Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биоиндикация природной среды малого северо-таежного промышленного города: на примере г. Костромукша

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Биоиндикация природной среды малого северо-таежного промышленного города: на примере г. Костромукша"

Гайдыш Ирина Сергеевна

БИОИНДИКАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ МАЛОГО СЕВЕРО-ТАЕЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА: НА ПРИМЕРЕ Г.КОСТОМУКША

03.02.08 - экология

Автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 2 Я Н В 2012

Петрозаводск - 2012

005008681

Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений эколого-биологического факультета Петрозаводского государственного университета

Научный руководитель

доктор биологических наук профессор

Марковская Евгения Федоровна

Официальные оппоненты

доктор биологических наук доцент

Василевская Наталья Владимировна

доктор биологических наук доцент

Ветчинникова Лидия Васильевна

Ведущая организация

Полярно-альпийский ботанический сад-институт

Защита состоится «25» января 2012 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, эколого-биологический факультет, ауд. 117 теоретического корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета, с авторефератом - на сайте www.petrsu.ru

Автореферат разослан: «/«?» декабря 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Дзюбук И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Урбанизация - одна из важнейших составляющих современной жизни. Острой проблемой урбанизации является растущая уязвимость городских природных экосистем (Экология города..., 2008). Наиболее перспективными методами оценки их экологического состояния считаются методы биоиндикации, которые в настоящее время широко разрабатываются (Шапиро, 1996; Малышева, 1998; Захаров и др., 2000; Козлов, 2001; Бязров, 2002; Шадрина и др., 2003; Василевская, Тумарова, 2005; Дзюба, 2006).

Имеются единичные исследования, касающиеся городов таежной зоны (Антипина, 2003; Елькина, Марковская, 2007; Тарасова, Карелина, 2004). Однако высокая уязвимость северных экосистем, большое разнообразие абиотических и биотических факторов, оказывающих негативное воздействие на городские территории, свидетельствует о перспективности использования для оценки их состояния методов бноиндикации.

Цель и задачи исследования. Целью данного исследования является оценка состояния природной среды г. Костомукши методами биоиидикации (лихеноиндикации, палиноиндикации, флуктуирующей асимметрии). Задачи:

1. выявить влияние Костомукшского горно-обогатительного комбината на состояние природной среды окружающих лесных территории и города с использованием методов биоиидикации;

2. оценить состояние природной среды г. Костомукша с использованием методов биоиндикации;

3. оценить информативность методов биоиндикации;

4. дать интегральную оценку состояния природной среды г. Костомукша.

Научная новизна работы. Впервые для исследования территории малого северо-таежного промышленного города были применены три биоиндикационных метода, что позволило дать интегральную оценку состояния природной среды изучаемой территории. При этом была дана оценка информативности каждого метода в зависимости от вида и степени загрязнения территории.

Практическая значимость работы. Получены результаты для оценки деятельности ГОКа после 30 лет его работы. Исходный проект «город в лесу» обеспечил хорошую сохранность фрагментов леса внутри города, оставленных при строительстве, площадь которых больше 1 га. Установлено, что на современном этапе развития города наиболее сильная экологическая деградация природной среды связана с воздействием инфраструктуры города н выбросами автотранспорта.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на региональном семинаре «Связь образования и науки в подготовке новых кадров» (Петрозаводск, 2010), Международной научно-практической конференции «Гармония Севера: взгляд молодых» (Петрозаводск, 2010), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы биомониторинга и биоиндикации» (Киров, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 1 в рецензируемом издании из списка ВАК РФ и 2 в материалах международных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка литературы.

Работа изложена на 135 страницах текста, содержит 14 таблиц, 32 рисунка. Список литературы включает в себя 231 источник, из них - 33 зарубежных.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н., профессору Е.Ф. Марковской за всестороннюю помощь и поддержку. За консультативную помощь в работе профессору, д.б.н. A.B. Коросову, к.б.н., доценту В.Н. Тарасовой, к.б.н. H.A. Елькиной, инженеру М.А. Шредере. Я благодарна всем сотрудникам кафедры ботаники и физиологии растений Петрозаводского государственного университета, в особенности к.б.н., доценту A.B. Сониной, к.б.н. A.A. Стародубцевой и к.б.н., доценту E.H. Теребовой; зав. лаб. Лесного почвоведения и микробиологии Института леса д.с.-х.н., профессору Н.Г. Федорец и сотрудникам лаборатории. Особая благодарность семье и друзьям за всестороннюю помощь и поддержку.

Работа выполнена при поддержке проекта в рамках ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России", ГК 14.740.11.0300 от 17 сентября 2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

Город формируется на основе природной экосистемы. В результате экосистема изменяется и функционирует под влиянием техногенных и социальных факторов (Экология города, 2000; Денисов и др., 2008). Возникает проблема современных городов, связанная с острой недостаточностью природно-пространственных ресурсов (Денисов и др., 2008). В современном строительстве в планировку городского пространства включают существующие лесные массивы, что актуально для городов таежной зоны (Антипина, 2002). Такой подход был использован при строительстве г. Костомукши (Илюха, 1997).

Костомукша - малый северо-таежный город с исходным проектом «город в лесу» был основан в 1983 г; основным градообразующим предприятием является Костомукшский горно-обогатительный комбинат (ГОК); город граничит с Костомукшским заповедником, созданным для охраны типичных северо-таежных лесов. Город находится на границе с Финляндией и в его проектировании и строительстве принимали участие финские архитекторы и строители. Сочетание зеленых и селитебных территорий создает уникальность данного объекта исследования (Андреев, 1977; Костомукшский..., 1992; Литинский, 1996; Илюха, 1997).

Весь период работы комбината можно разделить на два этапа: от основания до начала 2000-х гг. и современный период, после установки усовершенствованных систем очистки выбросов комбината. Основной период экологических исследований приходится на конец 1980-х - середину 1990-х гг., когда выбросы комбината намного превышали сегодняшний уровень. Исследования шли в нескольких направлениях: изучение химического состава атмосферы и почв, исследование внешних параметров древостоя и физиологических процессов, оценка содержания тяжелых металлов и серы в растениях и их зольность (Литинский, 1996; Оценка функционального состояния ..., 2001; Фадеева, 2001; Федорец, 2001; Шильцова, Ласточкина, 2004). По результатам исследований был сделан вывод, что комбинат оказывает слабое загрязняющее действие на прилегающие лесные территории (Мониторинг физиологического состояния..., 2001; Оценка функционального состояния ..., 2001; Синькевич, 2001).

Глава 2. Объект и методы исследования

Характеристика района исследования. Территория исследования находится на северном склоне Западно-Карельской возвышенности. Рельеф района характеризуется чередованием грядовых возвышенностей (200-300 м н.у.м.). Почвы - подзолы иллювиалыю-железистые песчаные, реже супесчаные в сочетании с болотными переходными торфяными и торфяно-глеевыми почвами (Федорец и др., 2000). Район относится к Атлантико-Арктической зоне умеренного климата с преобладанием теплых воздушных потоков с Северной Атлантики и холодных - из Атлантического сектора Арктики. Средняя годовая температура воздуха - +1,1°С. Преобладающей формой циркуляции атмосферы в районе является западный перенос (40%). (Романов, 1961).

Объект исследования. Город Костомукша основан в 1983 и расположен на 64°35' с.ш. и 30°40' в.д. (Васильев, Кране, 1987). Площадь города - 41,5 км2, население - 29,7 тыс. человек (по переписи 2010 года).

Градообразующее предприятие - Костомукшский горно-рудный обогатительный комбинат (ГОК), расположен в 10 км к северо-востоку от города (Костомукшский..., 1992; Экология города..., 2008).

Загрязнители и потоки.

За 2009 г. Костомукшским городским округом было выброшено в атмосферу 45,6 тыс. т загрязняющих веществ, что составляет 41% всех выбросов в Карелии. В состав основных выбросов комбината входят твердые вещества - 11%, диоксид серы - 82%, оксид углерода - 3,1% и оксиды азота - 3,3%. При этом вклад автотранспорта в суммарные выбросы города составляет 9,6 % (Государственный доклад..., 2010).

Основные направления потоков аэрополлютантов рассматривались по розе ветров. Северо-восточное (СВ) направление - от комбината в сторону естественных фитоценозов по розе ветров. Юго-западное (ЮЗ) направление

- от комбината по направлению к городу против розы ветров.

Методы исследования

Работа выполнена на растениях Pinus sylvestris L. В лихеноиндикации использовали эпифитные лишайники, произрастающие на стволе сосны; для палиноиндикации - репродуктивные органы (микростробилы) сосны; для флуктуирующей асимметрии (ФА) - хвою сосны разных лет жизни. Деревья выбирали возрастом более 50 лет, с диаметром ствола 22-28 см. Работа с использованием всех методов состояла из двух частей - оценка состояния природной среды по направлению розы ветров от источника загрязнения (ГОКа) на СВ и против - на ЮЗ, и на территории города. Для оценки состояния лесных массивов около комбината была заложена трансекта с пробными площадями (ПП), расположенными по градиенту действия преобладающих ветров: для лихеноиндикации - 17 ПП (10 ПП в СВ направлении, 7 - в ЮЗ), для палиноиндикации - 10 (5 ПП в СВ направлении, 5

- в ЮЗ), для ФА - 11 ПП (6 ПП в СВ направлении, 5 - в ЮЗ). Контрольные ПП (3) для палиноиндикации и ФА были заложены на расстоянии 20 км от комбината в ЮЗ направлении. Исследования по состоянию среды в городе проводились во фрагментах естественных насаждений. Для лихеноиндикации было выбрано 56 ПП, для палиноиндикации и ФА - 8 ПП в разных частях города (ПП №1, 3, 6, 20, 21, 25, 50, 55) (рис. 1). Анализ почвы по содержанию тяжелых металлов был сделан на 50 ПП в городе.

