CC BY
14
гельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. 268 с.
3. Данчева А.В. Влияние рекреационных нагрузок на состояние и устойчивость сосновых насаждений Казахского мелкосопочника / А.В. Данчева, С.В. Залесов, Б.М. Му-канов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2014. 195 с.
4. Данчева А.В. Определение стадий рекреационной дигрессии в сосновых насаждениях Казахского мелкосопочника (на примере ГНПП «Бурабай» / А.В. Данчева, С.В. Залесов, Б.М. Муканов, А.В. Портянко // Аграрная Россия. № 10. 2014. С.9-15.
5. Бунькова Н.П. Основы фитомониторинга: Учеб. пособие / Н.П. Бунькова, С.В. Залесов, Е.А. Зотеева, А.Г. Магасумова. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2011. 89 с.
6. Данчева А.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения: Учеб. пособие / А.В. Данчева, С.В. Залесов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 152 с.
УДК 574.24:581.52+582.475+630*181
ВЛИЯНИЕ ГАЗОВОГО ФАКЕЛА НА РЕПРОДУКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.)
В СЕВЕРНОЙ ТАЙГЕ ЯНАО
INFLUENCE OF THE FLAMBEAU LIGHTS ON THE REPRODUCTIVE INDICATORS OF THE SCOTS PINE (PINUS SYLVESTRIS L.) IN THE
NORTHERN TAIGA OF YANAO
1 2 Казанцева М.Н., Аюпова А.Ф.
1 2
( ФИЦ Тюменский научный центр СО РАН (ИПОС), РФ; Тюменский государственный университет, РФ)
12 Kazantseva M.N., Ayupova A.F.
(FIC Tyumen Scientific Center of the SB RAS (IPOS), 2Tyumen State University)
Изучены размерные показатели женских шишек и качество семян сосны обыкновенной на разном расстоянии от газового факела в северной тайге Ямало-Ненецкого Автономного округа.
The size indices offemale cones and the quality of seeds of Scots pine at different distances from the flambeau light in the northern taiga of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug have been studied.
Ключевые слова: газовый факел, сосна обыкновенна (Pinus sylvestris), размеры шишек, качество семян.
Key words: flambeau light, Scots Pine (Pinus sylvestris), cone sizes, seed quality
Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО) - регион с высоким уровнем концентрации нефтяной и газовой промышленности, которая представляет высокую потенциальную опасность для окружающей среды, являясь источником разнообразных загрязнений. Наибольшее количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, приходится на долю факельных установок, используемых для сжигания неутилизируемых компонентов попутного нефтяного газа. В составе газовых выбросов в окружающую среду выделяются: пары углеводородов, оксиды углерода, азота, серы, сажа и другие атмосферные загрязнители. Кроме того, факела являются мощным источником теплового воздействия на прилегающие территории [1-4].
Высокой восприимчивостью к аэротехногенному загрязнению таежных
экосистем отличаются хвойные деревья, из них наиболее чувствительной является сосна обыкновенная. Под действием загрязнения морфологические и физиологические показатели сосны способны существенным образом изменяться [1, 2, 5, 6].
Целью данной работы является: изучение влияния газового факела на репродуктивные показатели сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях северной тайги ЯНАО.
Работы проводились летом 2016 года в Пуровском районе ЯНАО, в районе действия газового факела, принадлежащего АО «СибурТюменьГаз», основной производственной деятельностью которого является приём и переработка попутного нефтяного газа. Территория находится в пределах северной тайги Западно-Сибирской равнины.
Для проведения исследований были заложены 4 пробные площади (ПП), размером 50x50 м., находящиеся на разном расстоянии от факела: ПП №1 - на расстоянии 100 м; ПП №2 - 200 м; ПП №3 - 300 м; ПП №4 - 1000 м. Последняя площадь условно была принята в качестве контрольной.
