Nataliya Lavrentyeva 08 января 2008 23:32:07

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В Г. ЛИПЕЦКЕ НА ОСНОВЕ
АНАЛИЗА СТАБИЛЬНОСТИ РАЗВИТИЯ КЛЕНА ПЛАТАНОВИДНОГО

Автор: Долгова Дарья, МОУ ДОД станция юных натуралистов «Биосфера» г. Липецка,
(8 кл., МОУ лицей № 66 г. Липецка)
Руководитель: Левченко Татьяна Викторовна, педагог дополнительного образования МОУ ДОД станции юных натуралистов г. Липецка.

В последние годы в связи с увеличением антропогенного воздействия все большее значение приобретает оценка состояния среды и обеспечение ее здоровья. Под здоровьем среды в самом общем смысле понимается ее состояние (качество), необходимое для обеспечения здоровья человека и других видов живых существ. Это ставит на повестку дня необходимость разработки систем его оценки. Для своей работы мы выбрали один подход - оценку стабильности развития по морфологическим признакам, как наиболее простой и доступный.
Снижение эффективности гомеостаза приводит к появлению отклонений от нормального строения различных морфологических признаков, обусловленных нарушениями развития. Последствия этих нарушений могут быть оценены по величине показателей флуктурирующей асимметрии.
На основе анализа состояния окружающей среды г. Липецка нами выбраны 4 района для исследования: ЛТЗ, НЛМК, Юго – Западный и Северо - Западный районы. Территория лесного массива Яманского заказника (с. Ямань Грязинского района) на расстоянии 20 км от г. Липецка взята в качестве контроля. Площадки сбора материала выбирались из условия биотопов с разной степенью антропогенной нагрузки.
В качестве объекта исследования был выбран клен платановидный – один из наиболее обычных и широко распространенных видов для лесостепной зоны. Это растение является типичным для города Липецка, равномерно произрастает. В литературе нами не обнаружены данные по исследованию флуктуирующей асимметрии у клена платановидного (Acer platanoides).
Сбор материала в 5-ти районах исследования проводился с 8 по 18 сентября 2007 г. В каждом районе сбор осуществлялся с 10 примерно одновозрастных деревьев на открытых, экологически сходных участках. С дерева снималось по 10 - 12 листьев на высоте 1,5 - 1,8 метров по кругу с веточки 2-го порядка.
В работе мы использовали пластические признаки (промеры). Для получения надежных результатов мы использовали систему из 3-х признаков:
1 - ширина половинки листа (измерение проводили посередине листовой пластинки).
2 - длина второй от основания листа жилки до ее дихотомического разветвления.
3 - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой.
Для измерения лист помещали пред собой лицевой стороной. С каждого листа снимались показатели по трем промерам с левой и правой сторон листа. Промеры 1, 2 снимают циркулем, длины определяем по линейке. Угол между жилками (признак 3) измерялся транспортиром.
Для оценки степени нарушения стабильности развития использовалось значение интегрального показателя асимметрии (величина среднего относительного различия на признак). Для каждого промеренного листа вычислялись относительные величины асимметрии для каждого признака (?). Для этого разность между промерами слева (L) и справа (R) делят на сумму этих промеров: a= (L-R)/(L+R)
Затем вычисляется показатель асимметрии для каждого листа (Р). Для этого суммировали значения относительных величин асимметрии по каждому признаку и разделили на число признаков: Р= (a1+a2+a3)/3
На основе показателей асимметрии для каждого листа вычислили интегральный показатель стабильности развития - величину среднего различия между сторонами на признак. Для этого вычислили среднюю арифметическую всех величин асимметрии (X):
X=(p1+p2+p3+р4…+рn)/n
В нашем исследовании интегральный показатель стабильности развития - величина среднего относительного различия между сторонами на признак отличается: ЛТЗ – 0,04991, Юго-западный – 0,04378, НЛМК – 0,06807, Северо-западный – 0,04215, Яманский заказник – 0,03698. Для статистической проверки достоверности полученных результатов провели расчеты критерия Фишера. Для данных по районам исследования наблюдается значительное отклонение рассчитанного критерия от стандартного: Fst= 1,32 при a=5%, соответственно по районам – ЛТЗ –Fф=2,14; НЛМК – Fф=2,43; Юго-западный – Fф=1,33; Северо-западный – Fф=1,36 по сравнению с территорией заказника. Следовательно, статистически достоверно наблюдается различие в величинах интегрального показателя стабильности развития организма в исследуемых районах.
По полученным данным мы разработали балльную шкалу для оценки степени отклонения нормы (см. таблицу). Значение показателя, соответствующей условно нормальному состоянию (Яманский заказчик, Х== 0,03698), приняли как первый балл. Значение показателя, соответствующий критическому максимальному значению (район НЛМК, Х= 0,06807), приняли за пятый балл. Весь диапазон между этими пороговыми уровнями ранжируется в порядке возрастания значений показателя.
По данным исследования наиболее благоприятные условия в Юго-западном районе г. Липецка. Промышленные районы НЛМК и ЛТЗ являются наиболее загрязненными, и растения в них испытывают комплекс неблагоприятных факторов. Северо-западный район характеризуется средним уровнем загрязнения.
Таким образом, информация, получаемая в отношении лишь ограниченного набора морфологических признаков, позволяет охарактеризовать уровень стабильности организма в целом, оценить суммарное воздействие всего многообразия поллютантов и дать оценку качеству окружающей среды.
Предлагаемая методика дает интегральную оценку состояния живых существ при всем комплексе воздействий. Она позволяет выявлять отклонения от нормы вне зависимости от конкретных причин его вызывающих, что невозможно при использовании специфических тестов, улавливающих последствия каких - либо конкретных воздействий.
Методика может быть использована для определения предельно допустимых нагрузок на определенный регион и выявления зон экологического бедствия.