Введение

Для крупных городов характерен высокий уровень загрязнения воздуха, воды и почв промышленными отходами, выбросами автотранспорта и коммунальных предприятий. Это приводит к экологическим изменениям с неблагоприятными социально экономическими и природными последствиями. Хвойные древесные растения наряду с лиственными играют ведущую роль в обезвреживании атмосферных токсикантов и в нормализации биогеохимических циклов в промышленных и городских районах. Большинство из них относятся к группе вечнозеленых растений, поэтому выполняют функции зеленых насаждений весь год, а не только в летний период. С каждым годом проблема изучения жизнедеятельности древесных растений в в условиях города приобретает все более важное значение. При этом основное внимание уделяется не только оценке климатообразующей, шумо - поглощающей, рекреационной и других функций деревьев, но и вопросам адаптации растений к антропогенно-трансформированной среде обитания.

Методика сбора и обработки материала у хвойных

как биоиндикаторов загрязнения атмосферного воздуха на примере ели обыкновенной.

Цель работы: изучить экологическое состояние атмосферного воздуха в городе и его пригородах, используя в качестве биоиндикатора ель колючую.

Задачи исследования.

На основе полученных результатов сделать выводы о состоянии атмосферного воздуха по индикации хвоинок ели колючей.

Выявить основные источники загрязнения и возможные пути их устранения.

Основные теоретические сведения.

Eль колючая - P. pungens Engelm. 

Среди многочисленных представителей рода выделяется стройностью и красотой, нетребовательностью к условиям произрастания, морозостойкостью и устойчивостью к воздушным загрязнениям, превосходя по этому показателю многих собратьев. В природевстречается одиночно или небольшими группами вдоль рек, по северным склонам гор западных районов Северной Америки. Растет в горах на высоте 2000-3300 м над ур. моря.  Декоративна в любое время года. 

P icea pungens Фотография ЭДСР.

Дерево до 30—45 м выc, со стволом 70—120 см в диам., с симметричной конусовидной кроной из горизонтально мутовчатых ветвей, доходящих при изолированном стоянии до земли. Кора трещиноватая, чешуйчатая, серовато-коричневая. Молодые побеги голые, светло-коричневые или оранжево-красноватые. Почки крупные, конусовидные или цилиндрические, весной распускаются позже, чем у ели европейской. Верхушки светло-коричневых почечных чешуи слегка отогнутые кнаружи. Хвоинки 20—30 мм дл., 1—1,5 мм шир., четырехгранные, плотные и сильно колючие, от зеленых до серебристо-беловатых, с 3—5 белыми устьичными линиями на каждой стороне, с беловатым налетом или без него, отстоящие от побега; хвоя держится 4—6 (-9) лет. С возрастом сизая окраска хвои тускнеет и утрачивается. Шишки цилиндрические, 5—10 см дл. и 2— 3 см толщ., до созревания зеленовато-желтые, зрелые светло-коричневые, с тонкими гибкими, продолговато-ромбическими, по краю волнисто-зубчатыми чешуями. Большей частью остаются на деревьях до осени следующего года. Семена 3 мм дл., бурые с желтовато-коричневым крылом, в 4 раза превышающим их по длине, созревают в августе — сентябре. Живет до 400—600 лет.

Считается стойкой породой к пыли и дыму, но в условиях города ее необходимо не менее 5 раз в месяц обмывать водой. Светолюбива. Требовательна к плодородию и влажности почвы, однако не выносит слишком плодородной почвы и переувлажнения. Хорошо переносит обрезку. Размножается семенами, прививкой, зимними черенками (45%). При черенковании использованы производственные парники с водяным обогревом, дозированный туман 12 - 14%, ИМК в концентрации 0,01 процент. Интродуцирована в 1862 году. Рекомендуется сажать в некотором отдалении от дорог и промышленных предприятий, на фоне газона, предпочтительно на освещенных местах. Обычно одиночные экземпляры или небольшие группы высаживают на парадных местах сада. Особенно хороша в сочетании с елью сербской, лжетсугой, пихтой одноцветной и т.д.

Хвойные как биоиндикаторы.

