Биоиндикаторы состояния лесных фитоценозов вблизи урбанизированных территорий и их информативность

Бердов, Антон Михайлович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биоиндикаторы состояния лесных фитоценозов вблизи урбанизированных территорий и их информативность
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Биоиндикаторы состояния лесных фитоценозов вблизи урбанизированных территорий и их информативность"

На правах рукописи

БЕРДОВ Антон Михайлович

БИОИНДИКАТОРЫ СОСТОЯНИЯ ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ВБЛИЗИ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ И ИХ ИНФОРМАТИВНОСТЬ

03.00.16-Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Брянск 2009

003486077

Работа выполнена на кафедре лесоустройства, лесозащиты и охотоведения Брянской государственной инженерно-технологической академии (БГИТА)

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Шелухо Василий Павлович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Любимов Валерий Борисович

кандидат сельскохозяйственных наук Шершиёв Иван Васильевич

Ведущая организация: Брянская государственная сельскохозяйственная академия (БГСХА)

Защита состоится «23» декабря 2009 г. в 14:00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.020.03 Брянского государственного университета им. акад. И.Г. Петровского по адресу: 241036 г. Брянск, ул. Бежицкая, д. 14. Информационный центр БГУ (общежитие №4).

Факс: (4832) 66-63-53

E-mail: bryanskgu@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянского государственного университета им. акад. И.Г. Петровского

Приглашаем Вас принять участие в работе совета, в случае невозможности прибыть на заседание, отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять в адрес совета.

Автореферат разослан «16» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат биологических наук

Величкин Э.М

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации. К настоящему времени изучены области применения биоиндикаторов, отклики биоиндикаторов на некоторые виды и уровни антропогенного воздействия, разработано и апробировано множество биоиндикационных методик (Николаевский, 1979; Гудериан, 1979; Смит, 1985; Трешоу, 1988; Булохов, 1996; Бязров, 1998; Захаров, 2000; Шелухо 2002 и др). Однако существуют лишь косвенные выводы и заключения об информативности того или иного биоиндикатора, целесообразности его использования и объективности полученных данных при диагностике различных видов и уровней антропогенного воздействия. Отсутствие способа определения и критериев оценки информативности биоиндикаторов снижает эффективность объективного определения уровня негативного воздействия на фитоценоз, прогнозирования состояния лесонасаждений, что осложняет процесс планирования и ведения лесного хозяйства.

Объект исследования - лесные фитоценозы, находящиеся вблизи урбанизированных территорий.

Цель работы - выявление информативных биоиндикаторов для регистрации уровня антропогенного воздействия на насаждения и зонирования лесной территории.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести лесопатологическое обследование лесных фитоценозов и их компонентов в условиях негативного воздействия факторов урбанизированной среды; бионндикационное зонирование обследованной территории по степени негативного воздействия.

2. Разработать способ оценки информативности биоиндикаторов антропогенного изменения лесных фитоценозов.

3. Обосновать параметры и предложить рекомендации по использованию биоиндикаторов для выявления воздействия и уровня влияния различных антропогенных факторов на лесные фитоценозы.

Научная новизна и значимость результатов. Впервые для района хвой-но-широколиственных лесов европейской части РФ определена динамика по-пуляционных характеристик и состояния различных компонентов лесных фитоценозов вблизи урбанизированных территорий при воздействии антропогенных факторов. Предложен способ определения информативности биоиндикаторов и обоснованы основной (диагностирующий) и дополнительные (характеризующие) индикаторы. Определены показатели и параметры биоиндикаторов, позволяющие объективно выявлять уровень воздействия факторов урбанизированной среды на лесные фитоценозы.

На защиту выносятся следующие положения:

1. В лесах вблизи урбанизированных территорий, антропогенное воздействие является основным фактором, дестабилизирующим состояние лесонасаждений.

2. Показатели состояния пород-эдификаторов позволяют зонировать пригородную лесную территорию по степени негативного воздействия.

3. В лесных фитоценозах вблизи урбанизированных территорий происходи закономерное изменение их компонентов в связи с видом и уровнем воздейст вия факторов дестабилизации.

4. Обоснование способа определения информативности биоиндикаторов со стояния лесонасаждений вблизи урбанизированных территорий.

Обоснованность выводов и практическая значимость работы подтвер ждается разнообразными и достаточными по объёму экспериментальными ма териалами, комплексностью исследований, применением научно обоснованны, методик, использованием современных методов анализа и оценки данных.

Личный вклад автора. Все работы по теме диссертации выполнены лич но автором или при его непосредственном участии.

Выражаю благодарность научному руководителю д. с-х. н. В.П. Шелухе сотрудникам лесохозяйетвенного факультета БГИТА за помощь, критически замечания и оказанную моральную поддержку при выполнении и подготовк диссертационной работы.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доклады вались на международных научно-практических конференциях: «Конферекцш посвященная 165-летию со дня рождения известного лесовода-классика Алек сандра Ефимовича Теплоухова» (Брянск, 2007), «Экологическая безопасност региона» (Брянск, 2008), ежегодных конференциях по итогам НИР БГИТ/ (2007...2009), а также опубликованы в центральной и региональной печати.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 научны: работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Подана заявка н патент «Способ оценки информативности биоиндикаторов», дата поступлени в РОСПАТЕНТ 1 1.09.2009, регистрационный номер 2009134200.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из общей характе ристики работы, 6 глав, заключения. Общий объём - 154 е., включает 27 таб лиц, 54 рисунка. Список использованных литературных источников - 160 на именований, из них 9 на иностранном языке.

1 Состояние вопроса исследования

Общность процессов гомеостаза организмов и популяций позволяет использовать для биоиндикации самые разные виды животных и растений (Сазонова, Колосова, 1999; Allenbach, Sullivan, Lyary, 1999; Захаров, 2000; Устюжанина; 2002; Гелашвили, 2004; Ялковская, 2007; Солдатова, 2007 и др.). Классификации биоиндикаторов встречаются в работах B.C. Николаевсого (1979), Р. Гудериана (1979), У.Х. Смита (1985), А.Д. Булохова (1996), В.П. Шелухо (2001), Б.К. Нурмеева (2005). Изучены возможности фитоиндикашш (Казанская и др., 1977; Таран, 1977, 1985; Булохов, 1996, 2004; Борисова, 1999; Рысин и др., 2003, 2004; Швалёва, 2008 и др.), биоиндикации по состоянию пород-эдификаторов (Мозолевская, Катаев, 1984; Алексеев, 1989; Фомин, Шавин, 2001 ; Шелухо, 2001,2002 и др.). Морфоструктурная биоиндикация рассмотрена в трудах Р. Гудериана (1979), Н.М. Деевой (1992), В.М. Захарова (2000), Т.А. Рыхловой (2005), В.Ю. Солдатовой, (2007) и др. Различные варианты лихено-

индикации описаны в работах У.Х. Смита (1985), М. Трешоу (1988), A.B. Бака-нова (1997, 1998), Л.Г. Бязрова (1998), А.Н. Жидкова (1998), С. Гомберта (Gombert , 2003) и др. В ряде работ рассмотрены варианты биомониторинга лесных экосистем в техногенных условиях (Ямбург и др., 1999; Шелухо, 2001, 2002; Траханов, 2004) и др.

На основе анализа научной литературы о возможностях использования биоиндикаторов при диагностике антропогенно нарушенных экосистем можно сделать вывод о широкой изученности вопроса, однако недостаточно освещены аспекты обоснованности и информативности предлагаемых биоиндикаторов, целесообразности применения тех или иных при диагностике фитоценозов, угнетённых различными видами антропогенных стрессоров.

2 Объекты, методы и объёмы исследований

Объект исследования - лесные фитоценозы, находящиеся вблизи урбанизированных территорий.

Исследования проводились в пригородных насаждениях Людиновского, Калужского и Дятьковского лесничеств в сосновых и еловых насаждениях [H...VI, берёзовых - VI...X классов возраста, полнотой 0,6...0,8, в сложном и кисличном типах леса, тип лесорастительных условий (ТЛУ) С2.3,1...1а класса бонитета, что соответствует следующим растительным ассоциациям: Со/у!о avellane-Pinetum sylvestris ass. nova, Veronico ¡ncane-Pinetum sylvestris ass. nova, Mélico nutantis-Piceetum abietis (Cajand, 1921) K-Lund 1962, Eu-Piceetum (Cajand, 1921) K-Lund 1962, Vaccinio myrtilli-Quercetum roboris ass. nova, Lysimachio vul-garis-Betuletum pubescentis ass. nova (Булохов, Соломещ, 2003).

Лесопатологическая таксация и закладка пробных площадей (ГШ) проведена в соответствии с требованиями «Правил санитарной безопасности в лесах РФ» (2007) и «Руководства по планированию, организации и ведению лесопа-тологических обследований» (2007). Показатель жизненного состояния древостоя (ЖСД) определялся по методике В.А. Алексеева (1989), учёт живого напочвенного покрова (ЖНП) - по методу эталонных участков (Булохов, 1996), обилие видов ЖНП определялось по шкале Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1964), экологическая оценка среды - по шкалам Эленберга (Ellenberg, 1994). Учёт естественного возобновления производили по методу круговых релаекопических площадок (Тихонов, Набатов, 1995), эпифитных лишайников - по методике Ю.С. Бадтиева, A.A. Кулёмина (2001) и В.П. Шелухо (2002), морфометриче-ских параметров хвои сосны обыкновенной по методике В.П. Шелухо (2002). Анализ стабильности развития листьев березы повислой произведён по методу В.М. Захарова (2000). Определение стадии рекреационной дигрессии насаждений производилась трансектным методом по ОСТ 56-100-95. При анализе результатов исследований использованы методы вариационной статистики, регрессионного, дисперсионного, корреляционного анализов (Плохинский, 1961; Зайцев, 1973; Лакин, 1980; Берк, Кэйри, 2005). Обработка полевых материалов проведена с применением прикладных программ "Проба", «Статистика» и про-

граммной среды Microsoft Exel. Зонирование территории выполнено с использованием ГИС Surfer-8.

Названия видов сосудистых растений даны по С.К. Черепанову (1995). Номенклатура лишайников указана согласно I-V выпускам «Определителя лишайников СССР», VI-VII выпускам «Определителя лишайников России» с учётом современных изменений по сводкам Р. Сантессона (Santesson, 1993) и Д. Хоксворта с соавторами (Hawksworth, 1995).

Альфа (а) - разнообразие - это число видов в конкретных сообществах (Магарран, 2003).

В результате исследований были выполнены следующие объёмы работ: проведено лесопатологическое обследование 3463,7 га пригородных лесов; заложено 45 временных пробных площадей по учёту состояния пород эдифика-торов; собраны 33 усредненные пробы хвои сосны обыкновенной, 104 - листьев берёзы повислой; заложено 26 учётных пунктов по определению поггуляци-онных показателей эпифитных лихеносообществ; обследовано 870 круговых реласкопических площадок по учёту подроста и подлеска; заложен 51 учётный пункт по учёту характеристик ЖНП.