Методика лихеноиндикации. Исследованы характеристики эпифитного лишайникового покрова. Для оценки состояния природной среды города был использован метод картирования (Бязров, 2002) (рис. 1). На каждой пробной площади случайным образом отбирались по 8 деревьев сосны обыкновенной. Описания эпифитного лишайникового покрова производились при помощи рамки 10x20 см у основания ствола и на высоте

130 см от земли с двух сторон света (север и юг). В описаниях оценивали следующие характеристики: видовое разнообразие, общее проективное покрытие и покрытия отдельных видов лишайников. Всего было выполнено 2176 описаний на 544 деревьях.

Кроме того, для анализа общего видового разнообразия и встречаемости лишайников были учтены все виды, обитающие на стволах деревьев на высоте от 0 до 2 м. Для каждой ПП были рассчитаны следующие показатели эпифитного лишайникового покрова: общее число видов, среднее число видов в описании, среднее общее проективное покрытие, встречаемость и покрытие отдельных видов лишайников.

!) /

21 29 Т37-' Tri "л 7'-45 V ,

1 1 Дв 22- 30 38 46

2 31 39 47

Л 15; ; i'

3 bffil 24 ' 1 32 40 48 54

10 17 J k" ? i Ж 41 1 49

4 / 6 -18 26 34 42 50

W 19! Г 27 и 35 43 51 .

Гз j> 28 36 44 52 55

1 -"Njj || f 53 56

Рис. 1. Схема деления территории г. Костомукша на квадраты размером 200x200 м

Методика палиноиндикации. На каждой ПП была взята общая проба микростробил Р. sylvestris с уже созревшей пыльцой (начало июня). Для этого по 5 микростробил с 5 деревьев помещали в один сосуд с плотной крышкой, фиксировали в 70% этиловом спирте и хранили в холодильнике.

Для цитологического анализа использовали микроспорофиллы из средней части микростробила, материал окрашивали в 1%-ном растворе

ацетокармина (Паушева, 1980; Дзюба, 2006). Исследование проводилось с помощью светового микроскопа, при увеличении 10x40. В каждом образце фиксировалось наличие/отсутствие тератоморфных пыльцевых зерен, подсчитывалось их количество и анализировались морфологические особенности не менее 2500 пыльцевых зерен.

Методика флуктуирующей асимметрии (ФАУ Материал собран в конце августа 2009-2010 гг. На каждой ПП с 10 взрослых деревьев секатором срезали ветви из средней части кроны со стороны дерева, обращенной на северо-восток. Анализировали по 10 пар разновозрастной хвои с 10 исследованных деревьев. Возраст хвои устанавливали по мутовкам. Визуально определяли наличие и степень повреждений (Василевская, Тумарова, 2005). Для измерения длины хвою сканировали на фоне миллиметровой бумаги и проводили замеры уже электронного изображения в программе Maplnfo. Величину флуктуирующей асимметрии оценивали по формуле:

FA=2x|WL-WR|/|WL+WR|, где WL - длина одной иглы в паре, WR -длина второй иглы в паре (Palmer, Strobeck, 1986).

Методика оценки нарушения почв. На каждой ПП сделаны прикопки глубиной 20 см и отобрано по три образца почв с разных горизонтов (Федорец, Медведева, 2009). В отобранных образцах лесных подстилок определяли рН водной вытяжки; валовое содержание кадмия и свинца на спектрофотометре (Агрохимические методы..., 1975).

Методы статистической обработки. Для статистической обработки данных были применены однофакторный дисперсионный, однофакторный регрессионный, кластерный и корреляционный анализы (Ивантер, Коросов, 2003).

Метод интегральной оценки. Для интегральной оценки состояния природной среды г. Костомукша была использована шкала желательности Е. Харрингтона, которая служит для перевода признаков любой природы в безразмерную шкалу относительно непрерывного показателя, принимающего значения от 0 до 1. Каждому значению шкалы соответствует определенный уровень выраженности свойств объектов измерения (Коросов, 2007). При этом отметка 1 соответствует значениям признаков, имеющихся для фоновых территорий.

Для анализа были использованы такие характеристики, как общее проективное покрытие лишайников, проективное покрытие Hypogymnia physodes (L.) Nyl., число некротических талломов Н. physodes, показатель флуктуирующей асимметрии для хвои сосны по первому году жизни, процент нормально развитых пыльцевых зерен и содержание кадмия и свинца в почвах.

В результате для каждой пробной площади были получены сразу несколько значений исследуемых признаков. Для объединения данных значений использовали следующую формулу:

о = ■ л2 ■ лп^

где О - интегральный показатель, с! - значение признака, п - количество признаков.

Для графического представления данных была использована компьютерная программа Мар1пГо. С ее помощь были созданы тематические карты по лихеноиндикационным исследованиям и интегральной оценке состояния природной среды города.

Глава 3. Биоиндикация природной среды окрестностей комбината. Влияние аэровыбросов ГОКа на лихенобиоту в окрестностях ГОКа. Основным поллютантом ГОКа является диоксид серы, который, как известно из литературы (Боголюбов, Кравченко, 2001; Галанин, Глушкова, 2003; \Virth, 1975), оказывает наиболее негативное влияние на состояние лишайников. Сравнительная оценка показателей состояния лихенобиоты (числа видов, общего проективного покрытия эпифитных лишайников, площади талломов Н. рку$ос1е$ с некрозами) на разном удалении от комбината с данными М.А. Фадеевой (2001) по содержанию серы в талломах Н. р1п\чос1е$ показала, что наиболее высокие значения содержания серы отмечены для территорий, находящихся в непосредственной близости от комбината на расстоянии 0,5 км. В СВ направлении отмечается снижение содержания серы после 6 км. В ЮЗ направлении от комбината высокое содержание серы отмечается до 2 км, но уже на расстоянии 5 км наблюдается резкое уменьшение концентрации серы в талломах лишайника. Для всех исследуемых параметров эпифитного лишайникового покрова отмечено снижение характеристик вблизи комбината (где максимальна концентрация серы) и увеличение при приближении к естественным лесным массивам в СВ направлении от ГОКа и в направлении города. Наиболее сильно зависимость от содержания серы проявляется для площади талломов Н. рку.чо^ с некрозами (Я2=0,84, /7=0,05), что подтверждают данные литературы (Влияние аэротехногенного загрязнения ..., 1992; Лазарева и др., 1992; Поташева, 1993). Содержание серы в меньшей степени влияет на общее проективное покрытие (112=0,43, /7=0,05) и число видов лишайников (Я2=0,49,/7=0,05) (рис. 2).

S общ., МГ'КГ 3500 • 3000 у = 2373,2х0-0604 R2 = 0,84, р=0.05 S общ., мг'кг /(XX) 6000 • • у = -24751п(х) + 7049,2 R2 = 0,49, р=0,05

2500 • • 5000 \ 9

2000 40Ö0

1500 1000 3000 2000 • е

500 Площадь 1000 j * Число видов

0,00 10.00 некрозов.% 20,00 30,00 40.00 v 0 2 1 6 8 10

S общ., МГ'КГ 7000 у = -598,71п(х) +4134,5 R2 - 0,43, р=0,05

6000 (

5000 4000 3000 2000 1000 0 0 • щ 0 5,0 • • Проективное покрытие 10,0 15,0 20,0 25,0

Рис. 2. Зависимость площади талломов Н. physodes с некрозами, общего числа видов лишайников, общего проективного покрытия лишайников от содержания серы (мг/кг) в талломах Н. physodes (Фадеева, 2001)

Влияние аэровыбросов на процессы формирования пыльцы в окрестностях ГОКа. Аэротехногенные нагрузки оказывают сильное воздействие на генеративную сферу растений, что проявляется в увеличении количества аномально развитой пыльцы, продуцируемой растениями (Дзюба, 2006; Ибрагимова, 2010; Крутских, Лаврова, 2010). Для исследованной территории было обнаружено 11 типов нарушений развития пыльцевых зерен Pinus sylvestris, что соответствует литературным данным по нарушениям развития пыльцевых зерен для данного вида (Дзюба, 2005; Ибрагимова, 2009). Наиболее часто встречаются такие аномалии развития, как нарушения в строении пыльцевых мешков, наличие пыльцевых зерен без содержимого и морфологические нарушения экзины. Основная масса пыльцевых зерен для каждой пробной площади является нормально развитой, однако процент содержания тератоморфных пыльцевых зерен и типы морфологических нарушений различны для всех территорий.

Анализ данных по трансекте до ГОКа показал, что процент нарушений в зависимости от расстояния до комбината изменяется неравномерно. Так, количество аномальной пыльцы на расстоянии 0,5^1,5 км в СВ направлении от ГОКа в среднем составило 15%, на 6-8 км от ГОКа количество

дефектных пыльцевых зерен снижается (9,6%), но снова возрастает, начиная с 10 км (10,4%). В ЮЗ направлении количество нарушений несколько ниже около комбината, но увеличивается по мере приближения к городу (Т<?=0,93, /7=0,001) (рис. 3).

Из литературы известно, что нарушения роста и развития сосны обыкновенной в условиях загрязнения связаны в большей степени с содержанием серы в почвах (Лянгузова, 2010). Однако сильной зависимости содержания аномально развитой пыльцы от количества серы в почве (Федорец, 2001) выявлено не было (Я2=0,40, р=0,05) (рис. 3).

Рис. 3. Зависимость количества тератоморфных пыльцевых зерен (%) от содержания серы в почве (Федорец, 2001)

Влияние аэровыбросов ГОКа на ФА хвои. Стабильность развития организмов является хорошим индикатором общего уровня загрязнения. Оценка стабильности развития организмов возможна с различных позиций. В последнее время широкое применение нашел морфологический подход. При этом величина ФА различных признаков дает характеристику стабильности развития. ФА отражает результат неспособности организма развиваться в направлении его генетической траектории. Под ФА понимают мелкие ненаправленные отклонения от симметричного состояния (Захаров и др., 2000). Флуктуирующая асимметрия позволяет выявить изменения состояния организма до появления явных признаков угнетения растения. Это особенно актуально в условиях слабого промышленного загрязнения, когда вариации метаболизма организмов еще не приводят к визуальным изменениям. Таким образом, по увеличению значений показателя ФА можно говорить о степени нагрузки на экосистемы (Захаров, Чубинишвили, 2001;

Биоиндикация воздействия, 2003; Fluctuating Asymmetry ..., 2010; Kozlov, 2003).

