Астапов Петр 01 декабря 2005 12:32:30

Использование данных о состоянии сосен разных территорий Челябинской области в биоиндикационных целях.
Автор: Астапов Пётр Сергеевич, Челябинск, Дворец пионеров и школьников им.Н.К.Крупской, школа № 115, класс 8
Научный руководитель Зайцева Валентина Васильевна, педагог Дворец пионеров и школьников им.Н.К.Крупской
ТЕЗИСЫ
Сосна обыкновенная является видом, характерным для растительности Челябинской области. Основные сосновые массивы расположены в северо-западной части области. С запада и северо-запада город Челябинск окружают природные сосновые боры.[1,2] Делаются посадки сосен для улучшения экологической обстановки города. Однако, сосны, растущие в городе, подвержены выбросам заводов и выхлопам автотранспорта. Хвойные могут служить биоиндикаторами состояния окружающей среды.
В своей работе мы хотели сравнить состояние двух сосновых участков, произрастающих в разных условиях. То, что состояние сосен, растущих в городе, хуже, чем тех, что растут в естественных лесах, это можно предположить заранее. Но нам хотелось самостоятельно получить реальные показатели состояния сосен затем, чтобы предъявить эти результаты вниманию общественности. Делать же это надо для того, чтобы люди понимали, что растения, дающие нам так много для нашей жизни, нуждаются в защите.
Цель нашей работы: определить состояние окружающей среды по комплексу признаков у сосен.
Задачи работы:
1.Освоить методики изучения состояния древостоя и степени их нарушенности.
2.Составить характеристики состояния древостоя двух участков по комплексу изученных признаков.
3.Сравнить характеристики состояния древостоя этих участков и объяснить полученные различия.
4. Попытаться сделать вывод об экологическом состоянии этих участков.
Методика работы.
В основу методики были положены рекомендации, разработанные сотрудниками Опытного научно – технологического института РАН в Пущино [3]
В пределах опытных участков и контрольной площадки выбирают 30 молодых деревьев. По числу мутовок крону условно делят на три части: верхнюю, среднюю и нижнюю. В пределах каждой из частей выделяют модельные побеги 2-го и 3-го порядков ветвления.
Сначала визуальная оценка состояния древостоев и степени их нарушенности может проводиться по следующей шкале:
0 - Здоровые деревья, 1 - Ослабленные деревья, 2 - Сильно ослабленные деревья 3 - Усыхающие деревья 4 - Свежий сухостой 5 - Старый сухостой
Затем визуально делалось определение типа кроны и обесхвоенности (дефолиации) крон.
Далее производилось определение повреждения хвои: НЕКРОЗ (краевой, срединный, точечный)- омертвление участка тканей растений; ХЛОРОЗ - раннее старение хвои под воздействием фторидов, тяжелых металлов и кислотных осадков.
Кроме того, было произведено изучение хвои и побегов по методике Федоровой А.И. и Никольской А.И.[4].

Сравнение результатов по двум участкам.
1.На Еловом некроз не обнаружен. Из этого следует, что только городские деревья поражены некрозом.
Мы не проводили химического анализа. Такие повреждения могут быть вызваны примесью в воздухе двуокиси азота, аммиака, этилена и озона [5,6]. Присутствие таких газов в воздухе мы можем только предполагать. Предприятиями, которые могут быть источником таких загрязнений, являются Цинковый, Кислородный и Лакокрасочный заводы.
2. На участке «Еловое» - хлороз обнаружен у 78,26 % деревьев. Это сравнимо с показателем для участка "Северо - запад" - 82, 61%.
Но на участке «Еловое» хлороз отмечен только на концах хвоинок. А на "С/З" -нами определена III степень поражения хлорозом.
Степень повреждения хлорозом в городе больше. Возможно, это вызвано присутствием в воздухе фторидов, тяжелых металлов и кислотными осадками.
3.Прирост побегов на «Еловом», значительно больше, чем на «Северо - запад».
«Характерными признаками неблагополучия окружающей среды, особенно газового состава атмосферы, является уменьшение ряда органов, в частности прирост побега последнего и предыдущего лет» (Федорова А.И., Никольская А.Н. , 2001, с.135). Следовательно, можно утверждать, что на Еловом воздух загрязнен меньше, чем в Курчатовском районе г. Челябинска. Но динамика прироста там меньше 1г-17,70 см; 2г-20,86см; 3г-21,30см, в отличие от «С/з», где прирост по годам составляет соответственно: 1г-6,50см; 2г-13,30см; 3г-17,06см. В процентном отношении прирост по участкам выглядит так:
"Еловое" 2год/1год - 17, 85%
3год/2год - 2, 10%
"С\З" 2год/1год - 104, 61%
3год /2год - 28, 27%
То, что в первый год прирост на "Еловом" больше, это можно объяснить тем, что на этом участке лучшие условия. А вот почему в последующие годы прирост относительно меньший, объяснения этого факта мы не смогли найти.
4.Среднее количество веток в мутовках таково: на «С/з» оно на 1г-2,08, на 2г-2,47, на 3г-2,82, на «Еловом»-1г-3,354, 2г-3,47, 3г-3,95. Толщина осевого побега в Челябинске-3,66 см, на озерном берегу-3,95 см.
Выводы:
1. Такие показателей как прирост побега, количество хвоинок на 10см побегов второго года, количество веток в мутовках и толщина осевого побега на участке "С/з" меньше, чем на "Еловом".
2. Некроз хвои обнаружен только на участке "С\З", деревья этого участка в большей степени поражены хлорозом.
3. Эти данные позволяют сделать вывод о том, что сосны, растущие в городской черте ("С\З") находятся в гораздо худших условиях. Мы можем предполагать, что такие предприятия как Цинковый, Кислородный, Лакокрасочный заводы являются источниками загрязнения атмосферы в этом районе, на это загрязнение и реагируют хвойные.
4. Разницу в динамике прироста на двух участках нам объяснить не удалось, возможно, это станет объектом наших будущих исследований.

Литература.
1. Кирин Ф.Я. Природа Челябинской области. - Челябинск.:Южно-Уральское книжное издательство, 1964 – 241с.
2. Сысоев А.Д. Краткое физико-географическое описание районов Челябинской области. – Челябинск.: Ротатор, 1966 – с.154-175
3. Методика экологический мониторинг.
Хлорозы и некрозы деревьев. Экологические тесты для общественного экологического мониторинга. Пущино, ОНТИ ПНЦ РАН, 1998.
4.Федорова А.И. Никольская А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды. М., Владос, 2001
5.Антрохин В.Г. Солодухин Е.Д. Лесная хрестоматия. М., Лесная промышленность, 1988
6.Карташев А.Г. Ведение в экологию. Томск, 1998