Э Характеристика района исследований

Исследования проводились на территории двух смежных областей: Калужской и Брянской. Климат района работ - умеренно-континентальный. Вегетационный период продолжается от 140 до 184 суток. Среднегодовое количество осадков - 550...650 мм. В течение вегетационного периода преобладают ветра северного, северо-западного и западного румбов. Почвенный покров разнообразен: встречаются серые лесные, подзолистые, торфянистые, дерновые почвы (Основные данные по..., 1976; Научно-прикладной справочник, 1990).

По лесорастительному районированию территория исследований относится к району хвойно-широколиственных лесов европейской части РФ (Приказ Минсельхоза РФ, 2009).

Леса обследуемых лесничеств являются высокопродуктивными средне- и высокополнотными с преобладанием средневозрастного и спелого древостоя, достаточно устойчивыми к неблагоприятным условиям воздействия урбанизированной среды. За счёт гомеостатических механизмов в пределах допустимых нагрузок они способны сохранять свою биологическую устойчивость (Проект организации и...2002,2004,2005).

Основными факторами ослабления и деградации пригородных лесов, обследуемых лесничеств являются антропогенные, а так же возникшие на их фоне биотические факторы (Проект организации и.. .2002,2004,2005).

4 Состояние пригородных лесонасаждений и факторы их дестабилизации

В результате анализа пригородных лесов установлено, что в Калужском лесничестве из 1499,7га обследованных 24,2% являются в различной степени

ослабленными, в Людиновском из 1245,4га ослаблено - 22,3%, в Дятьковском из 718,6 га-23,4%.

Причины ослабления лесонасаждений антропогенного характера на всех объектах исследования являются доминирующими, их вклад составляет 37,8...84,9%. Наиболее весомыми из антропогенных факторов являются: в Людиновском и Дятьковском лесничествах - промышленное воздействие, в Калужском - рекреационная нагрузка.

В Дятьковском лесничестве ослабленные лесонасаждения приурочены к полям рассеивания загрязнений ОАО «Дятьковский хрусталь» (ДХЗ). По данным Ростехнадзора годовой выброс загрязнений за последнее пятилетие варьирует в пределах 84,1...218,3 тонн. Наиболее сильным интоксикантом является Ш7, его вклад в общий объём выбросов не превышает 2%, но отравляющее воздействие во много раз сильнее действия других загрязнений (Рожков, Михайлова, 1989; Ямбург, 1999).

В Людиновском лесничестве наибольшее ослабление лесов отмечено нами в районе максимального осаждения аэрополлютантов ОАО «Агрегатный завод» и ЗАО «Кронтиф-Центр». Более сильное действие оказывает ЗАО «Кронтиф-Центр», выбрасывающий 78,1...79,3% (802,5...2233,1 тонн/год) загрязняющих атмосферу веществ от стационарных источников г. Людиново. Наиболее токсичными компонентами его выбросов являются 802; N02- В лесах с преобладанием в составе сосны, по данным дисперсионного анализа, степень влияния промвыбросов на ЖСД составила 74% (рф= 6,64; Р,ф(70,0%)= 0,02).

В Калужском лесничестве доминирующим антропогенным воздействием является рекреационная нагрузка (94,1% от площади антропогенно нарушенных насаждений). Преобладают 2 и 3 стадии рекреационной дигрессии, 4 и 5 стадий не выявлено. Рекреационное использование леса оказывает комплексное негативное действие на все компоненты фитоценоза. Анализ показал, что в лесонасаждениях с преобладанием березы степень влияния стадии рекреационной дигрессии на ЖСД составляет 98,5% (Рф= 653,7; Р1ф(99,9%)= 21,0), в сосняках -99,6% (Рф= 2026,7; Ркр(99,9%)= 25,4).

Зонирование территории по степени негативного воздействия проводилось в ГИС БиНег-8 методом кригинга, сначала отдельно по средневзвешенной категории состояния (СКС) и ЖСД, после анализа и интеграции произведено итоговое зонирование. Оконтуривание зон воздействия производилось по преобладанию той или иной категории состояния и жизненности насаждений. Категория «здоровое насаждение» (по СКС и ЖСД) условно разделена на: насаждение без признаков ослабления и незначительно ослабленное.

Результат зонирования пригородных лесов г. Дятьково представлен на рисунке 1, из которого видно, что при приближении к источнику выбросов (ДХЗ) состояние лесонасаждений ухудшается.

А - зонирование по ЖСД; В - зонирование по С КС; С - итоговое интегральное зонирование: I - зона сильного воздействия; II - зона умеренного воздействия; Ш - слабого воздействия; IV - фоновая зона; щ - источник выбросов (ДХЗ).

Рисунок 1 - Зонирование пригородной лесной территории г. Дятьково

Малая площадь зоны сильного воздействия обусловлена низкой летучестью фторидов и быстрым связыванием и\ в атмосфере. Сложная конфигура-

ция зоны слабого воздействия связана так же с действием передвижных источников выбросов.

Аналогичное зонирование проведено и по другим объектам. Выделенные зоны достоверно различаются между собой по величине показателей СКС и ЖСД на 99...99,9% уровне значимости.

В пределах выделенных зон были заложены I IП для учёта антропогенного воздействия на состояние пород-эдификаторов. В пригородных лесах г. Дять-ково - в еловых и сосновых лесонасаждениях кисличных типов леса, вблизи г. Лгодиново - в сосновых насаждениях сложной группы типов леса, в пригороде Калуги - в берёзовых и сосновых насаждениях сложной группы типов леса.

С усилением воздействия изученных ослабляющих факторов ухудшается состояние лесонасаждений, растёт текущий отпад, уменьшается доля деревьев без признаков ослабления, растёт доля в различной степени ослабленных и усохших деревьев, увеличивается относительный диаметр отпада (рисунки 2,

3).

фонового

слабого умеренного

Степень антропогенного воздействия ЕШ СКС —«— текучий отпад

сильного

Рисунок 2 - Состояние и текущий отпал (%) лесонасаждений с преобладанием сосны по зонам воздействия выбросов (г. Дятьково)

^ 2 и

гз-г- ::3—¡—1 ' Т1

4|*

2 |э

фонового слабого умеренного сильного Степень антропогенного воздействия С23 СКС —»— текущий отпад

Рисунок 3 - Состояние и текущий отпад (%) лесонасаждений с преобладанием сосны по зонам комплексного промышленного воздействия (г. Лгодиново)

Установлено, что под негативным действием антропогенных факторов в Калужском лесничестве находится 1427,2 га пригородных лесонасаждений. Из них 9,6% находится под умеренным воздействием, 90,4% - под слабым. В Лю-диновском лесничестве ослаблено 1851,2 га, в том числе: зона сильного воздействия составляет 2,0% площади, умеренного - 34,1%, слабого - 63,9%. В Дять-ковском лесничестве из 1970,2 га в сильной степени ослаблено 1,7%, умеренно - 31,9%, слабо - 66,4%.

5 Использование биоиндикаторов состояния фитоценозе» на антропогенно модифицированных территориях

5.1 Биометрические показатели ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной как индикатор состояния лесонасаждений урбанизированных территорий

Ассимиляционные органы растений являются наиболее чувствительными к атмосферным загрязнениям и представляют хороший индикатор для оценки уровня его влияния на растения (Гудериан, 1979; Шелухо, 200!; Рыхлова, 2005 и др.). Морфометри четкие параметры хвои также могут использоваться при учёте рекреационного воздействия (Швалёва, 200S).

Нами выявлено, что при увеличении негативного воздействия хвоя I года жизни достоверно (на 75...99,9% уровне значимости) уменьшает свои линейные размерь; в пределах выделенных зон, а хвоя второго и третьего года, статистически значимо не изменяет свои параметры, что связано с уровнем её сохранности и повышенной устойчивостью оставшейся хвои к атмосферному воздействию (Василенко, 1995; Шелухо, 2001; Воронин, 2005).

По сравнению с фоновой зоной, в зоне слабого воздействия негативных факторов на древостой длина хвои 1 года уменьшается на 1,6...4,3%, в зоне умеренного - на 6,6... 14,9%, в зоне сильного - на 10,5...41,8% соответственно, что подтверждает литературные данные (Рябикин, 1965; Кулагин, 1974; Смит, 1985; Трешоу, 1988 и др.) о наибольшей чувствительности к загрязнению воздуха молодых ассимиляционных органов (рисунок 4). Уменьшение линейных размеров хвои объясняется тем, что сосна, в качестве одного из механизмов сохранения устойчивости стремится снизить контактирующую с токсикантами поверхность (Шелухо, 2001).

80 70 60 £ 50 Ч 2 40 30 20

^...'...'..'/чГ"

ГР

фоновое слабое умеренное сильное

Ппгп'^г Г ШI,1

а хвоя 1 года ш хвоя 2 гола с хвоя 3 гола Рисунок 4 - Зависимость средней длины хеои сосны от уровня воздействия фтористых выбросов (пригородные леса г. Дятькоео).

В случае рекреационного воздействия уменьшение поверхности ассимиляционного аппарата связано с уменьшением сосущей силы корней, вызванное уплотнением почвы (Таран. Спиридонов, 1977). Корреляция длины хвои первого года со стадией рекреационной дигрессии составляет г= -0,84±0,310. Достоверность величины преобразованного коэффициента корреляции равна 1г=1,74 (^80%= 1,64). Выявленная корреляция длины хвои первого года с ЖСД (г= 0,64.. .0,96), достоверна на 68.. .95% уровне значимости.

Вне зависимости от вида негативного воздействия при улучшении жизненного состояния древостоя длина хвои 1 года жизни увеличивается, что подтверждает индикаторную ценность данного показателя.

Установлено, что при усилении воздействия промышленных выбросов на хвое всех возрастов увеличивается встречаемость некротических участков (с 7,3% до 79,3%) и их относительная длина (с 2,5% до 12,9%).

5.2 Стабильность развития ассимиляционных органов древесных растений в пригородных лесах

Нами изучалась флуктуирующая асимметрия (ФА) листьев берёзы повислой. При всех рассмотренных видах и уровнях воздействия выявлено статистическое различие величины ФА ассимиляционного аппарата между фоновыми зонами и зонами слабого воздействия. Достоверность различия находится на 90...99% уровне значимости. Наблюдается тенденция к увеличению значения ФА от слабого к умеренному негативному воздействию, но различие между данными зонами существенно (Р= 68%) только на объекте с преобладанием рекреации.

Коэффициент корреляции между величиной ФА берёзы повислой и СКС насаждения составляет: г= 0,3...0,56. Достоверность показателя преобразованного коэффициента корреляции 12 составила 68...99,9%, что позволяет подтвердить вывод о наличии связи между изучаемыми признаками. Коэффициент корреляции между величиной ФА и ЖСД равен 0,4...0,57, и в среднем несколько больше, чем с СКС. Р= 68...99,9%, что подтверждает наличие связи между изучаемыми параметрами и согласуется с литературными данными (Гелашви-ли, Лобанова, Ерофеева и др., 2007).