Наиболее высокие значения показателя ФА были получены для растений на ПП, находящихся на расстоянии 3 - 8 км в СВ направлении от комбината и 6 и 10 км в ЮЗ направлении. Этот факт свидетельствует о нарушении стабильности развития сосны обыкновенной на данных ПП. В сравнении с данными, полученными Н.В. Василевской и Ю.М. Тумаровой для импактной и буферной зон комбината «Североникель» (2005), хвоя сосны на исследованных ПП имеет более высокие значения показателя ФА. Наименьшие нарушения отмечены для территории контроля (20 км на ЮЗ от ГОКа) (табл. 1).

Таблица 1

Величина флуктуирующей асимметрии хвои разного возраста Р. sylvestris на разном удалении от ГОКа

Расстояние Возраст хвои,лет

от ГОКа, км 1 2 3 4 5 6

2 4 0,0167±0,002 0,0172±0,004 0,0162±0,002 0,0113±0,003 0,0И6±0,001 0,0113±0,006 0,0100±0,002 0,0092±0,002 0,0162±0,002 0,0109±0,002 0,0221 ±0,002

ЮЗ 6 0,0174±0,002 0,0263±0,013 0,0133±0,002 0,0225±0,002 0,0256±0,003 0,0265±0,004

8 0,0197±0,003 0,0179±0,003 0,0177±0,003 0,0130±0,002 0,0136±0,003 0,0207±0,004

10 0,0263±0,012 0,0170±0,002 0,0164±0,002 0,0288±0,004 0,0200±0,003

20 0,0082± 0,002 0,0074±0,002 0,0134±0,002

0,5 0,0137±0,004 0,0166±0,002 0,0144±0,003 0,0183±0,002 0,0136+0,002 0,0103±0,002

1,5 0,0186±0,002 0,0167±0,003 0,0185±0,002 0,0266±0,004

3 0,0319±0,005 0,0162±0,003 0,0281±0,004 0,0242±0,004 0,0195±0,003

СВ 4,5 0,0197±0,002 0,0155±0,002 0,0213±0,003 0,0436±0,016 0,0145±0,002

6,5 8 0,0286±0,003 0,0336±0,011 0,0134±0,003 0,0305±0,007 0,0251 ±0,004 0,0251±0,006 0,0190±0,003 0,0116±0,002 0,0098±0,002

10 0,0230±0,003 0,015010,002 0,0132±0,002 0,0151 ±0,002 0,0113±0,002

Известно, что показатель ФА является комплексной величиной, которая отражает совокупное влияние факторов (гснотипических, средовых). Поэтому логично наличие связи индекса ФА хвои сосен и уровня загрязнения среды, например почв. Для анализа зависимости отклонений в стабильности развития от количества загрязняющих веществ на разном удалении от комбината была взята хвоя сосны первого года жизни. Получили, что при увеличении содержания серы усиливаются нарушения в

стабильности развития организмов, что проявляется в увеличении показателя ФА (R2=0,94,p=0,001).

Глава 4. Оценка экологического состояния природной среды в г. Костомукша.

Лихеноиндикация г. Костомукша. Видовой состав эпифитных лишайников на стволах сосны насчитывает 25 видов, которые относятся к 4 семействам и 13 родам. Наиболее обильными по числу видов являются семейства Parmeliaceae (14 видов; 58%) и Cladoniaceae (6 видов; 25%), что составляет около 60% биоразнообразия лишайников, обитающих на стволах сосны в сосновых лесах в окрестностях города (Фадеева, Дубровина, 1995). Состав доминантов (Hypogymnia physodes, Parmeliopsis ambigua, P. hyperopia, Imshaugia aleurites, виды рода Cladonia) типичен для Фенноскандии и Северо-запада России (Halonen et all., 1991; Hyvarinen et al., 1992; Bruteig, 1993; Фадеева, Дубровина, 1995; Гимельбрант, Ростова, 1998; Горшков, Тарасова, 2000).

Характеристики эпифитного лишайникового покрова у основания стволов деревьев и на высоте 130-150 см от земли существенно различаются. Так, общее среднее проективное покрытие лишайников на ПП в среднем по городу составляет 15% на высоте 130 - 150 см от земли и 5% - у основания ствола (F=90,4, р=0,001). Значения среднего числа видов в описании у основания стволов ниже, чем на высоте 130 - 150 см от земли и составляют 3,5 и 4,8, соответственно (F=523,6, /?=0,001). Согласно литературным данным, как на фоновых территориях, так и в районах, подверженных аэротехногенному загрязнению, показатели обилия и видового разнообразия лишайников у основания стволов сосны существенно больше, чем на остальной части ствола, что объясняется формированием более благоприятных условий произрастания на этой высоте (Somermaa, 1972; Горшков, 1990; Тарасова, Карелина, 2004; Тарасова, Евсеева, 2006). Более низкие значения показателей лишайникового покрова у основания стволов деревьев в сосновых сообществах г. Костомукша вероятно объясняется обширной сетью тропинок, проходящих через сохраненные на территории города участки леса.

Наиболее высокие значения проективного покрытия и видового разнообразия были отмечены для окраинных территорий города, которые имеют выход к естественным лесным массивам и для единичных участков в городе, которые представлены большими по площади фрагментами леса.

Это подтвердили данные регрессионного анализа при описании зависимости среднего числа видов лишайников в описании, общего числа видов в насаждении, среднего общего проективного покрытия и числа

описаний без лишайников от площади фрагментов леса внутри города (рис. 4). Площадь фрагментов естественных сосновых насаждений варьирует от 0,04 до 6,13 га. Средняя площадь фрагмента составляет 0,62 га, 49 фрагментов (88%) имеют площадь < 1 га. Более мелкие фрагменты находятся, как правило, в центральной части города, а более крупные - на окраине. Наибольшее число видов эпифитных лишайников встретилось на окраинах города. Общее проективное покрытие лишайников, общее число видов в квадрате, среднее число видов в описании с увеличением площади сосновых насаждений увеличиваются и стабилизируются в насаждениях площадью свыше 1 га, а число описаний без лишайников снижается.

(2)

25

(1)

4-

у = 2,71(1 RJ = 0,50, p=0,00I

(3)

V = 17,62 (1 - е-'-52") R2 = 0,69, р=0,001

f

у = 14,55 (1 - с"317") R2 = 0,85, р=0,001

(4)

у = 14,36 е111» R2 = 0,66, р—0,05

Рис. 4. Среднее число видов в описании (1), общее число видов в насаждении (2), среднее общее покрытие (3) и число описаний без лишайников (4) во фрагментах леса на территории г. Костомукша. По оси абсцисс - площадь фрагментов (га)

На территории города были встречены эпифитные лишайники следующих категорий чувствительности: 1 - устойчивые, 2 -чувствительные, 3 -очень чувствительные, 4 - не переносящие загрязнения. Устойчивые лишайники (Pameliopsis ambiqua, P. hyperopia, Vulpicida pinastri) равномерно распределены по всей территории города; чувствительные виды (Hypogymnia physodes, Parmelia sulcata, Imshaugia aleurites, Usnea hirta и Cladonia digitata) встречаются на всех ПП, но наибольшие значения их покрытия и встречаемости отмечаются на окраине города. В группу очень чувствительных входят 10 видов (Bryoria capillaris B.fremontii, В. furcellata, В. fusce-scens, Cladonia coniocraea, С. fimbriata, С.

macilenta, С. subulata, Hypogymnia tubulosa, Mycoblastus sanguinarius), которые в центральной части города либо отсутствуют, либо представлены небольшим числом видов (1-3), но к окраинам города их число увеличивается до 5-9. Виды из данной группы были встречены на 48 ПП. Группа видов, не переносящих загрязнение, представлена 6-ю видами лишайников (Alectoría sarmentosa, Cladonia unicialis, Platismatia glauca, Pseudeverrtia furfuracea, Usnea dasypoga, U. subfloridana). Они были встречены на 23 ПП, относящихся, в основном к окраинной части города, где их число варьирует от 1 до 4.

В результате кластерного анализа были выделены 3 группы данных (рис. 5).

60 50 40 30 20 10 0

Рис. 5. Дендрограмма сходства квадратов по основным характеристикам эпифитного лишайникового покрова г. Костомукша. По оси абсцисс - номера квадратов, по оси ординат - величина Эвклидова расстояния

В первую группу вошли 13 ПП с общим покрытием 12-32%, и числом видов - 11-20, куда входят виды очень чувствительные и не переносящие загрязнение. Участки расположены на окраинах города и имеют выход к пригородным лесным массивам и показатели лишайникового покрова имеют значения, характерные для незагрязненных территорий (Горшков, 1990; Поташева, 1993; Горшков, Тарасова, 2000). Это дает основание отнести данную зону города к «условно» незагрязненной. Во вторую группу входят 16 ПП, в которых общее покрытие варьирует от 3 до 23%, а видовое разнообразие представлено 5-13 видами, куда входят устойчивые, чувствительные и очень чувствительные виды. Эти участки расположены на окраине города, реже в центре, и не связаны с пригородными лесными территориями. Эта зона относится к слабозагрязненной. В третью группу, самую многочисленную, входят 27 ПП с более низкими значениями общего покрытия (1-12%) и видового разнообразия (3-10 видов), которые входят в группы устойчивых видов, реже встречаются чувствительные. Эти ПП

расположены в центральной и юго-западной части города и образуют умеренно загрязненную зону.

Палиноиндикация г. Костомукша. На территории города содержание аномальных пыльцевых зерен, в среднем, составляет 43%. Наиболее часто встречающаяся аномалия развития - пыльцевые зерна без содержимого (24,6%), нарушение развития пыльцевых мешков (13,1%) и отмечаются отклонения в строении экзины пыльцевого зерна (4,9%). Содержание тератоморфной пыльцы на территории города в четыре раза больше, чем в окрестностях ГОКа. Между выборками с территории города и на разном удалении от комбината наблюдаются достоверные различия (F=57,8, /?=0,001). Эти данные свидетельствуют о слабом влиянии ГОКа на состояние природной среды города, но сочетание аэровыбросов комбината и инфраструктуры города более сильно воздействует на микроспорогенез.