Лесная растительность на пробных площадях представлена сосняками сфагново-багульниковой группы. Сосна на всех участках назкорослая, характерного болотного морфотипа, V-Уа классов бонитета, средняя высота деревьев 5-7 м. Большая часть сосен находится в репродуктивном возрасте.
С каждой пробной площади была получена смешанная партия шишек сосны (с 5 деревьев по 5-10 штук с каждого). У всех шишек определялись длина и диаметр, а также масса в сыром состоянии. Семена, полученные из шишек, были использованы в лабораторном вегетационном опыте по определению всхожести. Проращивание проводилось в чашках Петри при комнатной температуре в соответствии с существующим методическим руководством [7]. Энергия прорастания семян оценивалась на 7 сутки, лабораторная всхожесть - на 15 сутки.
Многие авторы отмечают снижение размеров женских шишек у хвойных деревьев под действием неблагоприятных факторов, в том числе техногенного загрязнения [5, 6]. По-видимому, ослабленные деревья не могут в достаточной степени обеспечивать снабжение питательными веществами почек с зачатками макростробилов, что и приводит к уменьшению их размеров.
Нами отмечено закономерное снижение морфологических параметров шишек и их массы по мере приближения к источнику загрязнения (табл. 1).
По длине шишек различия с контролем достоверны для всех вариантов на высоком уровне значимости; по диаметру и массе различия статистически подтверждаются только для ПП №1 наиболее близкой к источнику загрязнения.
Масса семян сосны зависит от разных факторов, в том числе от размеров шишки; как правило, из более крупных шишек семена крупнее. Но эта тенденция хорошо просматривается только у сосен, растущих в благоприятных экологических условиях; при аэротехногенном загрязнении она часто отсутствует. С ухудшением условий среды увеличивается также количество в шишках пустых семян [1, 5].
В нашем опыте доля пустых семян, а также средняя масса одного полного семени в шишках импактной зоны в основном имеют меньшие значе-
ния, чем в контроле, за исключением пробной площади №1, где эти показатели почти не отличаются от контрольных (табл. 2).
Таблица 1 - Морфометрические показатели шишек сосны
№ ПП Показатели шишки
длина, см диаметр, см масса, г
X ± т min-max X ± т min-max X ± т min-max
1 32,4 ± 0,88*** 25-35 15 18,3 ± 0,53** 13-20 16 2,7 ± 0,16*** 2,0-3,0 32
2 34,2 ± 0,96*** 25-40 15 19,3 ± 0,61 15-25 17 3,4 ± 0,17 2,0-4,0 28
3 38,7 ± 0,98*** 35-45 14 19,8 ± 0,56 15-25 16 3,5 ± 0,17 2,0-4,0 26
4 40,6 ± 0,76 30-45 10 20,2 ± 0,59 15-27 16 3,6 ± 0,15 2,0-4,5 20
Примечание: тт-тах -пределы; X ± т - среднее значение с ошибкой, СУ - коэффициент вариации, %; различия с ПП№4 (контроль) достоверны:*** - при Р<0,001; ** - при Р<0,01.
Таблица 2 - Масса семени сосны на пробных площадях и доля пустых семян
№ ПП Доля пустых семян, % Масса 1 полного семени, мг
min-max X ± т
1 19,0 3,0-9,0 *6,31 ± 0,23 21,7
2 30,1 4,0-8,0 5,70 ± 0,17 16,1
3 29,9 4,0-7,0 5,71 ± 0,16 18,3
4 18,6 4,0-9,0 *6,11 ± 0,19 18,5
Примечание: тт-тах - пределы; X ± т - среднее значение с ошибкой, СУ - коэффициент вариации, %; * - различия с ПП№ 2 и ПП№ 3 достоверны при Р<0,05.
Можно предположить, что у деревьев на ПП №1, в условиях повышенного стресса, большая часть питательных веществ была направлена на формирование семени и увеличение его выживаемости за счет накопления как можно большего количества необходимых веществ.