Выявлена взаимосвязь величины ФА со степенью рекреационной дигрессии обследуемых лесонасаждений, однако, достоверное различие показателя ФА обнаружено лишь между 2 и 3 стадиями дигрессии: 1,87 (15Й0%= 1,69), что позволяет говорить о влиянии лишь значительной рекреационной нагрузки на величину ФА.

С использованием ГИС «5иг£ег-8» проведено зонирование пригородных лесонасаждений г. Калуги и г. Людиново по величине ФА (Бердов, 2009), границы зон которых оказались близки к зонам, выделенным по состоянию пород-эдификаторов.

Усреднённый для исследуемых пригородных лесонасаждений г. Дятьково и г. Людиново, показатель ФА= 0,044±0,0011, что говорит о слабом влиянии неблагоприятных факторов. Для обследованных пригородных лесонасаждений г. Калуги, усреднённый показатель ФА= 0,045±0,0004, что соответствует 3 балу шкалы (Захаров, 2000), леса испытывают среднее влияние.

5.3 Состояние эпифитных лихеносообществ

Для интегральной оценки качества воздуха широко используется метод биоиндикации среды по состоянию лихеносообществ - лихеноиндикация, что

связано с их высокой чувствительностью лаже к пороговым дозом ин токсикантов (Гудериан, 1979; Трешоу, 1988; Шелухо, 2001; Красногорская, Легушс, Ммннулпна и др., 2003; Кулябина, 2003 и др.).

Эпифпгиые лишайники распространены повсеместно в районе исследований, за исключением зоны сильного воздействия фтористых выбросов, где в средневозрастных сосняках наблюдается «лишайниковая пустыня»,

По мере снижения степени воздействия поллютантов увеличивается встречаемость различных жизненных форм лишайников, в зоне умеренного воздействия фтористых выбросов появляются поселения листоватой жизненной формы.

При действии поликомпонентных выбросов г. Людиново во всех зонах присутствуют накипная и листоватая жизненные формы лишайников. Кустистая форма отсутствует в фоновой зоне (таблица 1).

Таблица 1 - Встречаемость видов лишайников на стволах форофитов в пределах выделенных зон

Встречаемое! ь талломов лишайников на учетных пунктах, %

Зона кядействия Накипные Листоватые Кустистые

1 ергагк> !1.есапога тсапа {Шоркала Лс.Ь. ! Лс11. Ьестюга ргш/отейя КосЬ. 'Нро&'юта ОасЪта ТоИасеа Егсгта ргипойп (Ь.)ДсЬ. | Е. те.чо-1 тогр/т Г:./иг-(тасеа (Ь.)Мапп.

Пригородные насаждения г. Дятьково

Сильная - - - - -

Умеренная 100 44.0 - 100 - -

Слабая Гоо 40,0 - 100 40.0 - ! -

Фоновая 100 52,0 - 100 44.0 12.0 1 -

Пригородные насаждения г. Людиново

Сильная 76,0 - 68,0 - - ; 8,о -

Умеренная 90,4 - 20.2 80,8 - 7,0 ; 4,0 5,7

Слабая 85,3 - 36,5 43.7 - 5,1 • 6.8 -

Фоновая 100 - 24,0 100 - - -

Проективное покрытие, как встречаемость и длина района поселения эпифитов на сосне, уменьшается с усилением промышленного прессинга.

В пригородных лесонасаждениях г. Людиново, по сравнению с фоновой зоной: в зоне слабого воздействия снижение проективного покрытия накипных лишайников составило 37,5%, листоватой формы - 12.3...41,1%; в зоне умеренного - накипной 33,3...50%, листоватой - 40,4...62,3%; в зоне сильного --35,4...64,6% и 74,0...82,2% соответственно. При воздействии поликомпонентных выбросов различие проективного покрытия листоватой формы лишайников между зонами существенно на 90...95% уровне значимости (1ф= 1,38...1,72. 1,25 и 1ф= 2,26 1.,= 1,98). Для накипной формы различие не значимо.

При воздействии фтористых выбросов г. Дятьково различие проективного покрытия накипных лишайников (рисунок 5) существенно между всеми зонами Р= 99,9% (1ф-= 3,52...5,65,1„= 3,51). Листоватая форма лишайников отсутствует

в зоне сильного промвоздействия и единично встречается в зоне умеренного воздействия (покрытие = 0,04%).

^ накипная форма " листоватая форма Рисунок 5 - Проективное покрытие накипных и листоватых лишайников на сосне в разныч зонах воздействия фтористых выбросов

Ввиду повсеместной встречаемости я статистического различия величины проективного покрытия между выделенными зонами мы рекомендуем в качестве биоиндикатора степени аэротехногенного воздействия, при воздействии поликомпонентных выбросов использовать популяционные показатели лишайника Hypogimnia physoiks (L.) Nyl., для индикации степени воздействия кислых фтористых выбросов - накипного лишайника Lepraria inctma Ach.

5.4 Влияние антропогенных факторов на популяционные характеристики подроста и подлеска

Являясь подчинёнными компонентами фитоценоза, подрост и подлесок опосредованно (через изменение состояния насаждений) реагируют на аэротехногенное загрязнение и оказывают непосредственный отклик на рекреационное воздействие.

При воздействии промышленных выбросов на сосняки сложные и на ельники кисличные с увеличением интенсивности воздействия происходит увеличение густоты и крупности подроста и подлеска. Теневыносливый подрост и подлесок сосняка сменяется светолюбивыми породами. В сосняках увеличивается доля соснового подроста, но снижается его благонадежность. При усилении воздействия фтористых выбросов в сосняках кисличных, подрост ели снижает благонадёжность. В ельниках в зоне сильного воздействия преобладает благонадёжный еловый подрост. При увеличении рекреационного воздействия на сосняки и березняки сложные происходит уменьшение густоты подроста и подлеска, доминирует мелкий благонадёжный светолюбивый подрост за счёт выпадения неустойчивых к воздействию пород.

Учитывая широкую вариацию популяцнонных показателей подроста и подлеска, в связи с видом и степенью воздействия различных видов негативного влияния, не целесообразно использование данных компонентов фитоценоза в качестве биоиндикатора степени его антропогенной нарушенное™, возможно использование популяцнонных показателей подроста для определения степени рекреационной нагрузки на насаждения.

Сильное

5.5 Состояние живого напочвенного покрова в зонах различной степени негативного воздействия факторов урбанизированной среды

Живой напочвенный покров чутко отзывается на изменение условий среды антропогенными факторами и может являться индикатором при комплексной биоиндикации состояния фитоценоза. При любом из рассмотренных видов антропогенного воздействия с усилением действия фактора происходит увеличение а - разнообразия ЖНП, что снижает коэффициент общности Сьеренсена с данными фоновой зоны. При учёте ЖНП в пригородных насаждениях объектов исследования отмечено 53...59 видов травянистых растений и 2. ..5 видов мхов.

При воздействии поликомпонентных выбросов, с интенсификацией воздействия происходит увеличение встречаемости ацидофильных видов (с 40,0% до 60%), уменьшается встречаемость нейтрофильных и базифильных видов (с 38% до полного отсутствия). Типичные эвритопы увеличивают свою встречаемость с увеличением степени воздействия (с 17% до 39%). Отмечено, что с усилением негативного воздействия уменьшается проективное покрытие нейтроба-зифилов и базифилов, также наблюдается тенденция к снижению проективного покрытия эвритопных видов.

При воздействии фтористых выбросов, с усилением негативного влияния, увеличивается встречаемость эвритопов (с 27% до 42%) и дерновинных видов (с 20,0% до 30,0%). Дерновинные злаки увеличивают своё проективное покрытие.

При увеличении рекреационных нагрузок, происходит уменьшение встречаемости и проективного покрытия лесных и увеличение луговых и сорных видов ЖНП.

5.6 Информативность биоиндикаторов состояния лесной среды

В предыдущих разделах приведены результаты изучения компонентов лесного фитоценоза при воздействии различных видов и уровней негативных антропогенных факторов урбанизированной среды.

Статистически подтверждены индикационные возможности разных элементов фитоценоза, которые многими исследователями ранее предлагались как биоиндикаторы состояния лесной среды, подверженной воздействию аэротехногенных загрязнений и рекреационных нагрузок.

До настоящего времени остаётся открытым вопрос о сравнительной информативности и индикационной надёжности использующихся биоиндикаторов.

Нами предложен способ определения действительной информативности биоиндикаторов для обоснования и использования их при диагностировании и индицировании различных уровней воздействия промышленных и рекреационных нагрузок.

Информативность биоиндикатора — это степень точности, с какой он откликается на изучаемое воздействие (или комплекс воздействий).

Эмпирическая информативность — совокупность характеристик информативности биоиндикатора, полученная с помощью сравнительного статистического анализа. Эмпирическая информативность выражается коэффициентом корреляции отклика биоиндикатора с показателем диагностируемого воздействия.

Коэффициент информативности зависит от надежности биоиндикатора. Недостаточная надежность биоиндикатора приводит к снижению его действительной информативности. Действительную информативность биоиндикатора, с поправкой на его надежность, рассчитываем по формуле:

^ ~ rhv -J^nh

где R - действительная информативность биоиндикатора;

Гьч— эмпирическая информативность биоиндикатора;

г„ь - надёжность биоиндикатора.

Надёжностью называется один из критериев качества биоиндикатора, его устойчивость по отношению к погрешностям измерения. Биоиндикатор является надежным, если его основную часть, по отношению к погрешности, составляет индицируемое (истинное) значение.

Надежность критерия рассчитываем как отношение частной дисперсии по фактору индицируемого воздействия, к суммарной дисперсии по всему комплексу факторов:

'»Ь ~ 1

Scy»

Придержки по оценке действительной информативности биоиндикаторов отсутствуют. Мы предлагаем следующую шкалу:

<0,3 - слабая информативность;

0,4.. .0,6 - умеренная информативность;

>0,7 - высокая информативность.

Она близка к шкале определения тесноты корреляционной связи (Поляков, 1971), и, по нашему мнению, является подходящей для оценки действительной информативности, так как больший вклад в её расчёт вносит величина коэффициента корреляционной связи.

При разработке способа нами использовались работы: Г.Ф. Лакина (1980), В.А. Дюка (¡994), МО. Корляковой, Н.С. Твердохлеб (2006) электронный учебник StatSoft: материалы сайта http://wvvw.kgaik.ru/kguilv/ html/uchmetrologial 1 .html.

По результатам исследований подана заявка на патент «Способ оценки информативности биоиндикаторов» (регистрационный номер 2009134200).

5.6.1 Информативность основного биоиндикатора

Диагностирующим состояние лесонасаждений принят биоиндикатор, отражающий состояние пород-эдификаторов. Количественная оценка отклика

оценивалась с использованием показателей средневзвешенной категории состояния и жизненного состояния древостоя.