При оценке содержания тератоморфных пыльцевых зерен в пробах, отобранных на территории города, оказалось, что наибольшее количество нарушений было получено на 20, 25 и 50 ПП (52,2%, 60,9% и 58,9% соответственно). Особенностью данных пробных площадей является их близкое расположение к основным автодорогам и стоянкам транспорта. По данным литературы эти факторы влияют на генеративное развитие организма (Ибрагимова, 2009). На остальных ПП высокий процент нормально развитых пыльцевых зерен в пробах (ПП 1 - 33,8% аномальной пыльцы, ПП 3 - 41,8%, ПП 6 - 32%, ПП 21 - 32,9%, ПП 55 - 31,6%). Данные ПП расположены на окраинах г орода.

H.A. Калашник с соавторами (2008) предложили методику районирования территорий по содержанию нормально развитой пыльцы в пробах: условно незагрязненные территории - более 90%; умеренное загрязнение - 83-90%; сильное загрязнение - 75%- 3%; критическое загрязнение - менее 75% нормально развитой пыльцы. Согласно этой классификации территория г. Костомукши относится к зоне критического загрязнения, при этом основной вклад в такой уровень загрязнения вносят ПП 20, 25 и 50, подвергающиеся сильной автотранспортной нагрузке. Причем действие ГОКа значительного влияния на состояние репродуктивных органов сосны не оказывает. Территория контроля относится к условно чистой, где значения содержания тератоморфных пыльцевых зерен не превышают естественного полиморфизма для данного вида (7-10%) (Дзюба, 2006) (табл. 2).

Таким образом, генеративные органы сосны обыкновенной сильнее подвержены антропогенной нагрузке на территории города, чем промышленному загрязнению ГОКа.

Таблица 2

Классификация исследуемых территорий по уровню загрязнения на основании данных палинологического анализа (среднее число, %)

Типы развития п.з. Места взятия проб

Г. Костомукша ГОК ЮЗ ГОК СВ К

Норма 57,0 ±4,41 88,9 ± 1,44 87,0 ± 1,36 94,4 ± 0,57

Тератоморфные п.з. Из них: 43,0 ± 4,41 11,1 ± 1,44 13,0 ± 1,36 5,6 ± 0,57

Нарушения п.м. 13,1 ± 1,43 6,6 ±0,86 8,0 ± 1,08 2,5 ± 0,43

П.з. без содежимого 24,6 ± 3,36 2,5 ± 0,35 3,4 ± 0,75 1,3 ±0,05

Нарушения экзнны 4,9 ± 1,22 1,5 ±0,44 1,1 ±0,23 0,7 ± 0,07

Примечания: Город - территория г. Костомукши; ГОКЮЗ - направление от ГОКа к городу; ГОКСВ - направление действия преобладающих ветров; К - контроль (20 км на ЮЗ от ГОКа); п.з. - пыльцевые зерна, п.м. - пыльцевые мешки.

Оценка флуктуирующей асимметрии хвои сосны в г. Костомукша. Наиболее высокие значения показателя ФА на территории г. Костомукша были отмечены для хвои первого года жизни на 25 и 50 ПП, для хвои второго года - на 3 и 20 ПП, для хвои третьего года - на 50 ПП и для хвои четвертого и пятого годов - на 20 и 50 ПП (табл. 3), что согласуется с данным палиноиндикации.

Таблица 3

Величина флуктуирующей асимметрии разновозрастной хвои Р. sylvestris в условиях г. Костомукша

Возраст хвои, лет

№ ПП 1 2 3 4 5

1 3 6 20 21 25 50 55 0,0181±0,003 0,0210±0,002 0,0190±0,002 0,0227±0,002 0,0143±0,002 0,0296±0,009 0,0284±0,003 0,0091 ±0,002 0,0158±0,033 0,0288±0,005 0,0144±0,002 0,0280±0,009 0,0162±0,002 0,0136±0,001 0,0175±0,003 0,0197±0,006 0,0177±0,039 0,0189±0,002 0,0167±0,003 0,0181 ±0,002 0,0216±0,002 0,0141±0,002 0,0294±0,006 0,0141±0,004 0,0178±0,029 0,0163±0,001 0,0139±0,002 0,0234±0,004 0,0181±0,002 0,0215±0,004 0,0172±0,006 0,0264±0,0032 0,0197±0,0026

Наиболее сильные отклонения стабильности развития были получены для растений на ПП, расположенных по направлению действия преобладающих ветров. Значительные нарушения стабильности развития отмечены у хвои, отобранной с территории города. Значения показателя ФА для деревьев, произрастающих в ЮЗ направлении от комбината несколько

ниже, чем для растений на ПП, расположенных к СВ от него, то есть по градиенту действия преобладающих ветров (табл. 4). Наименее нарушенными оказались деревья на контрольной пробной площади. Полученные данные значимо отличаются от ФА хвои на территории города (Р=33,6, /7=0,05), на пробных площадях в ЮЗ направлении от комбината (Р= 14,6,/7=0,05) и на пробных площадях в СВ направлении от ГОКа (Р=12,8, р=0,05).

Таким образом, общий уровень нарушений для растений в городе соответствует нарушениям в окрестностях комбината. Наиболее высокие значения показателя ФА получены для растений на ПП, расположенных по градиенту действия преобладающих ветров, что связано с распространением аэрополлютантов ГОКа. Сильные нарушения стабильности развития отмечены для растений, находящихся рядом с источниками автотранспортной нагрузки. На показатель ФА в равной степени влияют как промышленные выбросы, так и выбросы автотранспорта.

Таблица 5

Диапазон значений показателя флуктуирующей асимметрии

Возраст хвои,лет Места взятия проб

город ГОК СВ ГОК ЮЗ К

1 2 3 4 0,0091-0,0296 0,0136-0,0288 0,0141-0,0294 0,0139-0,0234 0,0137-0,0336 0,0134-0,0305 0,0132 -0,0281 0,0116-0,0436 0,0167-0,0263 0,0113-0,0263 0,0113-0,0177 0,0092 - 0,0288 0,008 0,0074 0,0134

5 0,0197-0,0264 0,0098-0,0195 0,0109 - 0,0256

6 0,0207 - 0,0265

Примечания: Город - территория г. Костомукши; ГОК ЮЗ - направление от ГОКа к городу; ГОК_СВ - направление действия преобладающих ветров; К - контроль.

Химическая характеристика состояния почв г. Костомукши. Для оценки влияния загрязнения автотранспортом было изучено содержание тяжелых металлов в почвах города. Содержание кадмия на территории г. Костомукши варьирует от 0,01 до 0,47 мг/кг, что в среднем составляет 0,13 мг/кг. Значения не превышают ПДК для данного металла - 0,5 мг/кг (ГН 2.1.7.020-94). Содержание свинца на территории города варьирует от 1,05 до 49,1 мг/кг, что в среднем составляет 6,45 мг/кг. В целом почвы города содержат тяжелые металлы в концентрациях ниже промышленных территорий и по Карелии

(Федорец, 2001). Значения ПДК свинца - 32 мг/кг - превышены в почвах одной пробной площади (ГН 2.1.7.2041-06). Наиболее высокие значения содержания свинца (49,1 мг/кг) и кадмия (0,47 мг/кг) были получены на пробных площадях, расположенных в центральной части города, где наиболее интенсивно автотранспортное движение.

Глава 5. Интегральная оценка экологического состояния природной среды и районирование территории г. Костомукши.

Данные, полученные всеми методами гетерогенны: разное число экспериментальных точек, разные единицы измерения. Для обработки такого рода базы данных, по нашим представлениям, наиболее подходящим является использование шкалы желательности Харрингтона (Коросов, 2007). (табл. 6).

Таблица 6

Ключевые точки шкалы «желательности» Е. Харрингтона_

Ключевые точки шкалы "желательности" Условно незагрязненная среда Слабо загрязненная среда Умеренно загрязненная среда Сильно загрязненная среда Критическое загрязнение среды

1,00-0,80 0,80 - 0,63 0,63 - 0,37 0,37 - 0,20 0,20 - 0

Общее проективное покрытие лишайников, % 31,5-25,2 25,2 -19,9 19,9-11,7 11,7-6,3 6,3-0

Площадь талломов Н.рку.ин1е.ч с некрозами, % 0-8,5 8,5 - 15,7 15,7-26,8 26,8 - 34,0 34-42,5

Общее проективное покрытие Н.рНухос1е, % 15,4- 12,3 12,3-9,7 9,7 - 5,7 5,7 -3,1 3,1-0

Нормально развитые пылцевые зерна, % 90,0-72,0 72,0 - 56,7 56,7 - 33,3 33,3-18,0 18,0-0

ФА 0-0,008 0,008-0,015 0,015-0,026 0,026-0,033 0,033-0,041

РЬ, мг/кг 0-9,8 9,8-18,2 18,2 - 30,9 30,9 -39,3 39,3-49,1

С<1, мг/кг 0-0,14 0,14-0,26 0,26 - 0,45 0,45 - 0,57 0,57 - 0,71

В результате проведенной оценки для каждой пробной площади был получен интегральный показатель (рис. 6). К территориям, не подверженным сильному антропогенному воздействию относятся 8 ПП -14% площади города, при этом большинство из них находятся на окраинах города в северной, южной и западной его частях; 42 ПП - 75% городской территории относятся к зоне умеренного загрязнения; 6 ПП - 11% площади города подвергаются сильной антропогенной нагрузке, которая проявляется в загрязнении выбросами автотранспорта (центральная и восточная часть города).

¡¿2 условно незагрязненная

ЕЗ слабо загрязненная

П умеренно загрязненная

П сильно загрязненная

■ критическое загрязнение

Рис. 6. Интегральная оценка состояния природной среды г. Костомукша.

Проведенное исследование показало, что, на основании интегральной оценки, территория г. Костомукша относится к зоне умеренного загрязнения. Причем это загрязнение в основном связано с типичными городскими загрязнителями, среди которых ведущая роль принадлежит выбросам автотранспорта. Выбросы ГОКа не являются ведущим фактором загрязнения для территории города.