Нельзя исключать и сочетанное действие других факторов, таких как: тепловое влияние факела (которое на этом участке наиболее выражено), наличие аэродинамической тени от трубы, особенности разлета пыльцы, а также индивидуальных особенностей адаптивной устойчивости деревьев, с которых был получен семенной материал. Для этой территории отмечена и более высокая изменчивость средней массы семени.
Результаты вегетационного опыта по оценке посевных качеств семян сосны не позволяют сделать однозначного вывода (табл. 3).
Лабораторная всхожесть и энергия прорастания семян с нарушенной территории, не проявляют какой-либо четкой тенденции в зависимости от расстояния до факела и вполне сопоставимы с показателями контрольной площади. Аналогичные результаты были получены и другими авторами в подобных исследованиях [1].
Всхожесть семян сосны зависит, как от условий их формирования, так и от происхождения, а именно от генетических особенностей конкретных
деревьев. При усилении неблагоприятных воздействий эти индивидуальные различия проявляются в большей мере. Возможно, именно генетическая неоднородность древостоев пробных площадей повлияла на полученный результат. Это предположение требует проверки и проведения опытов по проращиванию семян из более крупных партий с учетом индивидуальных особенностей деревьев.
Таблица 3 - Посевные качества семян сосны на пробных площадях
Показатели № ПП
1 2 3 4
Энергия прорастания, % 57,1 70,0 46,9 61,8
Всхожесть, % 62,9 70,0 50,0 61,8
Таким образом, воздействие газового факела на состояние женской генеративной сферы сосны обыкновенной в сфагновых сосняках северной тайги ЯНАО проявляется в снижении линейных размеров и массы шишек. Масса и посевные качества семян реагируют на действие факела не однозначно. Очевидно, это связано с генетической неоднородностью деревьев и дополнительными воздействиями иной природы.
Список использованных источников
1. Аникеев Д.Р. Влияние продуктов сжигания попутного газа при добыче нефти на репродуктивное состояние сосновых древостоев в северотаежной подзоне / Д. Р. Аникеев, И. А. Юсупов, Н. А. Луганский, С. В. Залесов, К. И.Лопатин // Экология. 2006. №.2. С.122-126.
2. Кокорина Н. В. Биоиндикация атмосферного загрязнения при сжигании попутного газа в факелах на нефтяных месторождениях в среднетаежной зоне западной Сибири / Н. В. Кокорина, А. М. Касаткин, Ю. М. Полищук // Вестник Тюменского государственного университета. Социально-экономические и правовые исследования, 2009. №3. С.65-72.
3. Гашев С. Н. Влияние факелов на биогеоценозы Среднего Приобья / С. Н. Гашев, М. Н. Казанцева, А. В. Соромотин, А. В. Рыбин // Бюллетень МОИП. Отдел биологический, 1994. Т. 99. № 1. С.3-6.
4. Гашев С. Н. Влияние факела по сжиганию неутилизируемых компонентов нефти и газа на лесные биогеоценозы / С. Н. Гашев, М. Н. Казанцева, А. В. Рыбин, А. В. Соро-мотин / Проблемы рационального использования, воспроизводства и экологического мониторинга лесов. Информационные материалы. Свердловск, 1991. С.36-38.
5. Казанцева М. Н. Особенности репродукции сосны обыкновенной в насаждениях города Тюмени и его зеленой зоне / М. Н. Казанцева // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения, 2005 № 5. С.76-79.
6. Ставрова Н. И. Влияние атмосферного загрязнения на семеношение хвойных пород / Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука. 1990. С.115-121.
7. ГОСТ 13056.6-97. «Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести».
Работа выполнена по госзаданию, согласно Плану НИР ТюмНЦ СО РАН на 2018-2020 гг., протокол № 2 от 08.12.2017 г. Приоритетное направление VI.52.; Программа yI.52.L-, проект № 0371-2018-0032.