Расчет информативности производили на примере лоликомлояентного воздействия аэрополлютантов (пригородные леса г. Людиново) и рекреационного воздействия (пригородные леса г. Калуга) (таблица 2).

Таблица ^^l'I^pJ^^ji^ocTb диагда^р^ющего^иоиндикатора

Показатель 1 ¡Вид воздействия i Эдификатор насаждения Действительная информативность R Уровень значимости. (Р) %

С КС ! Полшсомпонеитные выбросы сосна 0.77 75

; Рекреация сосна 0.38 48 *

береза 0,64 60

ЖСД ; Поликомпонсишые ! выбросы сосна 0.80 • 70

i Рекреация i сосна 0,77 99.9

береза 0.92 99.9

Практически во всех случаях основной биоиндикатор обладает высокой информативностью при индикации рассмотренных видов и уровней антропогенного воздействия, что подтверждает правомерность его использования для диагностирования и зонирования лесного Б ГЦ по степени антропогенного воздействия. В качестве показателя, отражающего отклик эдификаторов, целесообразнее использовать жизненное состояние древостоя, как более информативный и статистически значимый параметр.

5.6.2 Информативность дополнительных биоиндикаторов

Помимо диагностирующего, в работе использовался целый комплекс характеризующих биоиндикаторов. Их использование обусловлено необходимостью учёта изменений в других компонентах лесного БГЦ и для уточнения границ зон воздействия ослабляющих факторов.

На каждом из объектов исследования преобладает определённый вид антропогенного воздействия. Уровни негативного воздействия на объектах различны. Так как информативность диагностирующего биоиндикатора является высокой, а вклад антропогенных факторов в его величину составляет (74,0...99,6%), то для выявления действительной информативности дополнительных биоиндикаторов в качестве диагностируемого воздействия используем жизненное состояние древостоя.

Для индицирования каждого из изученных видов антропогенного воздействия мы выявили наиболее информативные из дополнительных биоиндикаторов.

При индицировании воздействия поликомпонентных аэрополлютантов наибольшей информативностью обладают морфометрические показатели хвои первого года сосны обыкновенной Pinns sylvestris L. (R= 0,62), коэффициент

общности ЖНП с данными фоновой зоны (R-~ 0,71), средняя встречаемость и проективное покрытие ацидофильных видов ЖНП щавель малый Runwx асе-tosalla L. (R- 0,80; R - 0,77), Иван чай узколистный Chamerion angiislifo/iian L. (R= 0,95); флюктуирующая асимметрия листьев берёзы повислой Betula pendula Roth. (R= 0,57).

При индикации воздействия фтористых выбросов лучшую действительную информативность показали: морфометрические показатели хвои первого года сосны обыкновенной Pinns sylvestris L. (R= 0,57) и длина некротических участков (в % от длины хвои) хвои первого года сосны обыкновенной Pinns sylvestris L. (R= 0,92), изменение числа видов ЖНП (R= 0,78), популяшюнные показатели эпифитного лишайника Lepraria incana Ach. (проективное покрытие ствола на 1.3м. %) R= 0.77.

При учёте рекреационного воздействия наиболее информативными оказались морфометрические показатели хвои первого года сосны обыкновенной Pi-nus sylvestris L. R= 0,98, изменение числа видов (R- 0,75...0.94) и коэффициента общности (R- 0,02...0,70)ЖНП.

6 Выводы и рекомендации

6.1. Выводы по результатам исследования

На основании проведённых нами исследований сделаны следующие выводы:

1. Основными факторами ослабления, дестабилизации и деградации пригородных лесонасаждений являются антропогенные. Их вклад в изменение состояния насаждений в районе исследований составляет 37,8...84,9%. Наиболее значимы: в Людннопском и Дятьковском лесничествах - промышленное воздействие, в Калужском - рекреационная нагрузка.

2. С ростом антропогенного пресса происходит ухудшение состояния лесов: увеличивается показатель СКС (с 1,16 до 4,17), уменьшается ЖСД (с 95,7 до 31,0), происходит рост относительного диаметра отпада. При зонировании лесонасаждений по степени антропогенного воздействия по состоянию пород эдификаторов выделено от 3 до 4 статистически различимых зон.

3. Длина хвои сосны обыкновенной достоверно различается в пределах выделенных зон и находится в зависимости от уровня воздействия негативного фактора. Наиболее существенен отклик хвои первого года жизни.

4. Установлена взаимосвязь величины ФА и степени рекреационной дигрессии лесонасаждений. При воздействии фтористых и поликомпонентных выбросов ФА позволяет выявлять даже слабые возмущения среды, но величина отклика снижется по мере усиления воздействия.

5. С усилением воздействия антропогенных факторов уменьшается встречаемость различных жизненных форм эпифитных лишайников, проективное покрытие и длина их района поселения на стволе форофита.

6. При усилении воздействия поликомпонентных выбросов на сосняки сложные и фтористых на ельники кисличные происходит увеличение густоты и

крупности подроста и подлеска. Теневыносливые виды подроста и подлеска в сосняках сменяются светолюбивыми. При интенсификации рекреационного воздействия на сосняки и березняки сложные уменьшается густота подроста и подлеска, начинает доминировать мелкий благонадёжный светолюбивый подрост.

7. С усилением действия дестабилизирующего фактора происходит увеличение а - разнообразия ЖНП. При усилении воздействия поликомпонентных выбросов увеличивается встречаемость ацидофильных видов, при воздействии фтористых - встречаемость и проективное покрытие эвритопов и дерновинных видов, при усилении рекреационных нагрузок уменьшается встречаемость и проективное покрытие лесных, увеличивается - луговых и сорных видов ЖНП.

8. На основе предложенного нами способа определения действительной информативности выявлены наиболее информативные - диагностирующий и характеризующие биоиндикаторы и их параметры для индицирования изученных видов и уровней антропогенного воздействия на пригородные лесные фи-тоценозы.

6.2 Рекомендации

На основании анализа данных исследований для повышения объективности и точности лесного и лесопатологического мониторинга нами рекомендуются к использованию в производстве надёжные и адекватно отражающие состояние экологической среды антропогенно модифицированной территории параметры основного (диагностирующего) и дополнительных (характеризующих) биоиндикаторов.

В качестве основного биоиндикатора предложен показатель, отражающий жизнеспособность породы-эдификатора - ЖСД. В качестве дополнительных -морфометрические показатели ассимиляционных органов древостоя, состояние и популяционные характеристики подчинённых элементов фитоценоза. Рекомендуемые биоиндикаторы и параметры их показателей представлены в таблице 3. Предлагаемые индикаторы имеют умеренную и высокую действительную информативность и достоверны на 70...99,9% уровне значимости.

Предложенные биоиндикаторы информативны при диагностировании и индицировании лесных фитоценозов и их комплексном зонировании для рассмотренных видов и уровней антропогенного воздействия. Использование рекомендованных индикаторов сократит трудозатраты и повысит точность работ при зонировании территории по степени антропогенной трансформации, послужит основой для определения режима ведения лесного хозяйства и организации лесопатологического мониторинга.

Таблица 3 - Параметры основных и дополнительных биоиндикаторов

Биоиндикатор/ Показатель Вид антропогенного воздействия Средние параметры показателя в пределах зоны воздействия Действительная информат ивноегь Я

фонового слабого умеренного сильного

Основной биоиндикатор

Состояние породы эдификатора / ЖСД, % Поликомлонентные выбросы (сосна) 89,6 78,6±0,48 74,0±2,60 55,0 0,80

Фтористые выбросы (сосна) 88,5 86,0±0.48 87,4±1,18 65,5*1,50 -

Фтористые выбросы (ель) 93,3±2,09 86,3±2,02 89,7±0,3 69,5±8,89 -

Рекреационное воздействие (сосна) 90,0±0,68 85,3±2,78 73.2 - 0,77

Рекреационное воздействие (берйза) 91,3±0,80 82,6±4,53 73,4 - 0,92

Дополнительные биоиндикаторы

Сосна обыкновенная / Морфометрические показатели хвои 1-го года, мм Поли компонентные выбросы 45,7±0,51 43,7±0,37 38,9±0,65 26,6±0,64 0,62

Фтористые выбросы 56,4±0.51 55,5±0,53 52,7±0,60 50,5±0,80 0,57

Рекреационное воздействие 51,9±0,52 50.7±0.60 47,9±0,99 - 0,98

Сосна обыкновенная / Доля некротических участков на хвое 1-го года, (в % к длине хвои) Поликомлонентные выбросы 1,2±0,26 1,3±0,05 1,5±0,23 2,1±0,91 0,46

Фтористые выбросы 2,5±0,38 2,9±0,45 4,0±0,40 12,9±0,85 0,92

Бсрйза повислая / ФА листьев Поликомлонентные выбросы 0,0418± 0,00060 0,0452± 0,0007 0,0463± 0.0013 - 0.57

Фтористые выбросы 0,0406± 0,00100 0,045± 0,0013 0,0474± 0,00250 - 0,40

Рекреационное воздействие 0,0441± 0,0006 0,0458± 0,00080 0,0477± 0,00130 - 0,47

продолжение таблицы 3

Биоиндикатор/ показатель Вид антропогенного воздействия Средние параметры показателя в пределах зоны воздействия Действительная информативность Я

фонового слабого умеренного сильного

Эпифитный лишайник Ну-ро&тта РЬухсмИез и Проективное покрытие на 1,3м, % Поликомпонентные выбросы 14,6*0,96 10,7*2,05 7.1±1,61 3,2*0,63 0,42

Эпифитный лишайник / 1ергапа тсапа АсЬ.Проективное покрытие на 1,3м, % Фтористые выбросы 63,8*3,29 45,6*5,24 20,8±3,69 0 0,74

ЖНП/ Число видов, шт Фтористые выбросы (сосна) 16,0±0,77 16,0±0,45 18,9*1,98 18,5*1,50 0,78

Рекреационное воздействие (сосна) 14,0*1,00 17 23 - 0,94

Рекреационное воздействие (берём) 17,3*2,40 19,3*2,60 23 - 0,75

ЖНП/ Коэффициент общности Сьеренсена Поликомпонентные выбросы (сосна) 100 43,2*2,35 43,3± 1,59 21,6 0,71

Рекреационное воздействие(сосна) 100 35,0*5,00 26,1 - 0,62

Рекреационное воздействие(береза) 100 39,9*4,17 19,0 - 0,70

ЖНП / Средняя встречаемость щавеля малого, % Полпкомпонентные выбросы (сосна) 0 14,3 25,0 100 0,80

ЖНП 1 Среднее проективное покрытие щавеля малого, % Поликомпонентные выбросы (сосна) 0 0,5 2,5 2,5 0,77

ЖНП / Среднее проективное покрытие Иван чая узколистного, % Полихомпонишше выбросы (сосна) 0 1,2 7,8 15 0,95

Публикации по теме диссертации:

1. Бердов, A.M. Лихеноиндикационная оценка состояния среды в зелёной зоне г. Людиново / A.M. Бердов, В.П. Шелухо, Л.М. Соболева // Экологическая безопасность региона: Сб. статей Международной научно-практической конференции 22-24 октября 2008 г. - Брянск, 2008. - С. 47-52.