Заключение

Костомукша - уникальный северо-таежный город с градообразующим предприятием - ГОКом, который был спроектирован как «город в лесу». В соответствии с проектом комбинат был построен на удалении от города в соответствии с розой ветров, что обеспечило его минимальное влияние на среду города. Проведенное исследование с использованием методов биоиндикации и химических анализов позволило оценить современное состояние природной среды г. Костомукши. Оказалось, что уровень загрязнения на территории города достаточно высок, но в его величину вносит большой вклад антропогенный фактор (инфраструктура и выбросы автотранспорта), значимость которого резко усилилась в последние годы.

Сравнение трех методов биоиндикации позволило оценить степень их информативности. Оказалось, что лихеноиндикация является методом более чувствительным к оценке промышленного загрязнения. Было показано, что состояние лихенобиогы остро реагирует на удаленность от комбината (увеличивается количество талломов с некрозами), а внутри города

Ш У'"

ш * -

■

■

У/А

состояние лихенобиоты оказалось менее чувствительным к антропогенному воздействию. Метод палиноиндикации оказался очень чувствительным к антропогенному воздействию внутри города (увеличение количества аномально развитых пыльцевых зерен, более разнообразные нарушения развития пыльцы) и менее реагирует на промышленные загрязнения. Метод оценки стабильности развития (ФА) показал, что как промышленные загрязнения, так и антропогенное воздействие в городе вызывают нарушения ФА (увеличение асимметрии). Интегральная оценка состояния природной среды г. Костомукши, полученная с использованием метода Харринггона, оказалась более близкой к результатам палиноиндикации и ФА.

Визуальная оценка состояния древесных насаждений в городе показала, что естественные фитоценозы сильно изменены, что связано как с уничтожением растительного покрова, практически с отсутствием подроста и сильной трансформацией почвенного покрова. Это свидетельствует об отсутствии перспективы естественного поддержания большинства оставленных фрагментов леса внутри города. Однако наличие площади внутри города (ПП 27) с большим фрагментом естественного леса в окружении его жилым районом (рис. 1, рис. 6) свидетельствует о возможности существования леса в городской среде даже при отсутствии выхода к естественным пригородным территориям.

Проведенное исследование показало, что исходная идея организации г. Костомукши, как «город в лесу», была полностью реализована. На протяжении более 30 лет выбросы комбината не оказывали значимого ингибирующего воздействия на природные территории внутри города. Однако исходное нарушение проекта градостроительства, связанное со снижением прогнозных цифр прироста населения города, привело к современной ситуации, когда на единицу площади города стало приходиться значительно большее число жителей, чем было заложено в исходном проекте. Такие изменения сопровождались уплотнительной застройкой, которая не соответствует исходной идее проекта. Это привело к увеличению интенсивности антропогенного воздействия и ухудшению оставленных при строительстве фрагментов леса. Важно отметить, что в проекте была заложена статья по уходу за участками леса внутри города, которая так же оказалась не выполненной (Рекомендации по повышению устойчивости ..., 1987). Идея строительства «город в лесу» является перспективной для таежной зоны, когда исходная территория занята лесными фитоценозами. Однако ее поддержание и дальнейшее развитие требует соблюдения исходного проекта города.

Выводы

1. Использование различных методов биоиндикации показало, что выбросы ГОКа не оказывают значимого влияния на природную среду г. Костомукша.

2. Выбросы ГОКа наиболее сильное влияние оказывают на состояние эпифитного лишайникового покрова его окрестностей.

3. Для сохранения оптимального состояния лихенобиоты в городе необходимы фрагменты естественного леса площадью не менее 1 га.

4. По данным палиноиндикации территория города относится к зоне критического загрязнения, окрестности комбината - к умеренно-загрязненной зоне, а территория контроля - к условно незагрязненной.

5. По данным метода флуктуирующей асимметрии загрязнение на территории города сопоставимо с промышленным.

6. Метод лихеноиндикации более чувствителен к промышленному загрязнению, метод палиноиндикации к антропогенному воздействию внутри города, а метод стабильности развития (ФА) как к промышленному загрязнению, так и к антропогенному воздействию в городе.

7. Интегральная оценка состояния природной среды г. Костомукши показала, что эта территория на 14% оценивается как слабо загрязненная, на 75% как умеренно загрязненная и на 11% как сильно и критически загрязненная.

Публикации по теме диссертации

1. Ерохнна И.С., Елькнна H.A., Марковская Е.Ф. Палиноиндикация природной среды г. Костомукши // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Сер.: Естественные и технические науки. -Петрозаводск, 2011. - N 6 (119). - С. 20-23.

2. Ерохнна И.С. Оценка загрязнения почв г. Костомукши // Современные проблемы биомопнторинга и биоиндикации : материалы Всерос. науч.-пракг. конф. с междунар. участием (1-2 дек. 2010 г.). -Киров, 2010.-Вып. 8, 4.2.-С. 119-122.

3. Ерохнна И.С. Город Костомукша - «город в лесу» // Гармония Севера: взгляд молодых: материалы международной научно-практической конференции (25-26 ноября 2010 г.). - Петрозаводск, 2010. -С. 53.

4. Ерохнна И.С. Возможности использования показателя флуктуирующей асимметрии для оценки состояния природных и антропогенно трансформированных экосистем // Водная среда: обучение для устойчивого развития. - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2010.-С. 140-143.

5. Ерохнна И.С., Елькина H.A. Палиноиндикация природной среды урбанизированных территорий таежной зоны // Materialy VII Miçdzynarodowej naukowi-praktyczncj konfereneji «Perspcktywiczne opracowania sq naukq i technikami - 2011». - Volume 45. Ekologia. -Przemysl: Nauka i studia, 2011. - Str. 52-55.

Подписано в печать 08.12.] 1. Формат 60x84 1/,6. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Изд. № 238.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Отпечатано в типография Издательства ПетрГУ 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гайдыш, Ирина Сергеевна

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Город как экосистема.

1.2. Этапы и пути формирования города в истории.

1.3. История строительства комбината и города Костомукша.

1.4. Экологические исследования территории до и после строительства комбината.

1.5. Биоиндикация городской среды методом лихеноиндикации

1.6. Биоиндикация городской среды методом палиноиндикации

1.7. Биоиндикация городской среды методом' флуктуирующей асимметрии.

Глава 2. Район, объекты и методы исследования.

2.1. Район исследования.

2.2. Объект исследования.

2.3. Методы исследования.

2.3.1. Метод лихеноиндикации.

2.3.2. Метод палиноиндикации.

2.3.3. Метод флуктуирующей асимметрии.

2.3.4. Метод оценки состояния почв

2.3.5. Методы статистической обработки.

2.3.6. Метод интегральной оценки.

Глава 3. Биоиндикация природной среды окрестностей

Костомукшского ГОКа.

3.1. Оценка состояния природной среды окрестностей комбината методом лихеноиндикации.

3.2. Оценка состояния природной среды окрестностей комбината методом палиноиндикации.

3.3. Оценка состояния природной среды окрестностей комбината методом флуктуирующей асимметрии.

Глава 4. Оценка экологического состояния природной среды в г. Костомукша.

4.1. Оценка состояния природной среды в г. Костомукша методом лихеноиндикации.

4.2. Оценка состояния природной среды в г. Костомукша методом палиноиндикации.

4.3. Оценка состояния природной среды в г. Костомукша методом флуктуирующей асимметрии.

4.4. Экологическая оценка состояния почвенного покрова.

4.5. Интегральная оценка экологического состояния природной среды и районирование территории г. Костомукши.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биоиндикация природной среды малого северо-таежного промышленного города: на примере г. Костромукша"

Актуальность

Урбанизация — одна из важнейших составляющих современной жизни. Острой проблемой урбанизации является растущая уязвимость городских природных систем (Экология города., 2008). Условия существования городских растений в значительной мере отличаются от условий естественных местообитаний. В городе растения испытывают высокую антропогенную нагрузку, подвергаются химическому, физическому, биологическому и комплексному загрязнению. Следствием этого являются особые условия существования фитоценозов (Экология города., 2004; Экология города., 2008; Нарбут, Матюшкина, 2009). При этом антропогенная нагрузка на них с каждым годом все возрастает. Для I предотвращения и устранения последствий такого негативного воздействия необходим постоянный контроль за состоянием окружающей природной среды, или мониторинг.

Экологический мониторинг — это совокупность мероприятий по наблюдению, прогнозированию и оценке состояния окружающей среды. Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию о состоянии окружающей среды, о причинах его изменения (то есть об источниках и факторах воздействия), о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом I

Горшков, 2010).

В последнее время особое внимание уделяется методам биологического мониторинга (биоиндикации), которые основаны на использовании живых организмов, особенно чувствительных к конкретным химическим веществам. Так, промышленное загрязнение (в частности, выбросы диоксида серы) оказывают негативное воздействие на состояние лишайников (\Virth, 1975; Шапиро, 1996; Малышева, 1998; Боголюбов, Кравченко, 2001; Галанин, Глушкова, 2003). На генеративные органы растений оказывают влияние не только выбросы предприятий, но и автотранспорта (Носкова, 2005; Дзюба, 2006; Носкова, Третьякова, Носков, 2006; Владимирова и др., 2008; Ибагимова, 2010). Морфологические характеристики растений могут быть индикатором как антропогенного, так и естественного природного стресса (Влияние аэротехногенного I загрязнения., 1992; Козлов, 2001; Василевская, Тумарова, 2005; Ковылина, Зарубина, Ковылин, 2008). Использование методов биомониторинга дает возможность оценить состояние природной среды по степени загрязнения. Однако использование одного определенного метода не позволяет дать интегральную оценку, поскольку каждый биоиндикатор реагирует на определенный уровень и вид загрязнения. В связи с этим, наиболее полную оценку городской среды можно получить, используя комплекс методов. Данные химического анализа в данном случае могут дополнить полученные результаты. При этом важно не только оценить состояние среды, но и I принять меры для улучшения ее качества.

