an object of studies. Most of these studies associated with the preparation for their ecological and biological characteristics (growth of stem wood, the average diameter of the trunk, the average height, relative state of life, etc.) or the study of their physiology. Nevertheless in the last 20 years phenological observations of tree and shrubbery plantings of Ufa industrial center were not carried out, although the timing of phenological phases is indicators of environmental pollution. For this reason, the purpose of this research is a study of the phenological phases of a birch (Betula pendula Roth), growing on the territory of Ufa (Republic of Bashkortostan) in 2013-2014, and analysis of their intercommunion with the level of aerotechnogenic pollution. Phenological phases with sap flow to the full foliage according morpho-physiological and morphometric processes are studied in this work. As a result, it was discovered that phenological phases in districts of the relative control (the south party of the city) and with high level of air and industrial pollution (the north party of the city) are expiring simultaneously. Expiring of the phenological phases takes place unsimultaneously in the territory with raising level pollution (the central party of the city). It was showed, that the phenological phases of the flower in 2013-2014, in spite of difference by climatic conditions, were expiring simultaneously.

Keywords: birch, aerotechnogenic pollution, phenological phase.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Safonov M. A., Safonova T. I. Vestnik OGU. 2012. No. 6 (142). Pp. 66-71.

2. Khuzina G. R. Vestnik Udmurt-skogo Universiteta. 2010. No. 3. Pp. 53-57.

3. Gatin I. M. Estestvennoe vozobnovlenie drevesnykh porod v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya (na primere Ufimskogo promyshlennogo tsentra): avtoref. ... kand. biol. nauk. Tol'yatti. 2006.

4. Solov'ev A. N. Biota i klimat v XX stoletii. Regional'naya fenologiya [Biota and Climate of the 20th Century. Regional Phenology]. Moscow: Pas'va, 2005.

Received 26.06.2014.