2. Бердов, A.M. Биоиндикационная оценка состояния пригородных насаждений г. Людиново по вариации флуктуирующей асимметрии листьев берёзы повислой / А.М. Бердов // Вестник Белорусско-Российского университета. -2009.-№3(24).-С 148-154.

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК (по биологическим наукам):

3. Шелухо, В.П. Биометрические показатели ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной как индикатор состояния лесонасаждений урбанизированных территорий / В.П. Шелухо, A.M. Бердов,'/ Вестник МАНЭБ. - 2008. - т. 13.-С. 79-83.

4. Паничева, Д.М. Зонирование пригородной лесной территории по степени негативного воздействия промвыбросов с использованием ГИС технологий (на примере насаждений г. Дятьково) / Д.М. Паничева, A.M. Бердов // Лесной вестник. - 2009. - № 1. - С. 159-162.

5. Паничева, Д.М. Обоснование индикаторов зонирования территории по степени негативного воздействия фтористых выбросов на хвойные леса на примере зелёной зоны г. Дятьково / Д.М. Паничева, A.M. Бердов, В.П. Шелухо // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2009. - №4 (54). - С. 45-49.

БЕРДОВ Антон Михайлович

Биоиндикаторы состояния лесных фитоценозов вблизи урбанизированных территорий и их информативность

Лицензия №ИД-04185 от 06.03.2005 г. Подписано к печати 15.11.2009 г. Формат 60x84 1/16. Тираж 100 экз. Объем 1,0 п.л. Брянская государственная инженерно-технологическая академия 241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3 Отпечатано в издательском центре БГИТА

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бердов, Антон Михайлович

Общая характеристика работы.

1 Состояние вопроса исследования.

2 Объекты, методы и объёмы исследований.

2.1 Объекты исследований.

2.2 Цель, задачи, методы и объёмы исследований.

2.2.1 Цель и задачи исследований.

2.2.2 Методы исследований и объём работ.

3 Характеристика района исследований.

3.1 Климатическая и ландшафтная характеристика.

3.2 Характеристика лесного фонда района исследований.

3.3 Характеристика экологического состояния территории исследования

4 Состояние пригородных лесонасаждений и факторы их дестабилизации.

4.1 Факторы, дестабилизирующие состояние пригородных лесов.

4.2 Зонирование лесонасаждений по степени воздействия дестабилизирующих их состояние факторов.

4.3 Состояние древостоев в выделенных зонах воздействия антропогенных факторов.

5 Использование биоиндикаторов состояния фитоценозов на антропогенно модифицированных территориях.

5.1 Биометрические показатели ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной как индикатор состояния лесонасаждений вблизи урбанизированных территорий.

5.1.1 Индикация состояния лесонасаждений с помощью биометрических показателей хвои.

5.1.2 Поражённость хвои некрозами.

5.2 Стабильность развития ассимиляционных органов древесных растений в пригородных насаждениях.

5.3 Состояние эпифитных лихеносообществ.

5.4 Влияние различных антропогенных факторов на популяционные характеристики подроста и подлеска.

5.5 Состояние живого напочвенного покрова в зонах различной степени негативного воздействия факторов урбанизированной среды.

5.6 Информативность биоиндикаторов состояния лесной среды.

5.6.1 Информативность основного биоиндикатора.

5.6.2 Информативность дополнительных биоиндикаторов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биоиндикаторы состояния лесных фитоценозов вблизи урбанизированных территорий и их информативность"

Актуальность темы. На современном этапе развития человеческого общества урбанизация является одной из важных проблем, определяющих состояние и продуктивность биосферы Земли, и в первую очередь лесных экосистем. Человечество использует для своих нужд более 5% продуктов глобального фотосинтеза. Антропогенное преобразование ландшафтов суши достигло 80.85% её поверхности, в том числе около 40% превращены в антропогенные пустыни. Интенсивность процесса лесоистребления составляет 20 га/минуту, а деградации почвенного покрова и опустынивания ландшафтов - 40.44 га/минуту; ежегодные потери лесопокрытых площадей — более 10 млн. га, в том числе пашни до - 5.7 млн. га (Доронина, 2006). Наибольшую нагрузку испытывают лесные экосистемы, находящиеся в непосредственной близости от крупных населённых пунктов. Как правило, это пригородные леса зелёных зон, выполняющие преимущественно защитные, санитарно-гигиенические и оздоровительные функции.

Рост населения, развитие техники, урбанизация — всё это приводит к новым, неожиданным воздействиям на природные комплексы. На лесные экосистемы большое влияние оказывают промышленные выбросы и выбросы автотранспорта, рекреационная нагрузка, пожары (85.90% которых происходит по вине человека (Щетинский, 2001)), новые технологии лесозаготовок, часто ещё далеко не совершенная технология производства лесных культур, ухода за лесом, очистки мест рубок и многое другое.

Антропогенные компоненты среды вызывают загрязнение экосистем, которые либо адаптируются к новым условиям, или деградируют и упрощаются. Чрезвычайно важно обнаруживать обусловленную антропогенными стрессорами деградацию лесных фитоценозов на ранних этапах процесса для корректировки режимов ведения лесного хозяйства (Forest Health Monitoring, 1994; Шелухо, 2002). В связи с обострением проблемы охраны окружающей среды, сохранения биологического разнообразия, устойчивости и продуктивности лесов важнейшей задачей становится проведение систематических обследований, включающих наблюдение, оценку и прогноз состояния лесных фитоценозов, подверженных негативному воздействию антропогенных факторов. Используя биоиндикационный подход, можно судить о воздействии антропогенных стрессоров с новой стороны, недоступной методам, связанным с физическими или химическими изменениями в экосистеме. Методы биоиндикации оперативны, не требуют сложных технических средств, достаточно точны и пригодны для использования на больших территориях.

На данный момент широко изучены области применения биоиндикаторов, отклики биоиндикаторов на различные виды и уровни антропогенного воздействия, разработано и апробировано множество биоиндикационных методик (Николаевский, 1979; Гудериан, 1979; Смит, 1985; Трешоу, 1988; Булохов, 1996; Бязров, 1998; Захаров, 2000; Шелухо 2002 и др). Однако существуют лишь косвенные выводы и заключения об информативности того или иного биоиндикатора при диагностике различных видов и уровней антропогенного воздействия. Отсутствие способа и критериев оценки информативности биоиндикаторов снижает эффективность объективного определения уровня негативного воздействия на фитоценоз и соответственно эффективность прогнозирования состояния лесонасаждений, что осложняет процесс планирования и ведения лесного хозяйства.

Актуальность темы диссертации определяется:

Основными принципами Лесного законодательства (Лесной кодекс РФ, 2006; гл. 1, ст. 1):

- устойчивое управление лесами, сохранение биологического разнообразия лесов, повышение их потенциала;

- обеспечение охраны и защиты лесов, общими положениями об охране и защите лесов и лесопатологическом мониторинге (Лесной кодекс РФ, 2006; гл. 3, ст. 51, 56):

- леса подлежат охране от пожаров, от загрязнения и от иного негативного воздействия.;

- в целях охраны и защиты лесов проводятся сбор, анализ и использование информации о лесопатологическом состоянии лесов.;

Руководством по проектированию, проведению и организации лесо-патологического мониторинга» (2007);

Концепцией развития лесного хозяйства РФ на 2003-2010 годы»;

Статьями 4, 11 и 15 федерального закона РФ «Об охране окружающей среды» (2002).

Работа выполнена в рамках научно-исследовательской тематики БГИТА № 060303 «Научное обоснование управления и мониторинга биоресурсов на популяционно-ландшафтной основе».

Проведенные исследования направлены на выявление информативных биоиндикаторов, позволяющих объективно определять уровень антропогенных воздействий на фитоценоз и его компоненты, а также производить адекватное комплексное зонирование лесной территории по степени негативного воздействия, что является первостепенной задачей при ведении лесного и лесопатологического мониторинга.

Объект и предмет исследований. Объект исследования - лесные фито-ценозы, находящиеся вблизи урбанизированных территорий. Предмет исследования - изменения компонентов лесных фитоценозов зоны смешанных лесов, находящихся под различными видами антропогенного влияния и выявление информативности биоиндикаторов.

Цель работы - выявление информативных биоиндикаторов для регистрации уровня антропогенного воздействия и зонирования лесной территории. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести лесопатологическое обследование лесных фитоценозов, их компонентов в условиях негативного воздействия факторов урбанизированной среды и биоиндикационное зонирование обследованной территории.

2. Разработать способ оценки информативности биоиндикаторов.

3. Обосновать параметры и разработать рекомендации по использованию биоиндикаторов для выявления уровня влияния различных антропогенных факторов на лесные фитоценозы.

Научная новизна. Впервые для района хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части РФ определено изменение популяци-онных характеристик и состояния различных компонентов лесных фитоцено-зов вблизи урбанизированных территорий при воздействии различных антропогенных факторов. Предложен способ определения информативности биоиндикаторов и обоснованы для использования информативные основные и дополнительные индикаторы. Определены параметры, показатели биоиндикаторов, позволяющие объективно выявлять уровень воздействия изученных факторов урбанизированной среды на лесные фитоценозы. На защиту выносятся следующие положения:

1. В лесах вблизи урбанизированных территорий, антропогенное воздействие является основным фактором, дестабилизирующим состояния насаждений.

2. Показатели состояния пород-эдификаторов позволяет зонировать пригородную лесную территорию по степени негативного воздействия.

3. В лесных фитоценозах вблизи урбанизированных территорий происходит закономерное изменение их компонентов, в связи с видом и уровнем воздействия факторов дестабилизации.

4. Обоснование способа определения информативности биоиндикаторов состояния лесонасаждений вблизи урбанизированных территорий. Обоснованность выводов и практическая значимость работы подтверждается разнообразными и достаточными по объёму экспериментальными материалами, комплексностью исследований, применением научно обоснованных методик, использованием современных методов анализа и оценки данных.

Личный вклад автора. Все работы по теме диссертации: разработка программы и методики исследований, сбор, обработка и анализ экспериментальных материалов, обобщение результатов осуществлены лично автором или при его непосредственном участии.