Имеются единичные исследования, касающиеся городов таежной зоны (Антипина, 2003; Тарасова, Карелина, 2004; Лантратова, Фукалова, 2005; Елькина, Марковская, 2007). Обобщающая работа по экологической оценке состояние природной среды малого промышленного северо-таежного города с использованием нескольких методов биоиндикации еще не проводилась. Нами для исследования был выбран г. Костомукша.

Город был построен в 10 км от Костомукшского горно-обогатительного комбината (ГОКа) с учетом розы ветров и сохранением максимального I количества лесных фрагментов на его территории. В градостроительных планах было учтено строительство комбината и города с нанесением минимального ущерба природной среде. Таким образом, была реализована модель «города в лесу», которая функционирует около 30 лет. Теоретический интерес представляет анализ изменений, происходящих в антропогенно трансформированных экосистемах: на территории города и в лесной зоне действия промышленного предприятия.

Цель работы. Оценить состояния природной среды г. Костомукши методами биоиндикации (лихеноиндикации, палиноиндикации, флуктуирующей асимметрии).

Задачи исследования:

1. выявить влияние Костомукшского горно-обогатительного I комбината на состояние природной среды окружающих лесных территории и города с использованием методов биоиндикации;

2. оценить состояние природной среды г. Костомукши с использованием методов биоиндикации;

3. оценить информативность методов биоиндикации;

4. дать интегральную оценку состояния природной среды г. Костомукши.

Научная новизна. Впервые для исследования территории малого северо-таежного промышленного города были применены три биоиндикационных метода, что позволило дать интегральную оценку состояния природной среды изучаемой территории. При этом была дана оценка информативности каждого метода в зависимости от вида и степени загрязнения территории.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на региональном семинаре «Связь образования и науки в подготовке новых кадров», (Петрозаводск, 2010), Международной научно-практической конференции «Гармония Севера: взгляд молодых» (Петрозаводск, 2010), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы биомониторинга и биоиндикации» (Киров, 2010).

Практическая значимость работы. Получены результаты для оценки деятельности ГОКа после 30 лет его работы. Исходный проект «город в лесу» обеспечил хорошую сохранность фрагментов леса внутри города, оставленных при строительстве, площадь которых больше 1 га. Установлено, что на современном этапе развития города наиболее сильная экологическая деградация природной среды связана с воздействием инфраструктуры города и выбросами автотранспорта.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 1 в рецензируемом издании из списка ВАК и 2 в материалах международных конференций.

Организация, объем исследования и личный вклад автора. Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений Петрозаводского государственного университета и в лаборатории Лесного почвоведения и микробиологии Института леса Карельского научного центра РАН в 20082011 гг. Исследования проводились с февраля по сентябрь 2009-2011 гг. Выполнено 2176 описаний эпифитного лишайникового покрова на 544 деревьях сосны обыкновенной. Исследования качества пыльцы Pinns sylvestris L. проводились в июне 2009-2011 гг. Собрана и обработана 21 проба пыльцевых зерен (по 2500 пыльцевых зерен в каждой пробе). Для оценки флуктуирующей асимметрии собрано по 10 пар хвои сосны обыкновенной разного возраста с 200 деревьев в августе-сентябре 2009-2011 гг. Все полевые и камеральные исследования выполнены лично автором.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 135 страницах текста, содержит 14 таблиц, 37 рисунков. Список литературы включает в себя 231 источник, из них — 33 зарубежных.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гайдыш, Ирина Сергеевна, Петрозаводск

1. Андреев К. А. Озеленение территории города и горнообогатительного комбината / К. А. Андреев // Биологические ресурсы района Костомукши, пути освоения и охраны / Карел, филиал АН СССР. — Петрозаводск, 1977.-С. 107-108.

2. Антипина Г. С. Урбанофлора Карелии / Г. С. Антипина ; Петрозавод. гос. ун-т. Петрозаводск, 2002. — 200 с.

3. Антонова Ю. А. Тяжелые металлы в городских почвах / Ю. А. Антонова, М. А. Сафонова // Фундаменталььцованые исследования. 2007.11.-С. 43-44.

4. Байбаков Э. И. Оценка экологического состояния урбанизированных территорий с помощью методов лихеноиндикации : на примере Казани : автореф. дис. . канд. биол. наук : 03.00.16 / Э. И. Байбаков. — Ижевск, 2003. 19 с.

5. Ахназарова C.JI. Использование функции желательности Харрингтона при решении оптимизационных задач химической технологии. Учебно-методическое пособие / C.J1. Ахназарова, JI.C. Гордеев. РХТУ им. Д.И. Менделеева. М., 2003. - 76 с.

6. Биологический контроль окружающей среды : биоиндикация и биотестирование : учеб. пособие / О. П. Мелехова и др. ; под ред. О. П. Мелеховой, Е. И. Егоровой. — М. : Академия, 2007. 288 с. : ил., табл.

7. Бязров JI. Г. Лишайники в экологическом мониторинге / JI. Г. Бязров ; отв. ред. Д. А. Криволуцкий ; Рос. акад. наук, Ин-т проблем экологиии и эволюции им. А. Н. Северцова. — М. : Науч. мир, 2002. — 335, 1. с.: ил., табл.

8. Василевская Н. В. Поливариантность развития растений разных жизненных форм в условиях Севера : дис. . д-ра биолог, наук : 03.00.05, 03.00.16 / Н. В. Василевская. Мурманск, 2006. - 287 с. : ил.

9. Васильев А. В. Встреча на 65-й параллели : хроника советско-финляндской стройки в Костомукше / А. В. Васильев, М. И. Кране. М. : Советская Россия, 1987. - 96 с. : ил.

10. Владимирова О. С. Пыльца ели сибирской, произрастающей в различных экологических условиях / О. С. Владимирова, Е. Н. Муратова, М. И. Седаева // Хвойные бореальной зоны. 2008. - № 1-2. — С. 98-102.

11. Влияние аэротехногенного загрязнения на состояние сосновых лесов Северной Карелии / И. П. Лазарева и др. ; Карел, науч. центр РАН, Ин-т леса. Петрозаводск, 1992. - 51 с.

12. Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова / В. Т. Ярмишко и др. ; под ред. Б. Н. Норина, В. Т. Ярмишко ; АН СССР, Ботан. ин-т им. В. Л. Комарова. Л. : БИН, 1990.- 195 с. : ил.

13. Водяницкий Ю. Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах / Ю. Н. Водяницкий ; Российская акад. с.-х. наук, Почвенный ин-т им. В. В. Докучаева. М.: Изд-во Почвен. ин-та им. В.В. Докучаева., 2008. - 164 с.: ил., табл.

14. Волков А. Д. Типы леса Карелии / А. Д. Волков ; ред.: А. Н. Громцев, Ю. В. Преснухин.; Карел, науч. центр РАН, Ин-т леса. — Петрозаводск, 2008. 180 с.: ил., табл.

15. Галанин А. А. Лихенометрия / А. А. Галанин, О. Ю. Глушкова // Вестник РФФИ. 2003. - № 3. - С. 3-38.

16. ГН 2.1.7.020-94 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве

17. ГН 2.1.7.2041-06 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве

18. Голубкова Н. С. Влияние роста города на лишайники и лихеноиндикация атмосферных загрязнений г. Казани / Н. С. Голубкова, Н. В. Малышева // Ботан. журн. 1978. - Т. 63, № 8. - С.1145-1152.

19. Горохов В. А. Городское зеленое строительство / В. А. Горохов. — М. : Стройиздат, 1991.-416 с.

20. Горшков В. В. Влияние лесных пожаров на эпифитный лишайниковый покров сосновых лесов южной Карелии / В. В. Горшков, В. Н. Тарасова // Раст. ресурсы. 2000.- Т. 36, № 1.- С. 18-29.

21. Горьковец В. Я. Геологические особенности кристаллического фундамента в приграничной полосе. Финляндии и Республики Карелия / В. Я. Горьковец, М. Б. Раевская // Зеленый пояс Фенноскандии. — Петрозаводск, 2009. С. 24 - 38. - (Труды / КарНЦ РАН ; № 2).

22. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Карелия в 1993 году /М-во экологии и природных ресурсов Респ. Карелия. Петрозаводск, 1994. - 126 с.

23. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики; Карелия« в 1995 году / М-во экологии и природных ресурсов Респ. Карелия:-Петрозаводск, 1996. 138 с.

24. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Карелия в 1997 году / Государственный комитет охраны окружающей среды по РК. — Петрозаводск, 1998. — 220 с.

25. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Карелия в 2003 году / Упр. природ, ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по РК. Петрозаводск, 2004.- 312 с.

26. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Карелия? в 2005 году. /Ред. А.Н; Громцев, О.Л. Кузнецов. Петрозаводск: ПетроПресс, 2006. 344 с. . '

27. Громцев А. Н. Леса заповедника «Костомукшский» : структура, динамика, ландшафтные особенности / А. Н. Громцев // Зеленый пояс Фенноскандии. Петрозаводск, 2009. - С. 71 - 78. - ( Труды / Карел, науч. центр РАН ; № 2).

28. Дзюба О. Ф. Изучение пыльцы из поверхностных проб для оценки качества окружающей среды / О. Ф. Дзюба // Нефтегазовая геология : теория и практика. 2006. — № 1. — С. 1-18.

29. Дзюба О. Ф. Палиноиндикация качества окружающей среды / О. Ф. Дзюба ; Всерос. нефт. науч.-исслед. геологоразвед. ин-т. — СПб. : Недра, 2006. 197 с. : ил., табл., табл.

30. Дзюба О. Ф. Тератоморфные пыльцевые зерна в современных и палеопалинологических пыльцевых спектрах и некоторые проблемы палиностратиграфии / О. Ф. Дзюба // Нефтегазовая геология : теория и практика. 2007. - № 2. - С. 1-22.

31. Драган Н. А. Мониторинг и охрана почв : учеб. пособие / Н. А. Драган. Симферополь : Изд-во ТНУ, 2008. - 172 с.

