ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СРЕДЫ МЕТОДОМ ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АССИМЕТРИИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ
Аношкина Л.В., Пузанова О.А., Смирнова А.В.
(ГОУ ВПО «БрГУ», г. Братск, РФ)
The article reveals the symmetry breaking of leaf plates of woody plants under the influence of antropogenic factors
Устойчивость экосистемы определяться по состоянию видов - эдификаторов природного сообщества, от состояния которых зависит его дальнейшее существование. Для оценки состояния городских экосистем такими объектами являются древесные растения. В качестве биоиндикаторов выбирают наиболее чувствительные к исследуемым факторам биологические системы или организмы.
Метод мониторинга окружающей среды, основанный на исследовании воздействия изменяющихся экологических факторов на различные характеристики биологических объектов и систем, дает представление о механизмах и закономерностях формирования реакции биологических систем на совместное действие факторов разной природы, биоиндикационные показатели ясно отражают картину состояния самих растительных организмов.
Для древесных растений лучшим вегетативным органом является лист растения. При антропогенных воздействиях в листьях происходят морфологические изменения (появление асимметрии, уменьшение площади листовой пластины). Хорошими биоиндикаторами в городе являются листья березы, дерева с высокими поглотительными качествами.
При формировании листовой пластины, по мере накопления токсических веществ, происходит торможение ростовых процессов, и деформация листа. При окончательном формировании листовых пластин на деревьях, испытывающих высокую техногенную нагрузку, их площади меньше, чем на деревьях, произрастающих в более благоприятных экологических условиях.
Для проведения сравнительной оценки экологического состояния различных районов г. Братска было взято по 50 проб листьев березы с деревьев, произрастающих на объектах в Центральном округе, п. Энергетик, п. Гидростроитель, различных условиях по отношению к улично – дорожной сети и объектам застройки. Образцы взяты из трех характерных мест: 1 выборка – вдоль проезжей части; 2 - во дворах, непосредственно за стенами зданий; 3 – в групповых посадках, расположенных в глубине микрорайона. Результаты статистической обработки данных представлены в табл.1.
Листовая пластина березы имеет четко выраженную двустороннюю симметрию. Принцип метода основан на выявлении нарушений симметрии развития листовой пластины, которые адекватно отражают уровень техногенного воздействия на растительность.
Таблица 1 - Результаты статистической обработки листовых пластин
|
Место сбора образцов (объект) |
№ выборки |
Средняя площадь листовой пластины (см2) |
Среднее квадратическое отклонение |
|
Центральный округ |
1 |
16,08 |
5,21 |
|
2 |
21,18 |
5,82 |
|
|
3 |
21,91 |
6,39 |
|
|
П.Энергетик |
1 |
17,59 |
5,05 |
|
2 |
21,5 |
5,31 |
|
|
3 |
21,78 |
5,62 |
|
|
П.Гидростроитель |
1 |
17,03 |
6,16 |
|
2 |
20,36 |
5,78 |
|
|
3 |
21,77 |
5,25 |
Величина флуктуирующей асимметрии оценивается с помощью интегрального показателя – величины среднего относительного различия по признакам (среднее арифметическое отношение разности к сумме промеров листа слева и справа, отнесенное к числу признаков).
Коэффициент флуктуирующей асимметрии определялся по формуле, предложенной В.М.Захаровым:
(1)
где
-
среднее различие между сторонами;
-
различие значений признаков между левой (l) и
правой (r) сторонами;
п – число выборок.
Таблица 2 - Интегральные показатели асимметрии на исследуемых объектах
|
Место сбора образцов (объект) |
№ выборки |
Интегральный показатель асимметрии |
Балл состояния |
|
Центральный округ |
1 |
0,097 |
5 |
|
2 |
0,088 |
5 |
|
|
3 |
0,092 |
5 |
|
|
п. Энергетик |
1 |
0,067 |
4 |
|
2 |
0,065 |
4 |
|
|
3 |
0,064 |
3 |
|
|
п. Гидростроитель |
1 |
0,082 |
5 |
|
2 |
0,076 |
4 |
|
|
3 |
0,071 |
4 |
При балльной оценке используется таблица соответствия баллов качества среды значениям коэффициентов асимметрии (табл.3).
Таблица 3 - Балльная система качества среды обитания
|
Балл состояния |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
<0,055 (чисто) |
0,056-0,060 |
0,061-0,065 |
0,065-0,070 |
>0,070 (очень грязно) |
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о том, что наиболее сильное угнетение испытывает, экосистема, расположенная в зоне прямого техногенного воздействия. В более благоприятных условиях находится растительность в п. Энергетик, хотя балл состояния 3 и 4 соответствуют характеристикам среды обитания «загрязнено» и «грязно» (опасно). Несмотря на значительную отдаленность от источников загрязнения, экологическая ситуация в п. Гидростроитель сравнима с зоной, расположенной в непосредственной близости от промышленной площадки города.