Благодарности. Автор выражает огромную благодарность: научному руководителю проф. Шелухо В.П., доц. Кистерному Г.А., доц. Марченко С.И., доц. Андрюшину Г.С., доц. Соболевой JLM., доц. Соломникову А.А., асс. Паничевой Д.М., Шилину В.М., Симакову Е.А., Зиновкиной Ю.В., Сени-ченкову Е.В., Собакину В.Г. и сотрудникам ЦЛАТИ г. Людиново за оказанную помощь и поддержку при выполнении данной работы. Отдельную благодарность выражаю родителям: Чупрунову В.Ю., Бердовой Н.А. и брату Бердову Д.М. за посильную помощь, моральную и материальную поддержку.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на международных научно-практических конференциях: «Конференция, посвященная 165-летию со дня рождения известного лесовода-классика Александра Ефимовича Теплоухова» (Брянск, 2007), «Экологическая безопасность региона» (Брянск, 2008), ежегодных конференциях по итогам НИР БГИТА (2007.2009), а также опубликованы в центральной и региональной печати. Принималось участие в конкурсе на лучшую научную работу молодых учёных «Современные научные достижения Брянск - 2009» (Брянск, 2009).

Публикации. По теме диссертационной работы выполнено и опубликовано 5 научных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Подана заявка на патент «Способ определения информативности биоиндикаторов», дата поступления в РОСПАТЕНТ 11.09.2009, регистрационный номер 2009134200.

Объем и структура диссертации. Диссертация содержит общую характеристику работы, 6 глав, заключение, приложения. Общий объем работы -153 страницы, включает 27 таблиц, 54 рисунка. Список использованных литературных источников - 162 наименования, из них - 9 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Бердов, Антон Михайлович

6.1 Выводы по результатам исследований

На основании проведённых нами исследований сделаны следующие выводы:

1. Основными факторами ослабления, дестабилизации и деградации пригородных лесонасаждений являются антропогенные. Их вклад в изменение состояния насаждений в районе исследований составляет 37,8.84,9%. Наиболее значимы: в Людиновском и Дятьковском лесничествах — промышленное воздействие, в Калужском - рекреационная нагрузка.

6. При усилении воздействия поликомпонентных выбросов на сосняки сложные и фтористых на ельники кисличные происходит увеличение густоты и крупности подроста и подлеска. Теневыносливые виды подроста и подлеска в сосняках сменяются светолюбивыми. При интенсификации рекреационного воздействия на сосняки и березняки сложные уменьшается густота подроста и подлеска, начинает доминировать мелкий благонадёжный светолюбивый подрост.

6.2 Рекомендации

На основании проведенных нами исследований, для повышения объективности и точности одного из мощнейших средств мониторинга окружающей среды, а в частности лесного и лесопатологического мониторинга, нами рекомендуются для использования в производстве надёжные и адекватно отражающие состояние экологической среды антропогенно модифицированной территории параметры основного (диагностирующего) и дополнительных (характеризующих) биоиндикаторов.

В качестве основного биоиндикатора нами предложен показатель, отражающий состояние породы эдификатора - ЖСД. В качестве дополнительных показатели, отражающие состояние подчинённых компонентов фитоценоза: морфометрические параметры величины хвои сосны первого года, доля некротических участков на хвое сосны первого года, ФА листьев берёзы повислой, проективное покрытие стволов сосны лишайниками Hypogimnia phy-sodes и Lepraria incana, число видов ЖНП, коэффициент общности Сьерен-сена с данными фоновой зоны, встречаемость и проективное покрытие индикаторных ацидофильных видов растений ЖНП. Параметры в пределах выделенных зон и информативность предложенных биоиндикационных показателей представлены в таблице 6.1.

Все предлагаемые индикаторы имеют умеренную и высокую действительную информативность и достоверны на 70.99,9% уровне значимости, что позволяет объективно судить об изменениях, происходящих при различных видах и уровнях антропогенного воздействия с элементами и лесным фитоценозом в целом, а также производить адекватное зонирование лесной территории по степени негативного воздействия.

Предложенные биоиндикаторы информативны для диагностирования и индицирования лесных фитоценозов и комплексного зонирования лесонасаждений, расположенных вблизи урбанизированных территорий при рассмотренных видах и уровнях антропогенного воздействия. Использование рекомендаций сократит трудозатраты и значительно повысит точность работ при зонировании территории по степени антропогенной трансформации, послужит основой для обоснования режима ведения лесного хозяйства и лесопато-логического мониторинга.

Заключение

Элементы лесных фитоценозов обладают высокой чувствительностью даже к малым изменениям, происходящим в окружающей среде. В связи с урбанизацией происходит интенсификация действия различных антропогенных факторов, которые оказывают прямое и (или) косвенное воздействие на состояние всех компонентов лесных фитоценозов, приводя к ослаблению, а иногда и распаду лесонасаждений.

В лесных фитоценозах, подверженных воздействию промышленных выбросов, рекреации происходит значительное изменение всех компонентов. При увеличении силы действия факторов ухудшается санитарное состояния древостоев, снижается их биологическая устойчивость, изменяются морфо-метрические показатели ассимиляционных органов растений, идут закономерные изменения популяционных показателей подчинённых компонентов фитоценоза.

В результате проведённых нами исследований предложен способ и шкала определения информативности биоиндикаторов и параметры их показателей. Произведено комплексное зонирование обследованных территорий по степени негативного воздействия. Даны рекомендации по использованию основного и дополнительных биоиндикаторов. Параметры их показателей, позволяют объективно определять уровень изученных видов антропогенного воздействия и производить комплексное зонирование лесонасаждений вблизи урбанизированных территории при данных видах и уровнях воздействия.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Бердов, Антон Михайлович, Брянск

1. Адамович, И.Ю. Биологическая тест-система для индикации степени загрязнения окружающей среды / И.Ю. Адамович // Брянщина у истоков лесной науки славянских народов: Материалы междунар. науч.-произв. конф.- Брянск, 1999.- С. 103-106.

2. Алексеев, А.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и дре-востоев / В.А. Алексеев // Лесоведение . 1989. - №4. - С. 51-57.

3. Атлас Калужской области / под ред. Н. Бочкарёвой.- Калуга: Изд-во Бочкарёвой, 2002.- С. 14-15.

4. Ахромеев, JI.M. Ландшафтно-рекреацинное районирование Брянской области / Л.М. Ахромеев, Ю.Г. Данилов // Рекреационные ресурсы Брянской области.- М.: Московский филиал Географического общества СССР (МФГО), 1988.- С. 22-41.

5. Бадтиев, Ю.С. Методика биоиндикации окружающей природной среды / Ю.С. Бадтиев, А.А. Кулёмин // Экологический вестник России.- 2001.- №4.- С. 27-29.

6. Байбаков, Э.И. Оценка состояния урбанизированных территорий с помощью методов лихеноиндикации (на примере Казани): Автореферат дисс. к.б.н. / Э.И. Байбаков.- Ижевск, 2003.- 19 с.

7. Баканов, А.В. Опыт использования лихенофлоры лесных насаждений для экологического зонирования территории / А.В. Баканов // Лесной журнал.- 1998.- №6.- С. 17-20.

8. Баканов, А.В. Экологическая оценка состояния лесных насаждений с помощью методов фитоиндикации на примере Сергиево- Посадского района: Автореферат дисс. к.б.н. / А.В. Баканов.- М.: МГУЛ, 1997.- 34 с.

9. Бебия, С.М. Дифференциация деревьев в лесу, их классификация и определение жизненного состояния древостоев / С.М. Бебия // Лесоведение. 2000. - №4. - С. 35-43.

10. Бердов, A.M. Биоиндикационная оценка состояния пригородных насаждений г. Людиново по вариации флуктуирующей асимметрии листьев берёзы повислой / A.M. Бердов // Вестник Белорусско-Российского университета. 2009. - № 3 (24). — С 148-154.

11. Берк, К. Анализ данных с помощью Microsoft Excel: Пер. с англ. / К. Берк, П. Кэйри. М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. - 560 с.

12. Биоиндикация: теория, методы, приложения / под ред. Г.С. Розен-берга. Тольятти: Интер — Волга, 1994. - 266 .с

13. Большая Советская энциклопедия / под ред. A.M. Прохорова. М., 1979.-Т. 11.-С. 677-679.

14. Борисова, Е.А. Флора антропогенных экотопов г. Иваново / Е.А. Борисова // Вопросы экологии Волжско-Окского междуречья: Межвуз. сб. науч. тр., 1999. С. 89-93.

15. Булохов, А.Д Фитоиндикация и её практическое применение / А.Д. Булохов. Брянск: Издательство БГУ, 2004. - 245 с.

16. Булохов, А.Д Эколого-флористическая классификация лесов Южного Нечерноземья России / А.Д. Булохов, А.И. Соломещ. — Брянск: Издательство БГУ, 2003. 359 с.

17. Булохов, А.Д. Экологическая оценка среды методами фитоиндика-ции / А.Д. Булохов .- Брянск: Издательство БГПУ, 1996.- 104 с.

18. Бутовский P.O. Использование морфометрических параметров популяции для оценки уровня антропогенного воздействия / О.Р. Бутовский, К.Г. Гонгальский // Биоиндикация радиоактивных загрязнений (Ин-т пробл. экол. и эволюции РАН), 1999. С. 308-313.

19. Бязров, JI.Г. Биоиндикация качества воздуха в Москве по картированию распространения эпифитных лишайников / Л.Г. Бязров // Экология и промышленность России.- 1998.- №7.- С. 27-31.

20. Викторов, С.В. Ландшафтная индикация и её практическое применение / С.В. Викторов, А.Г. Чикишев. -М.: МГУ, 1990. 197 с.

21. Владимиров, В.В. Расселение и экология / В.В. Владимиров.- М.: Стройиздат, 1996.- 392 с.

22. Влияние загрязнений воздуха на растительность. Причины. Воздействие. Ответные меры. / Под ред. Х.Г. Десслера — М.: Лесная промышленность, 1981.-84 с.

23. Воробьев, Г.Т. Физико-географическое районирование Брянской области: география центра / Г.Т. Воробьёв. М., 1971.

24. Воронин, В.И. Биоиндикация крупномасштабных техногенных повреждений лесов восточной Сибири: Автореферат дисс. д.б.н. / В.И. Воронин,- Красноярск, 2005,- 46 с.

25. Вурлакова, Л.И. Современные ландшафты и хозяйственная деятельность / ЛИ. Вурлакова. М., 1983 С. 142-145.

26. Гавриков, Д.Е. К вопрсу оценки показателей флуктуирующей асимметрии / Д.Е. Гариков, Г.В. Гречаный // Сборник трудов молодых учёных «Эколого-географические проблемы Байкальского региона».-Улан-Удэ, 1999.-С. 108-113.

27. Газоустойчивость растений / под ред. B.C. Николаевского.- Новосибирск: Наука, 1980.- 394 с.

28. Голубкова, Н.С. Определитель лишайников средней полосы Европейской части СССР / Н.С. Голубкова.- М.: Наука, 1966.- 256 с.

29. Города и районы Брянской области. 2008: Стат. Сб. / Брянскстат. -Брянск, 2008. 244 с.

30. Гудериан, Р. Загрязнение воздушной среды / Р. Гудериан.- М.: Мир, 1979.-200 с.