32. Дьяконов В. В. Состояние сосновых лесов охраняемых территорий Карелии в связи с атмосферным загрязнением / В. В. Дьяконов // Проблемы антропогенной трансформации лесных биогеоценозов Карелии / КарНЦ РАН. Петрозаводск, 1996. - С. 6-17.

33. Дьяконов В. В. Фоновый мониторинг лесных экосистем в Карелии / В. В. Дьяконов // Биоэкологические аспекты мониторинга лесных экосистем Северо-Запада России / КарНЦ РАН. Петрозаводск, 2001. С. 6-10.

34. Елысина Н. А. Опыт палинологических исследований воздушной среды городов таежной зоны / Н. А. Елькина, Е. Ф. Марковская // Экология. Экспериментальная генетика и физиология. Петрозаводск, 2007. — С. 3—9. — (Труды / КарНЦ РАН; вып. 11).

35. Заварзин В: М. Почвенные массивы, пригодные'для земледелия / В. М. Заварзин // Биологические ресурсы района Костомукши, пути освоения и охраны / Карел, филиал АН СССР, Ин-т биологии, Ин-т леса. — Петрозаводск, 1977.-С. 79-86.

36. Захаров В. М. Здоровье среды : концепция / В. М. Захаров. М. : Центр экол. политики России, 2000. — 27 с. — (Материал для обсуждения / Центр экологической политики России ; Центр здоровья среды).

37. Захаров В. М. Мониторинг здоровья среды на охраняемых природ-, ных территориях / В. М. Захаров, А. Т. Чубинишвили ; Центр экол. политики России, Центр здоровья среды. М. : Центр экол. политики России, 2001. -147 с.

38. Здоровье среды : практика оценки / В. М. Захаров, А. Т. Чубинишвили, С. Г. Дмитриев и др. ; Центр экол. политики России, Центр здоровья среды. М.: Центр экол. политики России, 2000. - 317 с. : ил.

39. Золотарева Б. Н. Лишайники-индикаторы загрязнения среды тяжелыми металлами / Б. Н. Золотарева, И. И. Скрипниченко, Ю. Л. Мартин // Природа. 1981. -№ 1. - С. 86-88.

40. Зорина А. А. Асимметрия березы пушистой островов Кижского архипелага / А. А. Зорина // Ломоносов 2008 : междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Москва, 8-11 апр. 2008 г., секция "Биология" : тез. докл. - М., 2008. - С. 258-259.

41. Зябченко С. С. Сосновые леса Европейского Севера / С. С. Зябченко ; отв. ред. JI. К. Поздняков. JI. : Наука, Ленингр. от,д-ние, 1984. — 248 с. : ил.

42. Ивантер Э. В. Введение в количественную биологию : учеб. пособие / Э. В. Ивантер, А. В. Коросов ; Мин-во образования Рос. Федерации, Петрозаводский гос. ун-т. — Петрозаводск : Изд-во ПетрГУ, 2003. 302 с.

43. Ивантер Э.В. Элементарная биометрия: Учеб. пособие / Э. В. Ивантер, А. В. Коросов; ПетрГУ. — Петрозаводск, 2005. 104 с.

44. Изучение пыльцы у аборигенных и интродуцированных в условия Карелии представителей рода Betula L. / Т. С. Николаевская, Л. В. Ветчинникова, А. Ф. Титов и др. // Биогеография. Петрозаводск, 2009. - С. 90-95. - (Труды / КарНЦ РАН ; вып. 9, № 4).

45. Илькун Г. М. Загрязнители атмосферы и растения / Г. М. Илькун ; АН УССР, Центр, респ. ботан. сад. Киев : Наук, думка, 1978. - 246 с. -(Человек и среда).

46. Илюха О. П. Демографические проблемы нового северного города (на материалах Костомукши) / О. П. Илюха // Социологические исследования. 1994. - N7. - С. 42-44.

47. Илюха О. П. История Костомукши / О. П. Илюха, А. В. Антощенко, М. Ю. Данков ; Рос. акад. наук, Карел, науч. центр, Ин-т яз., лит. и истории. -Петрозаводск : МЕГА-пресс, 1997. -221,2. с.: ил.

48. Илюха О. П. Социально-демографические проблемы нового города : (на материалах Костомукши) / О. П. Илюха ; Карел, науч. центр АН СССР, Ин-т яз., лит. и истории. Препринт. - Петрозаводск : Карел, науч. центр АН СССР, 1991.-24с.

49. Итоги деятельности Карельского научного центра РАН за 2009 год : (материалы к заседанию Общего собрания КарНЦ РАН) / КарНЦ РАН. — Петрозаводск, 2010. — 79 с. : ил., табл.

50. Калашник Н. А. Аномалии пыльцы хвойных видов деревьев при промышленном загрязнении на Южном Урале / Н. А. Калашник, С. М. Ясовиева, Л. П. Преснухина // Лесоведение. 2008. - № 2. - С. 33 - 40.

51. Карельская АССР. Природа. Хозяйство / Карел, филиал АН СССР. -Петрозаводск : Карелия, 1986. 276,2. с. : ил., карт.

52. Карпачевский Л. О. Экологическое почвоведение / Л. О. Карпачев-ский ; Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, фак. почвоведения, Рос. фонд фундам. исследований. -М. : ГЕОС, 2005. — 334 с. : ил., табл.

53. Катенина О. А. Эпифитные лишайники в составе лихенофлоры Новгородской области / О. А. Катенина // Новости систематики низших растений / Рос. акад. наук, Ботан. ин-т им. В. Л. Комарова. — СПб., 1999. Т. 33.-С. 130-138.

54. Ковда В. А. Основы учения о почвах / В. А. Ковда. — М. : Наука, 1973. 456 с.

55. Ковылина О. П. Оценка жизненного состояния сосны обыкновенной в зоне техногенного загрязнения / О. П. Ковылина, И. А. Зарубина, А. Н. Ковылин // Хвойные бореальной зоны. 2008. - Т. XXV, № 3 - 4. - С. 284289.

56. Козлов М. В. Стабильность развития : мнимая простота методики (О методическом руководстве «Здоровье среды : методика оценки» / М. В. Козлов // Заповедники и национальные парки. 2001. - № 33. - С. 23-25.

57. Комплексная оценка эколого-техногенной нагрузки (Костомукшский ГОК) на водные системы (р. Кенти) / В. И. Кухарев, Н. М. Калинкина, Л. В. Дубровина и др. // Инженерная экология. 1998. - № 6. - С. 33-41.

58. Коросов А. В. Специальные методы биометрии : учеб. пособие / А. В. Коросов ; Федер. агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования Петрозав. гос. ун-т.- Петрозаводск : Издательство ПетрГУ, 2007. 363 с. : ил.

59. Костомукшский горно-обогатительный комбинат. Костомукша : Интерграф Сервис, 1992. - 39. с.: ил.

60. Кравченко А. В. Распространение охраняемого лишайника Вгуопа гетопШ в республике Карелия / А. В. Кравченко, М. А. Фадеева //Биогеография Карелии. Петрозаводск, 2005. - С. 103 - 107. - (Труды / КарНЦ РАН; вып. 7).

61. Красная книга РСФСР : растения / Акад. наук СССР, Всесоюз. ботаническое о-во, Гл. упр. охотничьего хоз-ва и заповедников при Совете министров РСФСР ; сост. А. Л. Тахтаджян.- М. : Росагропромиздат, 1988. -590 с. : ил. — Библиогр.: с. 559-578.

62. Красногорская Н. Н. Лихеноиндикационные шкалы оценки качества атмосферного воздуха / Н. Н. Красногорская, С. Е. Журавлёва, Г. Р. Миннуллина // Успехи современного естествознания. — 2004. — № 5. С. 3842.

63. Криворучко В. А. Новые экологические проблемы района Костомукши в связи с утилизацией продуктов сероочистки / В. А. Криворучко // Проблемы геоэкологии Карелии. — Петрозаводск, 1997. С. 73-82.

64. Крутских Н. В. Загрязнение почв г. Петрозаводска тяжелыми металлами и некоторые аспекты палиноиндикации / Н. В. Крутских, Н. Б. Лаврова // Геология и полезные ископаемые Карелии. — Петрозаводск, 2010. -Вып. 13.-С. 153-157.

65. Лазарева И. П. Биоиндикация загрязнения в районе Костомукшского ГОКа / И. П. Лазарева, В. В. Габукова // Эколого-физиологические аспекты устойчивости, роста и развития растений / Карел, науч. центр АН СССР. — Петрозаводск, 1990.- С. 127-133.

66. Лантратова А. С. Ландшафтно-природный озеленительный комплекс г. Костомукша / А. С. Лантратова, Е. В. Фукалова // Проблемы озеленения крупных городов : альманах. М., 2005. - Вып. 11. - С. 125 - 128.

67. Лихеноиндикация г. Петрозаводска : первые итоги / В. Н. Тарасова, А. А. Селянкина, К. 3. Рзаева и др. // Актуальные проблемы геоботаники : III всерос. шк.-конф. : лекции. Петрозаводск, 2007. - Ч. 2. - С. 228-232.

68. Малышева Н. В. Лишайники городов Европейской России : дис . д-ра биолог, наук : 03.00.05, 03.00.24 / Н. В. Малышева. СПб., 2005. - 212 с. :ил.

69. Малышева Н. В. Лишайники Санкт-Петербурга. Изменение лихено-флоры за 270 лет / Н. В. Малышева // Ботан. журн. 1996. - Т. 81, № 7. - С. 55-72.

70. Махнева С. Г. Состояние мужской генеративной системы сосны обыкновенной при техногенном загрязнении среды : дис. . канд. биолог, наук : 03.00.16 / С. Г. Махнева. Екатеринбург, 2005. - 188 с. : ил.

71. Медведева Л. М. Аномальная и многомешковая пыльца голосеменных из татарских отложений бассейна р. Северная Двина / Л. М. Медведева // Палинология и полезные ископаемые : тез. докл. VI Всесоюз. палинол. конф.- Минск, 1989.-С. 192-193.

72. Медведева М. В. Биологическая диагностика аэротехногенного загрязнения лесных почв Восточной Фенноскандии / М. В. Медведева, О. Н. Бахмет, А. С. Яковлев // Почвоведение. 2003. - № 1. - С. 106-112.

73. Меденец Е. Ю. Лихеноиндикация атмосферного загрязнения городов Новочеркасска и Ростова-на-Дону : автореф. дис. . канд. биолог, наук : 03.00.16 / Е. Ю. Меденец. Ростов н/Д, 2010. - 23 с.

74. Мельникова Т. А. Аномальная пыльца рода Pinus L. как индикатор палеоклиматических флюктуаций в позднем голоцене / Т. А. Мельникова // Вестник ДВО РАН. 2004. -№ 3. - С. 178 - 182.

75. Мельникова Т. А. Морфологические аномалии ископаемой пыльцы сосен / Т. А. Мельникова // Палинология : теория и практика : материалы конф. Москва, 27 сент-1 окт. 2005 г. -М., 2005. С. 158-159.

76. Митрошина М. В. Биоиндикаторная оценка загрязненности воздуха Дмитровского района Подмосковья / М. В. Митрошина // Ломоносов 2008 : междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция «Биология» : тез. докл. - М., 2008. - С. 25.

77. Мотузова Г. В. Экологический мониторинг почв : учеб. для студентов вузов / Г. В. Мотузова, О. С. Безуглова. — М. : Академический Проект : Гаудеамус, 2007. — 237 с. : ил., табл. — Библиогр.: с. 213-215.

78. Нарбут Н. А. Выбор и обоснование экологических критериев для оценки состояния городской среды / Н. А. Нарбут, Л. А. Матюшкина // Вестник ТОГУ. 2009. - № 3 (14). - С. 71-76.

79. Нестеренко И. М. Костомукшская комплексная экспедиция 25 лет / И. М. Нестеренко ; Карел, науч. центр Рос. акад. йаук. — Препринт докл. — Петрозаводск, 1998. 23 с. : ил. - Библиогр.: с. 20-22.

80. Никифорова Е. М. Динамика загрязнения городских почв свинцом (на примере Восточного округа Москвы) / Е. М. Никифорова, Н.Е. Кошелева // Почвоведение. 2007.- № 8. - С. 984-997.

81. Тарасова В. Н. Предварительный список лишайников национального парка «Водлозерский» / В. Н. Тарасова, В. И. Степанова // Национальный парк «Водлозеркий» : природное разнообразие и культурное наследие / КарНЦ РАН. Петрозаводск, 2001. - С. 183-190.

82. Тетиор А. Н. Городская экология : учеб. пособие / А. Н. Тетиор. — 3-е изд., стер. М. : Академия, 2008. - 331 с. : ил., табл. - Прил.: с. 309-326. -Экол. слов.: с. 314-326. - Библиогр.: с. 327-328.

83. Тимофеев В. И. Здравствуй, Костомукша! : главы из жизни северной стройки / В. И. Тимофеев. Петрозаводск : Карелия, 1984. — 112 с. : ил.

84. Токарев П. И. Некоторые закономерности эволюции пыльцевых зерен / П. И. Токарев // Палинология : теория и практика : материалы конф. Москва, 27 сент. 1 окт., 2005 г. - М., 2005. - С. 252-253.

85. Токарев П. И. Порядки скульптурных элементов пыльцевых зерен / П. И. Токарев // Палинология : теория и практика : материалы конф. Москва, 27 сент. -1 окт., 2005 г. М., 2005. - С. 251-252.

86. Токарев П. И. Структура пыльцевых зерен Pinaceae по данным электронной микроскопии // Палинология : теория и практика. : материалы конф. Москва, 27 сент.-1 окт., 2005 г. -М., 2005. С. 253-254.

87. Трасс X. X. Биоиндикация состояния атмосферной среды городов / X. X. Трасс // Экологические аспекты городских систем. Минск, 1984. - С. 96109.

88. Трасс X. X. Лихеноиндикационные индексы и S02 / X. X. Трасс // Биогеохимический круговорот веществ в биосфере. — М., 1987. С. 111-115.

89. Уорк К. Загрязение воздуха. Источники и контроль / К. Уорк, С. Уорнер. -М., 1980. 539 с.Чертова // Общие проблемы мониторинга природных экосистем : материалы Всероссийской науч.-практ. конф. — Пенза, 2007. — С. 161-163.

90. Шапиро И. А. Загадки растения-сфинкса : лишайники и экологический мониторинг / И. А. Шапиро. Л. : Гидрометеоиздат, 1991. — 79,1. е., 8. л. ил. : ил.

91. Шапиро И. А. Физиолого-биохимические изменения у лишайни- ков под влиянием атмосферного загрязнения / И. А. Шапиро // Успехи совр. биол.- 1996.- Т. 116, №2.-С. 158-171.

92. Шубин В. И. Разработка лесовосстановительных мероприятий / В. И. Шубин, В. И. Крутов, Н. И. Ронконен // Биологические ресурсы района Костомукши, пути освоения и охраны / Карел, филиал АН СССР. — Петрозаводск, 1977. С. 101 - 107.

93. Шунелько Е. В. Экологическая оценка городских почв и выявление уровня токсичности тяжелых металлов методом биотестирования / Е. В. Шунелько, А. И. Федорова // Вест. Воронеж, ун-та. Сер. : География, геоэкология. 2002. - № 1. - С. 93-104.

94. Щербаков H. М. Природные особенности лесов / H. М. Щербаков, С. С. Зябченко, Н. И. Рябинин // Биологические ресурсы'района Костомукши, пути освоения и охраны / Карел, филиал АН СССР. Петрозаводск, 1977. - С. 90 — 101.

95. Экологический аудит ОАО «Карельский Окатыш». Костомукша, Республика Карелия, Российская Федерация. — 2002.

96. Экологический мониторинг : учеб.-метод. пособие / Т. Я. Ашихмина и др. ; под ред. Т. Я. Ашихминой. Киров : Константа ; М. : Академический проект, 2005. - 413, [2] с. : ил., табл. — (Gaudeamus. Учебное пособие для вузов).

97. Экология города : учеб. пособие / В. В. ш, А. С. Курбатова, И. А. Денисова и др. ; под ред. В. В. Денисова. М. ; Ростов н/Д : МарТ, 2008. -831 с. : ил., табл.

98. Экология города : учебник / под общ. ред. Ф. В. Стольберга. Киев : Либра, 2000. - 464 с. : ил.

99. Экология города : учеб. пособие для студентов вузов по специальностям геоэкология, экология, охрана окружающей среды и др. / Науч.-исслед. и проект.-изыскательс. ин-т экологии города ; редкол.: А. С.

100. Gries C. Lichens as indicators of air pollution / C. Gries // Lichen Biology / T. Nash ( ed.). Cambridge : Cambridge university press, 1996. - P. 240-254.

101. Halonen P. Usnea dasypoga is the correct name for U.filipendula / P. Halonen, T. Ahti // Graphis scripta. 2007. - Vol. 19.

102. Halonen P. The epiphytic lichen flora on conifers in relation to climate in the Finnish middle boreal subzone / P. Halonen, M. Hyvarinen, M. Kauppi // Lichenologist. 1991. - Vol. 23.(1) . - P. 61-72.

103. Harrington E.C. Industrial quality control / E.C. Harrington. 1965. - V. 21. № 10.-P. 124.

104. Herczeg G. Asymmetry and population characteristics in dice snakes (Natrix tessellata) : an interpopulation comparison / G. Herczeg, K. Szabo, Z. Korsos // Amphibia-Reptilia. 2005. - Vol. 26. - P. 422-426.

105. Jansonius J. History of Palynology, Introduction, Palynology: Principles and Applications / J. Jansonius, D. C. McGregor // American Association of Stratigraphic Palynologists Foundation. Published Foundation. 1996. - Vol. 1. -P. 1-10.

106. Kozlov M. V. Difference in needle length a new and objective indicator of pollution impact on Scots pine (Pinus sylvestris) / M. V. Kozlov, P. Niemela // Water, Air, and Soil Pollution. - 1999. - Vol. 116. - P.' 365-370.

107. Kozlov M. V. Drought is more stressful for northern populations of Scots pine than low summer temperatures / M. V. Kozlov, P. Niemela // Silva Fennica. — 2003.-37(2).-P. 175-180.

108. Kozlov M. V. Needle fluctuating asymmetry is a sensitive indicator of pollution impact on Scots pine (Pinus sylvestris) / M. V. Kozlov, P. Niemelab, J. Junttilab // Ecological Indicators. 2002. - Vol. 1, Iss. 4. - P. 271-277.

109. Makkonen T. Nature protection and tourism support balanced development in the Green Belt of Fennoscandia / T. Makkonen, T. Hokkanen // Труды / КарНЦ РАН. Петрозаводск, 2009. - № 2. - С. 115-125.

110. Nash T. H. III. The response of lichens to atmospheric depo-sition with an emphasis on the Arctic / T. H. Ill Nash, C. Gries // Science of The Total Environment. 1995. - Vol. 160/161. - P. 737-747.

111. Sômermaa A. Ecology of epiphytic lichens in main Estonian forest types / A. Sômermaa. Tartu, 1972. — 117 p.

112. Tkacheva V. Heavy metals in perch (Perca fluviatilis) from the Kostomuksha region (North-western Karelia, Russia) / V. Tkacheva, I.J. Holopainen, H. Hyvärinen // Boreal Environment Research. — 2000. Vol. 5, iss.3. -P. 209-220.

113. Van Valen L. A Study of Fluctuating Asymmetry / L. Van Valen // Evolution.- 1962.-Vol. 16, N. 2.-P. 125-142.

114. Wetmore С. M. Lichens and air quality in Hercules glades wilderness of Mark Twain national forest : Final report / C. M. Wetmore. USA. : USDA, 1992.-22 p.

115. Wirth V. Flechtenflora / V. Wirth. Stuttgart : Eugen Ulmer, 1980. - 552 p.231. ' Wirth V. SO2 Resistens von Flechten verschiedener Wuchsforms / V. Wirth, R. Türk//Flora. - 1975.-Vol. 164, №2-3.-P. 133-145.