 

Хвойные (голосеменные) деревья (ель, сосна) чувствительны к загрязнению атмосферного воздуха отработанными выхлопами автомобилей, химических комбинатов и пр., особенно сернистому газу – SO₂. Кроме того, хвойные (сосна) чувствительны к радиационному фону.

На загрязненность воздуха эти деревья реагируют появлением хлорозов (пятен с измененной окраской) и некрозов (отмирания, усыхания) хвои. При дальнейшем негативном действии хвоинки буреют, засыхают и опадают – происходит дефолиация (опадание листвы/хвои). Чем старше возраст хвоинок, тем больше в них накапливается токсинов из воздуха и с тем большей вероятностью они повреждаются и опадают.

Появление хлорозов, некрозов и дефолиация служат количественными и качественными указателями на загрязнение атмосферы данного места.

Хвойные растения – индикаторы загрязнения воздуха, они очень чувствительны к его чистоте, поэтому плохо живут в городах (кроме лиственницы). Наиболее чувствительна к загрязнениям ель, затем пихта и сосна, потом лиственница. В исследованиях в качестве биоиндикатора чаще всего используется сосна как наиболее широко распространенная культура. В зонах сильного загрязнения хвоя приобретает темно-красную окраску, в хвоинках накапливаются ядовитые вещества, а устьица забиваются копотью. Затем хвоя отмирает и опадает, просуществовав всего 1 год при норме 3–4 года. Потеря лесных богатств – одно из экологических бедствий нашей страны. В Красную книгу России занесено 11 видов голосеменных растений.

 

 

 

 

Участок побега текущего года

 

 

 

Место для печати------- 

 

 

Наша методика основана на исследовании загрязненности воздуха при помощи подсчетов количества хвоинок и веток первого порядка растущих на ели.

Методика проведения исследования:

Сбор материала:

1) Вид растения

Изучать морфологические особенности побегов у хвойных , рекомендуется на примере Picea abies- ели обыкновенной.

Это дерево 30-5- м высотой, с узкой кроной, красно-бурой или серой корой. Молодые ветви голые или слегка опущены. Хвоя 2-3 см, приподнята вверх, продолжительность жизни хвои 5-7 лет. Молодые шишки красновато-бурые удлиненно-цилиндрические, при созревании буреют, 10-15 см длинной. Чешуи обратнояйцевидные, выпуклые, по краю волнистые или выемчатые.

2) Возраст и количество деревьев

Необходимо выбирать посадки уже достигшие генеративного возраста(т.е. с шишками), но не превышающие 40 лет.

Для исследования рекомендуется брать материал от 5 и более взрослых неповрежденных деревьев.

3) Места сбора материала

Ель обыкновенная в зеленых насаждениях города встречается часто. Чаще всего ели используют в озеленении улиц (пр. Ленина, ул. Молодежная, ул. Г Исакова, ул. Сухэ-Батора, ул. Энтузиастов, ул. Пролетарская, ул. Анатолия и др.), а так же для озеленения скверов(Дворец бракосочетания, пл. Советов, пл. Победы Речной вокзал, Мединститут, Дворец спорта и др.) и фасадов зданий.

Основной тип посадок: одно- и многорядные, реже групповые.

Более половины экземпляров ели имеют различную степень повреждения от 46% до 23% повреждения. Это в основном деревья, произрастающие на улицах и в скверах в центре города.

Только 23% всех елей относятся к категории здоровые. Это деревья, произрастающие в парках и зеленых зонах внутри кварталов

Рекомендуемые точки сбора материала:

1. Пос.Южный

2. НИИ садоводства Сибири

3. Сквер у дворца бракосочетания

4. Пл. Советов

5 Район завода Геофизика

6. Ул. Титова

7. Пр. Строителей

8. ДК г.Барнаула

9. Фабрика Алтай

10. Администрация Ленинского района

11. Ул. 50 лет СССР

12. Пос. Научный городок

При этом составили карту города Барнаула, на которой наглядно показаны точные места сбора материала для исследований.

4) Техника взятия материала

С каждого дерева выбираем по две ветви на высоте 1-1,5 метра.

Измерения

С каждого дерева исследуются следующие биометрические показатели:

1. Длина побегов первого порядка

2. Количество хвоинок на 10 см побега первого порядка

Вычисления

Для каждой точки рассчитывается среднее значение по всем показателям.