31. Деева, Н.М. Влияние атмосферного загрязнения на состояние ассимиляционного аппарата растений сосновых лесов Кольского полуострова / Н.М. Деева, Е.А. Мазная, В.Т. Ярмишко // Лесное хозяйство.-1992. №Ю,- с. 8.

32. Доклад «О состоянии окружающей природной среды по Брянской области в 2005 году» / под. ред. В.И. Компанцева. Брянск, 2006. -317с.

33. Доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей среды на территории Калужской области в 2007 г. Калуга: Издательство «Эйдос», 2008. - 252 с.

34. Домнина, Е. А. Содержание азота у лишайников как показатель загрязнения атмосферы / Е.А. Домнина // Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы: Материалы конференции. Томск, 2000. - Т. 2.- С. 45-46.

35. Дончева, А.В. Ландшафтная индикация загрязнений природной среды / А.В. Дончева, Л.К. Казаков, В.Н. Калцуков. М.: Экология, 1992. -256с.

36. Доронина, О.Д. Воздействие человека на состояние окружающей среды / О.Д. Доронина // ЭКОС информ.-2006,- №8.-с. 3-64.

37. Дюк, В.А. Компьютерная психодиагностика / В.А. Дюк. — СПб.: Братство, 1994. 364 с.

38. Жидков, А.Н. Лихеноиндикация состояния сосняков Нижегородской области / Жидков А.Н. // Лесной журнал.- 1998.- №6.- С. 21-24.

39. Загрязнение воздуха и жизнь растений / под. ред. М. Трешоу.- Ленинград.: Гидрометиоиздат, 1988.- 545 с.

40. Зайцев, Г.Н. Методика биоклиматических расчетов / Г.Н. Зайцев. -М., 1973.-255 с.

41. Здоровье среды: методика оценки / В.М. Захаров, А.С. Баранов, В.И. Борисов и др.- М.: Центр экологической политики России, 2000.- 68 с.

42. Казанская, Н.С. Рекреационные леса. Состояние, охрана, перспективы использования / Н.С. Казанская, В.В. Лапина, Н.Н. Марфёнин. -Новосибирск: Наука, 1977. — 179с.

43. Ковалёв, Б.И Оценка степени изменения состояния лесов / Б.И. Ковалёв // Лесное хозяйство. — 1999. №2. — С 45-47.

44. Ковалёв, Б.И Состояние, факторы его определяющие и организация мониторинга хвойых лесов Центральной Сибири и Вятско-Камского региона / Б.И. Ковалёв. Брянск: БГИТА, 2000. - 246с.

45. Козловский, В.Б. Ход роста основных лесообразующих пород СССР: справочник / В.Б. Козловский, В.М. Павлов.-М.: Лесная промышленность, 1976.-326 с.

46. Корлякова, О.М. Анализ подходов к определению информативности признаков / О.М. Корлякова, Н.С. Твердохлеб // Научная сессия МИФИ 2006. Том 3. - С. 145-146.

47. Королёва, Ю.В. Биоиндикация выпадения тяжёлых металлов в Ка-линградской области (по мхам): Авторефарат дис. .канд. геогр. наук / Ю.В. Королёва. Калининград, 2004. - 23 с.

48. Кочкешова, Т.В. Использование лесопосадок городов южного Урала в качестве биомониторов NCb выхлопов автотранспорта / Е.И. Кочкешова, О.А. Миронов, Н.Л. Коробова // Экологические системы и приборы.- 2004. №4,- С. 13-15.

49. Криволуцкий, Д.А Экологическое нормирование на примере радиоактивного и химического загрязнения экосистем / Д.А. Криволуцкий, A.M. Степанов, Ф.А. Тихомиров, Е.А. Федоров // Методы биоиндикации окружающей среды а районах АЭС. — М.: Наука, 1988. С. 4-16.

50. Кряжева, Н.Г. Анализ стабильности развития березы повислой в условиях химического загрязнения / Н.Г. Кряжева, Е.К. Чистякова, В.М. Захаров // Экология.- 1996.- №6.- С. 441-444.

51. Кулагин, Ю.З. Древесные растения и промышленная среда / Ю.З. Кулагин.- М: Наука, 1974.- 220с.

52. Ладанова, Н.В. Анатомо-морфологические изменения разновозрастной хвои сосны обыкновенной в зоне действия Сыктывкарского лесопромышленного комплекса / Н.В. Ладанова, С.Н. Плюсина // Известия ВУЗов лесной журнал.- 1998.- №1.- С. 7-11.

53. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. М.: Высш. школа, 1980. -293с.

54. Лесной кодекс РФ. М., 2006, - 54 с.

55. Лихеноиндикационные методы исследования качества атмосферного воздуха / Н.Н. Красногорская, Э.Ф. Легушс, Г.Р. Миннулина и др. // Безопасность жизнедеятельности.- 2003.- №11.- С. 26-30.

56. Маевский, П.Ф. Флора средней полосы европейской части России / П.Ф. Маевский. М., 1996. - 600 с.

57. Макеева, Т.И. Оценка антропогенной нагрузки на территории по показателям стабильности развития растений / Т.И. Макеева, Г.Н. Ни-конова // Проблемы и пути их решения: материалы конференции. -М., 2002.-С. 201-207.

58. Малышева, Т.В. Влияние вытаптывания на восстановление напочвенного покрова / Т.В. Малышева, Т.Ю. Толпыщева // Биогеохимические аспекты криптоиндикации. Таллин, 1982. С. 52-53.

59. Малышева, Т.В. Использование напочвенного лишайникового и мохового покрова для индикации стадий рекреационной дигрессии сосняков Подмосковья / Т.В. Малышева //Лихеноиндикация состояния окружающей среды. Таллин, 1978. С 38-40.

60. Мартынюк, А.А. Воздействие выбросов промышленных предприятий на леса и его экологическое нормирование / А.А. Мартынюк, В. Щепаченко.- М., 1996.- 42 с.

61. Марченко, С.И Сезонная динамика показателя стабильности развития березы повислой / С.И. Марченко // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. Вып. 4, М.: ВИНИТИ, 2008,- С. 21-25.

62. Марченко, С.И. Эстетика и оптимизация природопользования: методические указания по НИИРС для студентов лесохозяйственных специальностей очного и заочного обучения/ С.И. Марченко.- Брянск, 2005.- 15с.

63. Минуллина, Г.Р. Совершенствование методов лихеноиндикации для оценки качества атмосферного воздуха урбанизированной территории: Автореферат дисс. к.б.н. / Г.Р. Минуллина. -Уфа, 2006. 21 с.

64. Мироненко, Е.В. Влияние техногенного загрязнения на качество семян древесных растений / Е.В. Мироненко // Вклад учёных и специалистов в нац. экономику: Материалы науч.-техн. конф. Брянск, 1998. -Т.1.-С. 80-81.

65. Мозолевская, Е.Г. Методы лесопатологического обследования очагов стволовых вредителей и болезней леса/ Е.Г. Мозолевская, О.А. Катаев, Э.С. Соколова. М.: Лесн. пром-сть., 1984. - 152 с.

66. Мэгарран, Э Экологическое разнообрзие и его измерение / Э. Мэга-ран. -М.: Мир, 1992. 184 с.

67. Надеин, А.Ф. Сравнительная оценка эпифитных лишайников и мхов как биоиндикаторов аэротехногенного загрязнения / А.Ф. Надеин,

68. С.Н. Тарханов, О.А. Лобанова // Экология северных территорий России. Проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения: Материалы конференции. Архангельск, 2002. - С. 699-703.

69. Николаевский, B.C. Биологические основы газоустойчивости растений / B.C. Николаевский.- Новосибирск: Наука, 1979.- 280 с.

70. Николаевский, B.C. Влияние антропогенных нагрузок на видовое разнообразие и состояние лихенофлоры в лесах Подмосковья / B.C. Николаевский, Т.В. Николаевская // Биологическое разнообразие лесных экосистем.- М.: МЛТИ, 1995,- С. 287-291.

71. Николаевский, B.C. Экологическая оценка загрязнений атмосферного воздуха и состояния лесных насаждений Пушкинского района Московской области / B.C. Николаевский, Е.А. Козлова // Лесной вестник.- 2000. №6,- С. 37-42.

72. Николаенко, В.Т. Влияние урбанизации на лесные экосистемы и экологическое состояние территории / В.Т. Николаенко // Лесное хозяйство.- 1997.-№3.-С. 21-24.

73. Нурмеев, Б.К. Методы оценки экологической обстановки/ Б.К. Нур-меев// Экологический вестник России.- 2005.- №12.- С. 48-51.

74. Обзор состояния лесов Калужской области / под ред. Котова.- Калуга, 2006.- 51 с.

75. Общесоюзные нормативы для таксации лесов / В.В. Загреев, В.И. Сухих, А.З. Швиденко, Н.Н. Гусев, А.Г. Мошкалев. М.: Колос, 1992. -495с.

76. Окснер, А.Н. Определитель лишайников СССР. Вып. 2. / А.Н. Окс-нер.-М., 1974.-С. 1-283.

77. Определитель лишайников СССР. Вып. I-V. JI.: Наука, 1971, 1974, 1975, 1977, 1978.

78. Основные данные по климату СССР / под ред. Г.В. Груза.- Обнинск, 1976.-391 с.

79. ОСТ 56-100-95 Методы и единицы измерения рекреационной нагрузки на лесные природные компоненты. — М.: ВНИИЛесресурс, 1995.- 15с.

80. Паничева, Д.М. Зонирование пригородной лесной территории по степени негативного воздействия промвыбросов с использованием ГИС технологий (на примере насаждений г. Дятьково) / Д.М. Паничева, A.M. Бердов // Лесной вестник. 2009. - № 1. - С. 159-162.

81. Пастернак, А.К. Ландшафтная карта Брянской области / А.К. Пастернак.-М.: МГУ, 1966.

82. Пауков, А.Г. Анатомические и морфологические изменения лишайников в антропогенно нарушенных местообитаниях / А.Г. Пауков, И.С. Гулика // Развитие идей академика С.С. Шварца в современной экологии: Сб. научн. Тр. Екатеринбург, 1999. С. 134 - 140.

83. Пилипенко, Т.А. Биоиндикация Состояния урбанизированных территорий в аридных условиях (на примере города Астрахани): Автореферат дисс. к.б.н. / Т.А. Пилипенко. — Астрахань, 2008. — 25 с.

84. Плохинский, Н.А. Биометрия / Н.А. Плохинский. — Новосибирск, 1961.-364 с.

85. Полякова, Г.А. Антропогенное влияние на сосновые леса Подмосковья / Г.А. Полякова, Т.В. Малышева, А.А. Флёров. М.: Наука, 1981. 144 с.

86. Правила санитарной безопасности в лесах РФ. М., 2007. — 15 с.

87. Приказ Минсельхоза РФ. №37 от 4 февраля 2009 г.

88. Приседский, Ю.Г. Влияние загрязнения воздуха фтористым водородом на содержание пигментов в листьях древесных растений / Ю.Г. Приседский // Лесной журнал. — 1985. № 1. - С. 35 — 38.

89. Проект нормативов предельно-допустимых выбросов (Сводный том ПДВ) г. Людиново / под ред. В.Н. Герасимова.- Людиново: Филиал ЦЛАТИ по Калужской области, 2007.- 87 с.

90. Проект организации и ведения лесного хозяйства Дятьковского лесхоза Брянской области / Западное лесоустроительное предприятие. -Брянск, 2002.

91. Проект организации и ведения лесного хозяйства Калужского лесхоза Калужской области / Западное лесоустроительное предприятие. -Брянск, 2005.

92. Проект организации и ведения лесного хозяйства Людиновского лесхоза Калужской области / Западное лесоустроительное предприятие. Брянск, 2004.

93. Реймерс, Н.Ф. Природопользование: Словарь справочник. — М.: Мысль, 1990.-637 с.

94. Рожков, А.А. Устойчивость лесов / А.А. Рожков, В.Т. Козак.- М.: Агропромиздат, 1989.- 240 с.

95. Рожков, А.С. Действие фторсодержащих эмиссий на хвойные деревья / А.С. Рожков, Т. А. Михайлова. Новосибирск: Наука, 1989. - 159 с.

96. Руководство по планированию, организации и ведению лесопатоло-гических обследований — М., 2007. 73 с.

97. ПО.Рысин, Л.П. Влияние рекреации на лесные экосистемы и их компо-ненеты / Рысин, Л.П. и др. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2004. - 302с.

98. Ш.Рысин, Л.П. Мониторинг рекреационных лесов / Л.П. Рысин и др.-М.: ОНТИ ПНЦ РАН, 2003. 170 с.

99. Рыхлова, Т. А. Дендроиндикация состояния городской среды (на примере города Саратова): Автореферат дисс. к.б.н. / Т.А. Рыхлова.-Воронеж, 2005.-23 с.

100. ПЗ.Рябинин, В.М. Лес и промышленные газы / В.М. Рябинин.- М.: Лесн. Пром-сть, 1965,- 93 с.

101. Сазонова, Т.А. Вариабельность как тест перехода дерева в состояние стресса в условиях загрязнения / Т.А. Сазонова, С.В. Колосова // Экологический мониторинг лесных экосистем: Тезисы докладов Всероссийского совещания. Петрозаводск, 1999 . - С. 96.

102. Смирнова, Н. С. Влияние выбросов промышленных предприятий на функциональное состояние листьев древесных растений / Н.С. Смирнова, О.А. Маракаев // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия. Астрахань, 2002. - С. 173-174.

103. Смит, У.Х. Лес и атмосфера: Взаимодействие между лесными экосистемами и примесями атмосферного воздуха / У.Х. Смит.- М.: Прогресс, 1985.- 432 с.

104. Снакин, В.В. Экология и охрана природы: словарь справ. / В.В Сна-кин,- М., 2000.-С. 285.

105. Соломников А.А. Влияние техногенных факторов на состояние со-сновх биоценозов Брянской области: Дис. .канд. с/х. наук / А.А. Соломников. — Брянск: БГИТА, 1999. — 150с.

106. Соломников, А.А. Определение степени участия антропогенных выбросов в причинах ослабления насаждений сосны / А.А. Соломников // Вопр. лесоведения и лесоводства.- Брянск, 1999.- Вып. 8.- С. 33-35.

107. Соломников, А.А. Состояние компонентов сосновых фитоценозов в зоне воздействия промвыбросов / А.А. Соломников // Вклад учёных и специалистов в нац. экономику: Материалы науч.-техн. Конф. -Брянск, 1997. Т.1. - С. 70-71.

108. Стаселько, Е.А. Биоиндикация и экологическое районирование урбанизированных территорий (на примере города Элиста): Автореферат дисс. к.б.н. / Е.А. Стаселько.- Астрахань, 2007.- 30 с.

109. Статистические методы исследования в медицине и здравоохранении / под ред. JI.E. Полякова. — Л.: Медицина, 1971. 199 с.

110. Стрельцов, А.Б. Региональная система биологического мониторинга на основе анализа стабильности развития / А.Б. Стрельцов, В.М. Захаров // Использование и охрана природных ресурсов в России. 2003, № 4-5.

111. Таран, И.В. Рекреационные леса Западной Сибири / И.В. Таран. -Новосибирск: Наука, 1985. — 228с.

112. Таран, И.В. Устойчивость рекреационных лесов / И.В. Таран, В.Н. Спиридонов. Новосибирск: Наука, 1977. - 179с.

113. Татаринова, Т.А. Морфофизиологические особенности состояния древесных растений в городских экосистемах / Т.А. Татаринова // Экология 2000: Материалы семинара. М., 2000. - С. 38-39.

114. Тихонов, А.С. Лесоведение / А.С. Тихонов, Н.М. Набатов. М.: Экология, 1995.-318 с.

115. Трофимов, И.Е. Биоиндикация качества среды по стабильности развития и фенотипической изменчивости жуков-мертвоедов (Coleoptera: Silphidae): Автореферат дисс. к.б.н. / И.Е. Трофимов. — Калуга, 2007. 24 с.

116. Устюжанина, О.А. Биоиндикационная оценка качества окружающей среды по стабильности развития и фенетике бесхвостых амфибий Rana ridibunda, R. lessonae, R. esculenta, R. temporaria / O.A. Устюжанина.- Калуга.: Калуж. гос. пед. ун-т, 2002. 20 с.

117. Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды», 2002

118. Флора СССР, Т 1-30, М.-Л., 1964

119. Фомин, В.В. Экологическое зонирование состояния лесов в районах действия атмосферных промышленных загрязнений / В.В. Фомин, С.А. Шавин//Экология, 2001. №2.-С. 103-108.

120. Черепанов, С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР) / С.К. Черепанов. СПб.: Мир и семья, 1995.-992 с.

121. Чернышенко, О.В. Методы определения загрязнения атмосферного воздуха с помощью растений / О.В. Чернышенко, М.В. Щепаченко, С.Д. Писарева.-М.: МГУЛ, 1998,- 34 с.

122. Чертова, О.М. Биоиндикация состояния городской среды с использованием морфометрических признаков сосны обыкновенной / О.М. Чертова // Общие проблемы мониторинга природных экосистем: материалы Всероссийской науч.-практ. конф. Пенза, 2007. - С. 161163.

123. Чжан, С.А. Оценка устойчивости Сосны обыкновенной в зонах аэротехногенного загрязнения по данным экологического мониторинга / С.А. Чжан, Е.М. Рунова, О.А. Пузанова // Лесной вестник. 2009. -№1. - С. 180-183.

124. Чижова, В.П. Рекреационные нагрузки в зонах отдыха / В.П. Чижо-ва.-М, 1977.

125. Швалева, Н.П. Состояние лесных насаждений лесопарков г. Екатеринбурга и система мероприятий по повышению их рекреационной емкости и устойчивости: Автореферат дисс. к.с./х.н. / Н.П. Швалёва. -Екатеринбург, 2008. 17 с.

126. Шелухо, В.П. Биоиндикация хронического промышленного воздействия щелочного типа на компоненты хвойных лесонасаждений / В.П. Шелухо.- Брянск, 2001.- 205 с.

127. Шелухо, В.П. Биометрические показатели ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной как индикатор состояния лесонасаждений урбанизированных территорий / В.П. Шелухо, A.M. Бердов// Вестник МАНЭБ. 2008. - т. 13. - С. 79-83.

128. Шелухо, В.П. Изменение роста живого напочвенного покрова при действии аэрополлютантов цементного производства /В.П. Шелухо,

129. Шелухо, В.П. Исследование причин усыхания березовых насаждений в Дятьковском опытном лесхозе и разработка рекомендаций по защите березняков: Отчёт о НИР № 4.30.459 / В.П. Шелухо, С.И. Смиронв.- Брянск: БГИТА, 2004.- 53 с.

130. Шестакова, Г.А. Методика сбора и обработки материала для оценки качества среды (по берёзе повислой Betula pendula Roth.) / Г.А. Шестакова, А.Б. Стрельцов, E.JI. Константинов. — Калуга, 2000. - 8 с.

131. Щетинский, Е.А. Авиационная охрана лесов / Е.А. Щетинский // Учеб. пособ. Для курсов лётчиков наблюдателей.- М.: ВНИИЛМ, 2001.- 488с.

132. Ялковская, Л.Э. Геномная и онтогенетическая нестабильность в популяции грызунов: Автореферат дисс. к.б.н. / Л.Э. Ялковская.- Екатеринбург, 2007.- 24 с.

133. Ямбург, С.Е. Оценка и прогноз площадей повреждения древостоев фитотоксичными аэропромвыбросами / С.Е. Ямбург, А.В. Салиев, A.M. Алферов, Г.В. Миронова, З.В. Сысуева // Лесохозяйственная информация. 1999. -№7-8.-С.31-44.

134. Яновский, В.М. Насекомые-индикаторы антропогенной трансформации и деградации лесных экосистем / В.М. Яновский // Лесное хозяйство.- 1997.- №2,- С. 48-49.

135. Allenbach, D.M. Higher Fluctuating asymmetry as a measure of susceptibility to Perticides in fishes / D.M. Allenbach, K.B. Sullivan, M.J. Lyary // Environmental Toxicology and Chemistry. — 1999. —Vol. 18, №5. P. 889-905.

136. Braun-Blanquet, J. Pflanzensociologie. 3. / J. Braun-Blanquet. Aufl. -Wien,N.-Y, 1964. 865 S.

137. Ellenberg, H. et al. Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa / E. Ellen-berg. Scripta Geobotanica Vol. 18. 1994. 2 Aufl. - 258 s.

138. Forest Health Monitoring. Field Methods Guide. N.G. Tallent-Halsell ed. U.S. Enviromental Protection Agency, Washington D.C. EPA.620.R94.027, 1994. - 714 p.

139. Gombert, S. Correlation between the nitrogen concentration of two epiphytic lichens and the traffic density in an urban area / S. Gombert, J, Asta, M. R. D. Seaward. // Environ. Pollut. 2003. - № 2. - P. 281-290.

140. Hawks word, D.K. Ainsworth et Bisby's Dictonary of the Fungi. 8 th Edition /D.K. Hawksword, P.M. Kirk, B.S. Sutton // Egham: Intern., 1995. -616p.

141. Odukoya, О. O. Pb, Zn, and Cu levels in tree barks as indicator of atmospheric pollution / O.O. Odukoya, T.A. Arowol., O. Bamgbose // Environ. Int. -2000. -№ 1-2. P. 11-16.

142. Santesson, R The lichines and lichenocolours fungi of Sweden and Norway / R. Santesson. 1993. - 240 p.

Информация о работе

Бердов, Антон Михайлович
кандидата биологических наук
Брянск, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Биоиндикаторы состояния лесных фитоценозов вблизи урбанизированных территорий и их информативность - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы