Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Экогеохимическая диагностика антропогенной трансформации особо охраняемых природных территорий

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Экогеохимическая диагностика антропогенной трансформации особо охраняемых природных территорий"

На правах рукописи

Андреев Дмитрий Николаевич

ЭКОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Специальность 25.00.23 — физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

2 О ДЕК 2012

Пермь-2012

005047796

Работа выполнена на кафедре биогеоценологии и охраны природы Пермского государственного национального исследовательского университета

Научный руководитель: Бузмаков Сергей Алексеевич

доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой биогеоценологии и охраны природы Пермского государственного национального исследовательского университета (г. Пермь)

Официальные оппоненты: Стурман Владимир Ицхакович

доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой природопользования и экологического картографирования Удмуртского государственного университета (г. Ижевск) Бажукова Наталья Валерьевна кандидат географических наук, доцент кафедры картографии и геоинформатики Пермского государственного национального исследовательского университета (г. Пермь)

Ведущая организация: ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный

университет»

Защита состоится «28» декабря 2012 г. в 11 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.189.10 при Пермском государственном национальном исследовательском университете по адресу: г. Пермь, ул. Букирева, 15, корпус 8, 2 этаж, аудитория 215. e-mail: seg@psu.ru. факс: (342) 239-63-54

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научной библиотеки Пермского государственного национального исследовательского университета, автореферат размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http//www.psu.ru и официальном сайте ВАК РФ.

Автореферат разослан «27» ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук, доцент

Т.А. Балина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время деградация лесных экосистем под влиянием различного рода антропогенных факторов является актуальной проблемой, которая особенно обостряется на урбанизированных территориях, где природная среда испытывает комплексное повышенное воздействие. Результатом значительной и всевозрастающей антропогенной нагрузки на леса становится утрата их способности выполнять экологические функции.

Для предотвращения деградации природной среды создаются особо охраняемые природные территории (ООПТ), они становятся очагами восстановления прошлого естественного баланса или сдерживают ход неблагоприятных изменений (Реймерс, 1978). За состоянием ООПТ необходима организация систематических наблюдений (Реймерс, 1994).

На сегодняшний день существует множество методов индикации антропогенной трансформации природной среды, однако большинство из них не могут выявить нарушения в экосистеме на ранней стадии изменения ее экологического состояния (Григорьев, 2005). Особенно важна информация о влиянии концентраций химических элементов в экосистеме на биологические объекты.

Реакция древесных растений на антропогенное воздействие зависит от множества природных факторов (Кулагин, 1980; Павлов, 2006; Черненькова, 2002; Николаевский, 2002). Диагностика трансформации экосистем может выполняться методом сравнения сходных экосистем, находящихся под влиянием различной антропогенной нагрузки (Дончева и др., 1992).

Среди лесообразующих видов одним из широко распространенных индикаторов является сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L) (Шуберт, 1982; Черненькова, 1986; Фомин и др., 1992; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Экологический мониторинг..., 2006; Собчак, 2009; и др.). Сосна обыкновенная отличается высокой чувствительностью к повышенным концентрациям токсических веществ в окружающей среде.

Цель исследования: диагностировать особенности антропогенной трансформации экосистем ООПТ по экологическим и геохимическим показателям.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи-.

1. Проанализировать теоретические представления об антропогенной трансформации экосистем;

2. Разработать методику комплексной диагностики антропогенной трансформации экосистем;

3. Определить состояние ООПТ по физиологическим, геохимическим и ландшафтно-индикационным показателям;

4. Предложить природоохранные мероприятия на основе экогеохимической диагностики.

Объект исследования — особо охраняемые природные территории «Черняевский лес» и «Осинская лесная дача». Охраняемый природный ландшафт местного значения «Черняевский лес» (площадь - 685,97 га) представляет собой лесной массив, который находится практически в центре г. Перми, в окружении жилых районов. В качестве фоновой территории принят охраняемый ландшафт регионального значения «Осинская лесная дача» (площадь -12168 га), расположенный почти в 100 км к юго-западу от г. Перми.

Предмет исследования - физиологические, геохимические и ландшафтно-индикационные показатели трансформации экосистем.

Теоретические основы исследования. Исследование опирается на концептуальные основы экосистемного подхода В.Н. Сукачева, В.Д. Федорова, Н.Ф. Реймерса; научные представления о трансформации природной среды Н.Ф. Реймерса, С.А. Бузмакова, А.Г. Исаченко; теоретические основы заповедного дела Н.Ф. Реймерса, Ф.Р. Штильмарка, Г.А. Воронова; теоретические разработки по биоиндикации Р. Шуберта, А.Б. Рубина, В.Г. Каплина, Ю.С. Григорьева, Г.А. Зайцева, А.Ю. Кулагина, О.П. Мелеховой; теоретические разработки по вопросам экологической геохимии

A.И. Перельмана, М.А. Глазовской, В.А. Алексеенко, Н.С. Касимова,

B.В.Добровольского, А.П. Виноградова, Т.В. Череньковой, Ю.Е. Саета, Ю.З. Кулагина; теоретические разработки по ландшафтной индикации

C.B. Викторова, А.Г. Чикишева, Е.А. Востоковой, Б.В. Виноградова, А.Н. Громцева, В.Г. Каплина.

Методы исследования. Работа выполнена на основе синтеза различных научных подходов. Определение деградации экосистем проводилось в соответствии с методическими указаниями «Экологическая оценка состояния особо охраняемых природных территорий регионального значения» (Бузмаков и др., 2011). Геоботанические описания растительности на пробных площадках выполнялись по традиционным общепринятым методам (Краткое руководство..., 1952; Корчагин, 1964; Нешатаев, 1987). Лесотаксационные параметры измерялись в соответствии со стандартными методами (Анучин, 1982). Физиологическое состояние растительности оценивалось по флуоресценции хлорофилла хвои сосны обыкновенной. Для этого разработана «Методика регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла при биоиндикации загрязнения воздушной среды на хвойных» (Григорьев, Андреев, 2012). Данная методика содержит подробные указания по отбору, подготовке и анализу хвои на флуориметре «Фотон-10». Геохимические параметры определялись в соответствии с общепринятыми методиками и нормативными документами (Инструкция по геохимическим..., 1983; Алексеенко и др., 2008; ГОСТ 28168-89; МУ 2.1.7.730-99). Ландшафтная индикация выполнялась на основе анализа данных дистанционного зондирования с применением программных продуктов ENVI 4.7 и ArcGIS 9.3. Для исследуемых территорий разработаны геоинформационные базы данных, включающие в свой состав результаты проведенных исследований.

На ООПТ предварительно выделялись сосновые типы леса зеленомошной группы для проведения индикационных исследований, которые уточнялись в полевых условиях. На обеих территориях заложено по 30 пробных площадок. Всего отобрано 1640 проб хвои сосны для измерения замедленной флуоресценции хлорофилла (из них 1040 для разработки методики), по 60 проб почвы и хвои сосны для геохимического анализа.

Информационная база исследований. При написании диссертационной работы использовались: 1) данные собственных полевых и лабораторно-аналитических исследований, обработанные с помощью статистических методов и ГИС-технологий; 2) планы лесонасаждений и таксационные описания, предоставленные Пермским городским лесничеством и Осинским участковым лесничеством; 3) космические снимки Ьапска! МВБ, ТМ, ЕТМ+; 4) научные статьи и монографии. Научная новизна диссертации:

• разработана и апробирована методика регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла при биоиндикации загрязнения воздушной среды на хвойных породах;

• разработана и апробирована методика комплексной диагностики антропогенной трансформации ООПТ;

• впервые в Пермском крае определены параметры флуоресценции хлорофилла ассимиляционных органов сосны обыкновенной, находящихся под влиянием различной антропогенной нагрузки;

• установлено фоновое содержание микроэлементов в почве и хвое экосистем сосновых лесов в подтаежной зоне Пермского края. Практическая значимость работы. Результаты исследования переданы в

Управление по экологии и природопользованию г. Перми и использованы при разработке программы мониторинга и определении природоохранных мероприятий на ООПТ «Черняевский лес».

Выявленные индикаторы могут использоваться при проведении экологического мониторинга и контроля состояния ООПТ.

Созданы геоинформационные базы данных «Черняевский лес», «Осинская лесная дача», «Особо охраняемые природные территории Пермского края», материалы работы вошли в монографию «Особо охраняемые природные территории г. Перми» (2012).

Результаты исследования используются в учебной работе кафедры биогеоценологии и охраны природы, в частности в дисциплинах «Учение об окружающей среде», «Экологический мониторинг», «Биоиндикация», «Геоинформационные технологии в природопользовании», которые читаются в ПГНИУ студентам - природопользователям.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены на конференциях: I Международном экологическом конгрессе ЕЬР1Т-2007 «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» (Тольятти, 2007), Всероссийской научной конференции XII Докучаевские молодежные чтения «Почвы и

продовольственная безопасность России» (Санкт-Петербург, 2009), Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Географическое изучение территориальных систем» (Пермь, 2009, 2010), Международном научном симпозиуме «Обеспечение экологической безопасности природно-техногенных систем - опыт из России и Германии» (Берлин, 2009), Международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2010), Всероссийской конференции «Наука, природа и общество» (Миасс, 2010), Межрегиональной конференции «Особо охраняемые природные территории в жизни региона» (Пермь, 2011), Международной школе-семинаре молодых ученых «Научные чтения памяти Н.Ф. Реймерса и Ф.Р. Штильмарка. Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2011), Региональной конференции «Устойчивое развитие и охрана природы» (Пермь, 2012), Всероссийской научной конференции «Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)» (Москва, 2012), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы географии, экологии и природопользования» (Волгоград, 2012), Международной конференции «ИнтерКарто-ИнтерГИС-18: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт» (Смоленск, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, в том числе 1 монография (в соавторстве) и 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация включает 164 страницы, она состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 24 таблицы, 32 рисунка. Список литературы насчитывает 165 источников.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. При антропогенном воздействии существенно снижается замедленная флуоресценция хлорофилла ассимиляционных органов сосны обыкновенной.

Явление замедленной флуоресценции состоит в том, что после светового возбуждения в фотосинтезирующих клетках наблюдается слабое, длительно затухающее свечение, испускаемое хлорофиллом (Рубин, 2000). Это свечение возникает уже после прекращения быстрой флуоресценции за счет энергии, выделяемой в ходе темновых реакций первичных фотопродуктов фотосинтеза в реакционных центрах (Григорьев, Бучельников, 1999).

В работе использован метод регистрации относительного показателя замедленной флуоресценции (ОПЗФ) с помощью флуориметра «Фотон-10». Принцип регистрации показателя заключается в том, что измерение свечения каждого образца проводится для двух заранее установленных световых и временных режимов, условно обозначенных как «режим высокого света» и «режим низкого света» (Григорьев, 2005).

На флуоресценцию хлорофилла напрямую влияют абиотические факторы внешней среды, поэтому в рамках работы составлены графики среднего суточного изменения ОГТЗФ на исследуемых территориях в зависимости от температуры и влажности воздуха (рис. 1).________

Температура днем 30-35°С. влажность 35-50% 12 10 8

! б

-

4 2 0

1 V

ч .....

1 4 — —

!

10 11 12 13 14 15 16 17 Время суток

Температура днем 20-25°С, влажность 50-80%

= Т-

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Время суток

—Черняевсюш лес

- Осинская яесвая дача

Рис. 1. Дневное изменение относительного показателя флуоресценции хлорофилла при разных погодных условиях Составлен автором

В период дневной фотосинтетической депрессии в жаркую и сухую погоду ОПЗФ снижается до 2 на модельном участке в Черняевском лесу и до 4 - в Осинской лесной даче. В утреннее и вечернее время наблюдаются наибольшие отличия. При низких температурах и высокой влажности значительные отличия наблюдаются в период с 10 часов утра до 15 часов дня.

Дневное изменение флуоресценции хлорофилла на модельном участке в Осинской лесной даче принято за фон при оценке фотосинтетической активности ассимиляционных органов сосны обыкновенной на пробных площадках обеих ООПТ (табл.1).

Таблица 1

Значения относительного показателя флуоресценции хлорофилла, доли фона

Черняевекий лес Осинская лесная дача

№ПП ОПЗФ №ПП ОПЗФ № ПП ОПЗФ № ПП ОПЗФ № ПП ОПЗФ № ПП ОПЗФ

1 0,90 11 1,03 21 0,77 1 1Д9 11 1,15 21 0,85

2 0,94 12 1,02 22 0,98 2 1,35 12 1,12 22 0,83

3 0,60 13 0,63 23 0,76 3 1,25 13 0,93 23 0,54

4 0,65 14 0,74 24 0,92 4 1,30 14 0,89 24 1,00

5 0,59 15 0,52 25 0,89 5 0,98 15 0,98 25 0,89

6 0,44 16 0,76 26 0,82 6 1,20 16 0,97 26 0,72

7 0,57 17 0,79 27 0,84 7 0,97 17 0,48 27 0,87

8 0,57 18 0,66 28 0,89 8 1,02 18 0,49 28 0,80

9 0,64 19 0,75 29 0,64 9 0,91 19 0,63 29 0,86

10 0,92 20 0,70 30 0,61 10 0,82 20 0,69 30 0,78

Среднее ОПЗФ 0,75 ± 0,3 Среднее ОПЗФ 0,92 ± 0,4

В среднем по площадкам Осинской лесной дачи значение ОПЗФ меньше на 8% (±4%) от фона. В среднем по площадкам Черняевского леса значение ОПЗФ меньше на 25% (±3%) от фона.

Значение ОПЗФ в условиях существенной антропогенной нагрузки ниже на 25% и более относительно фона. Такое отклонение показателя свидетельствует об антропогенном воздействии даже на ранней стадии деградации экосистем.

2. В экосистемах сосновых лесов антропогенное воздействие приводит к накоплению в почве РЬ, Ъв, Си, Мп, Ва, 8п, Ъх и Ag, а в хвое сосны обыкновенной №, Сг, V, ТЧ, Си н ва.

По результатам геохимического анализа выявлены общие геохимические особенности исследуемых территорий (рис. 2, 3). Содержание '/.п. Си, Р, Со в почве превышает кларк для почв мира почти в 2 раза. Содержание N1 в пределах кларка также является нехарактерным для почв легкого механического состава. Относительно низкое накопление отмечено для ряда элементов ("П, Сг, Бс, Ъх, Ва, ва, Бг, У, Бп).

Рис. 2. Кларки концентраций элементов в почве Составлен автором

В хвое сосны кларковое значение превышает концентрация ва и Мп. Отмечено низкое накопление следующих элементов: V, Сг, Ва, 71, РЬ, Со, Ъп, Си.

По результатам геохимических исследований выявлены различия показателя качества почв и хвои Черняевского леса и Осинской лесной дачи. В почвах легкого механического состава Черняевского леса выявлено превышение содержания ряда микроэлементов. Наибольшие отличия обнаружены по РЬ, Ag, Ъх, Ва, Эп, Бс, "Л, Сг, Ъп.

В хвое сосны обыкновенной в Черняевском лесу относительно фоновой территории выявлено значительное накопление Тк V, Сг, Си, №, Со, Ъх, ва.

О,: \Ш -N1 V С'Г ----Черняепскпп лес

В а 1) РЬ Со Си — Осгшская лесная дача

Рис. 3. Кларки концентраций элементов в хвое сосны обыкновенной

Составлен автором

По итогам расчета суммарного показателя загрязнения почв в Черняевском лесу на 2 пробных площадках отмечен опасный уровень загрязнения, на 8 -умеренно опасный (рис. 4)

0 200 400

1 I I I I

В00 Мегры

Условные обозначения

I—| ООПТ "Черняевский лес" I—: Лесные кварталы Г~| Сосновый лес Категория загрязнения почв ■ допустимая (гс > 16) I—\ умеренно опасная (1с 16-32) ■I опасная (гс 32-128)

Рис. 4. Суммарный показатель загрязнения почв Черняевского леса Составлен автором

Уровень загрязнения почвы на всех пробных площадках в Осинской лесной даче - допустимый.

Дополнительно для характеристики геохимических особенностей территорий посчитаны показатели абсолютного (ПАН) и относительного накопления (ПОН), а также коэффициент биологического поглощения.

В почвах Черняевского леса, по сравнению с фоновой территорией, отмечено наибольшее накопление таких элементов, как Ti (650 т/км2), Мп (115 т/км2), Cr (18 т/км2), Zn (17 т/км2). Однако с учетом фонового содержания накопление РЬ и Ag более значимо (табл. 2).

Таблица 2

Накопление микроэлементов в почвах Черняевского леса_

Показатель Cr Мп V Ti Си Zn РЬ Ag Sr Sn

ПАН (т/км2) 18,2 114,7 4,9 657,8 4,2 17,2 8,5 0,05 8,8 0,6

ПОН 0.20 0,14 0,04 0,25 0,11 0,16 0,52 0,60 0,09 0,32

В результате анализа рядов биологического накопления обнаружено, что хвоей сосны обыкновенной на обеих территориях сильно поглощаются Мп, Р, А§, Ва, Си, Б г, 2п, №. Остальные элементы только захватываются, т.к. поступающие элементы фиксируются и способны удерживаться в почвах, что препятствует переходу в растения. Также содержание тяжелых металлов в растениях может быть обусловлено защитными механизмами, которые регулируют их поступление в организм.

В Черняевском лесу коэффициент биологического поглощения повышен по V, Т1, Си, Сг. Это свидетельствует об их высоких концентрациях в хвое, относительно почвы.

Таким образом, в геохимическом отношении антропогенное воздействие выражается в повышенных концентрациях микроэлементов в почве и ассимиляционных органах растений. В сосновых экосистемах влияние деятельности человека приводит к накоплению в почве более чем в 2 раза относительно кларка почв РЬ и Хп. Также существенное воздействие выражается в повышении концентраций Си, Мп, Ва, Бп, 7л и Ag.

При антропогенной нагрузке наблюдается значительное увеличение концентраций Сг, V, Т1, Си н (За в хвое сосны обыкновенной.

3. Ландшафтно-индикациониый анализ данных дистанционного зондирования позволяет определять фазу трансформации экосистем ООПТ.

В целях изучения динамики экосистем ООПТ использовались космические снимки Ьапс^ датой съемки 1975, 1990 и 2010 гг. По результатам дешифрирования данных дистанционного зондирования (ДДЗ) выделено 5 классов объектов в Черняевсксм лесу и 6 - в Осинской лесной даче (рис. 5, 6). По каждому классу определена динамика изменений за исследуемый период, выявлены их причины, пространственные и временные характеристики.

Условные обозначения I—| ООПТ "Осинская лесная дача" I—| Лесные кварталы

Дешифрирование снимка 1_апс1за15, 2010-07-02 Хвойный лес Смешанный лес Лиственный лес Лесные поляны ^ Заболоченные участки щ Антропогенные объекты

0 12 4 Километры

1_I_I_I_I_I_I_I_I

Рис. 5. Классы объектов в Осинской лесной даче Составлен автором

Динамика экосистем определена путем анализа выделенных классов и результатов составления карт различий, которые основываются на изменении спектральной яркости изображений.

Вследствие нарушения растительного покрова на отдельных участках зарегистрировано увеличение отражающей способности поверхности, что связано с рубками леса, строительством антропогенных объектов, изменением структуры хвойных лесов, обустройством рекреационных зон и т.д.

Уменьшение яркости изображения связано с естественным зарастанием нарушенных земель, искусственным восстановлением сосны и ели, а также с разным по яркости отражением антропогенных объектов,

Рис. 6. Классы объектов в Черняевском лесу Составлен автором

По результатам дешифрирования ДЦЗ на обеих территориях выявлены участки как восстановления растительности, так и ее деградации под влиянием антропогенной деятельности (табл. 3).

В целом в Черняевском лесу с 1975 года преобладает деградация, вызванная строительством различных сооружений, прокладкой инженерных сооружений, обустройством рекреационных зон. Наиболее деградированные участки находятся на периферии, в рекреационных зонах и землях смежного землепользования. Восстановление вызвано естественным возобновлением лиственных пород, в первую очередь березы на лесных полянах.

В Осинской лесной даче преобладает восстановление. Значительные площади вырубок возобновляются как естественным образом (лиственными породами), так и благодаря посадкам хвойных пород. Деградация обусловлена рекреационным воздействием и заболачиванием, во многом вызванным созданием Боткинского водохранилища.

Таблица 3

Трансформация экосистем исследуемых ООПТ с 1975 по 2010 гг._

Наблюдаемые изменения Преобладающее направление трансформации Площадь

га %

Черняевский лес

Уменьшение площади хвойных лесов деградация 46,0 6,7

Увеличение площади лиственных лесов восстановление 34,7 5,0

Уменьшение площади лесных полян восстановление 30,9 4,5

Увеличение площади нарушенных земель деградация 32,9 4,8

Увеличение площади антропогенных объектов деградация 9,3 1,4

Осинская лесная дача

Увеличение площади хвойных лесов восстановление 1477,6 11,9

Увеличение площади лиственных лесов восстановление 1425,5 11,5

Увеличение площади смешанных лесов восстановление 1882,7 15,2

Уменьшение площади лесных полян восстановление 135,6 1,1

Увеличение площади болот деградация 59,9 0,5

Уменьшение площади антропогенных объектов восстановление 948,0 7,7

4. Комплексная диагностика антропогенной трансформации дает возможность предотвращать вредное воздействие на природную среду на основе выявления обратимых функциональных изменений экосистем.

При повышении антропогенной нагрузки изменяется качество природной среды. Экосистемы сосновых лесов трансформируются в сторону деградации. На ранней стадии деградации происходит понижение интенсивности фотосинтеза и продуктивности древесных растений. Изменения обусловлены накоплением ряда микроэлементов в почве и хвое сосны обыкновенной. Выявленный механизм позволил определить не только трансформацию экосистем в целом на ООПТ, но и локальные аномалии.

Для определения продуктивности экосистем сосновых лесов рассчитан вегетационный индекс NDVI. Максимальная величина NDVI является индикатором максимального количества биомассы растительного покрова (Козодеров, Кондранин, 2008). Вегетационный индекс рассчитан для обеих территорий по космическому снимку Landsat 7 ЕТМ+ (разрешение -15 м, дата съемки - 07.08.2012). Пропущенные линии, связанные со сбоем прибора Scan Line Corrector (SLC) в инструменте ЕТМ+, заполнялись данными с аналогичного сенсора с датой съемки 12.08.2011.

Среднее значение вегетационного индекса NDVI для сосновых экосистем по пробным площадкам Черняевского леса составляет 0,62 (±0,1), а Осинской лесной дачи — 0,67 (±0,1). Тем самым на фоновой территории данный

показатель выше на 0,5, что считается существенным, т.к. для сосновых древостоев характерно стандартное значение вегетационного индекса от 0,6 до 0,7.

Основные выделенные индикаторы трансформации экосистем сосновых лесов в целом на исследуемых территориях представлены на рисунке 7._

ОПЗФ Ш РЬ в Та в Мпв Сив Вав № в Сгв Ув Ив (12:00 почве почве почве почве почве хвое хвое хвое хвое

дня)

о Оспнская лесная дача ■ Черняевский лес

Рис. 7. Индикаторы антропогенной трансформации экосистем сосновых лесов Составлен автором

По выявленным индикаторам обнаружены и описаны значительные отличия идентичных по происхождению экосистем. По каждому параметру определено фоновое значение, существенное отклонение от которого свидетельствует об антропогенном воздействии.

Результаты анализа локальных аномалий позволили выделить значительно трансформированные участки. Наиболее деградированы экосистемы на трех пробных площадках Черняевского леса, которые находятся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Для них характерен опасный и умеренно опасный уровень загрязнения почв, загрязнение хвои тяжелыми металлами (N1, "Л, '¿п, Сг, V), пониженные значения вегетационного индекса и относительного показателя флуоресценции хлорофилла. Экосистемы на шести площадках также значительно деградированы, что обусловлено близостью участков к антропогенным объектам и рекреационным зонам. Наименее деградированы экосистемы на шести пробных площадках Черняевского леса, расположенных в зоне особой охраны. Данные участки в основном испытывают воздействие рекреационного фактора.

На пробных площадках Осинской лесной дачи наиболее деградированы экосистемы на двух площадках, находящихся в непосредственной близости от автомобильной дороги краевого значения. Деградация экосистем отмечена также на четырех площадках, подверженных воздействию рекреационного и

других факторов. Наименее деградированы экосистемы на двенадцати пробных площадках Осинской лесной дачи, на которых все измеряемые показатели находятся в пределах фона.

По итогам исследования составлена методика комплексной диагностики антропогенной трансформации экосистем, которая выполняется в определенной последовательности (рис. 8).

< ООО " Я . картографических данных

Дешифрирование ^ данных ; дистанционного зондирования

Краткие геобоханическое, • почвенное и лесотаксациоцное исследования

Измерение флуоресценции хлорофилла

Подготовке проб, отправка образцов ' в лабораторию

Статистическая обработка полученных данных

Пространственный анализ геоданных, выделение идентичных экосистем

Камеральный

ПоСтроение схем , структуры и : динамики экосистем, расчет ШЛО.

показателей флуоресценции' Хлорофилла

Сравнительный анализ

Определение

трансформации экосистем

Рис. 8. Последовательность комплексной диагностики трансформации экосистем Составлен автором

Комплексная диагностика антропогенной трансформации экосистем включает следующие основные показатели, для определения которых разработаны подробные методические указания: 1. Физиологические:

- флуоресценция хлорофилла хвои сосны обыкновенной.

2. Геохимические:

- содержание Pb, Zn, Си, Mn, Ва и других микроэлементов в почве;

- содержание Ni, Cr, V, Ti, Си и других микроэлементов в хвое сосны обыкновенной;

- биологическое поглощение V, Ti, Ni;

- суммарное загрязнение почв.

3. Ландшафтно-индикационные:

- деградационно-восстановительная фаза экосистем;

- временная динамика биогеоценотического покрова;

вегетационные особенности растительности, регистрируемые дистанционно.

Разработанная и апробированная методика имеет важное научное и прикладное значение.

По результатам экогеохимической диагностики предложены рекомендации по использованию выделенных индикаторов в экологическом мониторинге и контроле состояния окружающей среды. Для исследуемых ООПТ составлены программы экологического мониторинга.

Помимо этого, по итогам диагностики предложены природоохранные мероприятия, которые позволят оптимизировать состояние ООПТ и уменьшить воздействие на них антропогенных факторов.

Природоохранные мероприятия составлены отдельно для каждой территории с учетом результатов экогеохимической диагностики, преобладающих антропогенных факторов и характера их воздействия. Среди мероприятий рекомендованы: обустройство рекреационных зон, усиление контроля на зонах особой охраны, посадка лесополос вдоль автомобильных дорог, искусственное лесовосстановление, обустройство русел водотоков, создание специальных гидротехнических сооружений, очистка почв от загрязнения, рекультивация песчаного карьера.

Проведение рекомендованных природоохранных мероприятий позволит предотвратить или уменьшить вредное воздействие на природную среду. Основой при принятии решений должны служить результаты экологического мониторинга, включающего выявление обратимых функциональных изменений экосистем.

Публикации по теме диссертации Рецензируемые научные журналы и издания:

1. Бузмаков С.А. Антропогенная трансформация экосистем на особо охраняемой природной территории «Черняевский лес» / С.А. Бузмаков, Д.Н. Андреев, A.A. Зайцев // Вестник ОГУ. Оренбург, 2011. №12 (131). С. 173-175.

2. Григорьев Ю.С. К вопросу о методике регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла при биоиндикации загрязнения воздушной среды на хвойных / Ю.С. Григорьев, Д.Н. Андреев // Естественные науки. Астрахань, 2012. №2 (39). С. 36-39.

3. Андреев Д. Н. Использование данных дистанционного зондирования Земли при исследовании многолетней динамики лесных экосистем / Д.Н. Андреев // Геология, география и глобальная энергия. Астрахань, 2012. №4 (47) С. 126-131.

4. Андреев Д.Н. Экогеохимическая индикация антропогенной трансформации сосновых экосистем / Д.Н. Андреев // Научно-практический рецензируемый ежемесячный электронный журнал «Russian journal of Earth Sciences». 2012 № 10 (10). С. 44-45. URL: http://www.ores.su

5. Андреев Д.Н. Исследование динамики экосистем на особо охраняемой природной территории «Осинская лесная дача» / Д.Н. Андреев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Самара, 2012 Т 14 №5. С. 116-118.

Монографии:

6. Бузмаков С.А. Особо охраняемые природные территории г. Перми: монография / Бузмаков С.А., Воронов Г.А., Андреев Д.Н. [и др.]; под ред. С.А. Бузмакова и Г.А. Воронова; Перм. гос. ун-т. Пермь, 2012.204 с.

Статьи и материалы конференций:

7. Андреев Д.Н. Использование ГИС-технологий при создании базы данных ООПТ «Черняевский лесопарк г. Перми» / Д.Н. Андреев // Сборник трудов первого международного экологического конгресса ELPIT 2007 Тольятти ТГУ,2007, Т. 1.С. 155-158.

8. Андреев Д.Н. К экологической роли почв в условиях промышленного города/Д.Н. Андреев, И.Ф. Абдулманова//Материалы Всероссийской научной конференции XII Докучаевские молодежные чтения «Почвы и продовольственная безопасность России». СПб, 2009. С. 186-187.

9. Андреев Д.Н. Использование базы геоданных ООПТ «Черняевский лесопарк г. Перми» для решения экологических задач / Д.Н. Андреев // Географическое изучение территориальных систем: сб. материалов III Всерос. науч.-практ. конф. студ., асп. и молодых ученых. Пермь: Перм. гос. ун-т., 2009. С. 245-248.

10. Кувшинская JI.B. Структура почвенного покрова ООПТ «Черняевский лесопарк г. Перми» / Л.В. Кувшинская, Д.Н. Андреев // Географический вестник. Пермь, 2009. №1(9). С. 64-68.

П. Андреев Д.Н. Экологическая оценка по данным спутниковых наблюдений / Д.Н. Андреев // Антропогенная трансформация природной среды: материалы междун. семинара молодых ученых (14-17 декабря 2009 г.). Пермь: Перм. гос. ун-т., 2009. С. 66-71.

12. Андреев Д.Н. Экосистемы сосновых лесов и деятельность человека / Д.Н. Андреев // Географическое изучение территориальных систем: сб. материалов IV Всерос. науч.-практ. конф. студ., асп. и молодых ученых. Книга 1. Пермь: Перм. гос. ун-т., 2010. С. 200-203.

13. Андреев Д.Н. Роль ООПТ в сохранении сосновых лесов / Д.Н.Андреев // Наука, природа и общество. Материалы конференции. Миасс-Екатеринбург УрО РАН, 2010. С. 232-236.

14. Андреев Д.Н. Особо охраняемые экосистемы сосновых лесов в Пермском крае / Д.Н. Андреев // Антропогенная трансформация природной среды: материалы междунар. конф. Пермь: Перм. гос. ун-т., 2010. Т.2. С. 19-25. 15 .Андреев Д.Н. Разработка методики комплексного экологического обследования сосновых экосистем Пермского края / Д.Н. Андреев // Окружающая среда и менеджмент природных ресурсов: Тезисы докладов Международной конференции. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2010. С. 108-110.

16. Андреев Д.Н. Изучение воздействия антропогенных факторов на сосновые леса Пермского края / Д.Н. Андреев // Проблемы лесоведения и лесоводства: материалы Всерос. конф.: Четвертые Мелеховские научные чтения, посвященные 105-летию со дня рождения И.С. Мелехова. Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет, 2010. С. 141-143. П.Андреев Д.Н. Измерение флуоресценции хлорофилла хвои сосны обыкновенной / Д.Н.Андреев // Научные чтения памяти Н.Ф. Реймерса и Ф.Р. Штильмарка. Антропогенная трансформация природной среды: материалы международ, школы-семинара молодых ученых. Пермь: Перм. гос. нац. иссл. ун-т., 2011. С. 26-32.

18. Андреев Д.Н. Биогеохимическое исследование экосистем сосновых лесов в г. Пермь / Д.Н. Андреев, Н.Е. Гоголина // Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской). Доклады Всероссийской научной конференции. М.: Географический факультет МГУ, 2012. С. 40-41.

19. Андреев Д.Н. Изменение показателя замедленной флуоресценции хлорофилла у хвои сосны обыкновенной в экосистемах с различной антропогенной нагрузкой / Д.Н. Андреев // Современные проблемы географии, экологии и природопользования: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2012. С. 10-14.

20. Андреев Д.Н Измерение параметров фотосинтетического аппарата сосны обыкновенной / Д.Н. Андреев // Экология и природопользование: прикладные аспекты: материалы II Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа: Изд-во БГПУ, 2012. С. 11-14.

21 .Андреев Д.Н. Использование экологической ГИС «Черняевский лес» для решения экологических задач / Д.Н. Андреев // Устойчивое развитие и охрана природы: материалы региональной конференции. Пермь: Перм. гос. нац. иссл. ун-т., 2012. С. 39-43.

22.Андреев Д.Н. Динамика экосистем на особо охраняемой природной территории «Черняевский лес» // ИнтерКарто-ИнтерГИС-18: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт. Материалы международной конференции. Смоленск, 2012. С. 309-311. 2Ъ. Андреев Д.Н. Биологический контроль состояния окружающей среды по флуоресценции хлорофилла хвои сосны обыкновенной / Д.Н. Андреев // «Инновации в науке»: материалы X международной заочной научно-

практической конференции. Новосибирск: Изд. «Сибирская ассоциация консультантов», 2012. С. 30-34.

24. Андреев Д.Н. Особенности микроэлементного состава сосновых экосистем в Пермском крае / Д.Н. Андреев, Н.Е. Гоголина // Воспроизводство, мониторинг и охрана природных, природно-антропогенных и антропогенных ландшафтов: материалы международной молодежной научной школы. Воронеж: ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2012. С. 12-16.

25. Andreev D.N. Bioindication of pollution on the chlorophyll fluorescence of pine needles / D.N. Andreev // Геоэкологические проблемы Приуралья: материалы междунар. летней школы-семинара. Пермь: Перм. гос. нац. иссл. ун-т., 2012.

Введение

1. Антропогенная трансформация экосистем

1.1. Сосновые леса как экосистемы

1.2. Биоиндикация для оценки качества окружающей среды

1.3. Геохимические параметры изменений состояния природной среды

1.4. Ландшафтная индикация

2. Материал и методика

2.1. Характеристика ООПТ

2.2. Методика исследования

3. Состояние экосистем ООПТ с различной антропогенной нагрузкой

3.1. Степень деградации экосистем

3.2. Флуоресценция хлорофилла

3.3. Геохимические особенности

3.4. Ландшафтно-индикационные показатели

3.5. Антропогенные изменения экосистем

4. Природоохранное значение экогеохимической диагностики

4.1. Мониторинг состояния окружающей среды

4.2. Природоохранные мероприятия Заключение

Список литературы

С. 115-120.

Содержание диссертации

Подписано в печать 26.11.2012 г. Формат 60x84/16 Усл. печ. л 1,4. Тираж 150 экз. Заказ 3S& . 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15 Типография Пермского государственного национального исследовательского университета

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Андреев, Дмитрий Николаевич

Введение.

1. Антропогенная трансформация экосистем.

1.1. Сосновые леса как экосистемы.

1.2. Биоиндикация для оценки качества окружающей среды.

1.3. Геохимические параметры изменений состояния природной среды

1.4. Ландшафтная индикация.

2. Материал и методика.

2.1. Характеристика ООПТ.

2.2. Методика исследования.

3. Состояние экосистем ООПТ с различной антропогенной нагрузкой.

3.1. Степень деградации экосистем.

3.2. Флуоресценция хлорофилла.

3.3. Геохимические особенности.

3.4. Ландшафтно-индикациопные показатели.

3.5. Антропогенные изменения экосистем.

4. Природоохранное значение экогеохимической диагностики.

4.1. Мониторинг состояния окружающей среды.

4.2. Природоохранные мероприятия.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Экогеохимическая диагностика антропогенной трансформации особо охраняемых природных территорий"

В настоящее время деградация лесных экосистем под влиянием различного рода антропогенных факторов является актуальной проблемой, которая особенно обостряется па урбанизированных территориях, где природная среда испытывает комплексное повышенное воздействие. Наиболее значительные факторы современной антропогенной трансформации лесных экосистем в городах - загрязнение атмосферы от автотранспорта и промышленных предприятий, сведение лесов для целей строительства, лесные пожары, нарушение гидрологического режима, рекреация и др.

Результатом значительной и всевозрастающей антропогенной нагрузки на леса становится утрата их способности выполнять разнообразные полезные функции, среди которых выделяются климато-регулирующие, водоохранные, почво-, пыле-, газо- и шумозащитные, ресурсоохранпые, эстетические и лечебно-оздоровительные.

Одним из факторов, определяющих нормальный рост и развитие организмов, является сбалансированность их элементного состава. Знание геохимических свойств элементов и особенностей их аккумуляции в биосфере поможет уменьшить токсичность воздействия на живые организмы, решить проблемы локального и регионального загрязнения природной среды.

Для целей рационального природопользования и охраны природной среды основой при принятии решений является объективная оценка состояния экосистем, выполненная с использованием диагностических средств и методов.

На сегодняшний день существует множество методов индикации антропогенной трансформации природной среды, однако большинство из них не могут выявить нарушения в экосистеме на ранней стадии изменения 3 ее экологического состояния. При этом особенно важна информация о влиянии концентраций химических элементов в экосистеме на биологические объекты [42].

В диагностических исследованиях используется определенный перечень индикаторов, характеризующий состояние компонентов экосистем. Среди них наиболее широкое распространение получили биоиидикация, геохимическая и ландшафтная индикации. Однако в большинстве работ используется только один подход.

Реакция древесных растений на антропогенное воздействие зависит от множества природных факторов [79, 89, 99, 140]. Исходя из этого, при диагностике трансформации экосистем необходимо сравнивать состояние экосистемы под высокой антропогенной нагрузкой с фоновой территорией.

Среди лесообразующих видов наиболее широко распространенным индикатором является сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L) [48, 62, 69, 82, 120, 132, 139, 145, 147]. Соспа обыкновенная отличается высокой чувствительностью к повышенным концентрациям токсических веществ в окружающей среде. При этом исследования можно проводить в течение всего года.

Для предотвращения деградации природной среды создаются особо охраняемые природные территории (ООГГГ), они становятся очагами восстановления прошлого естественного баланса или хотя бы сдерживают ход неблагоприятных изменений [110]. За состоянием ООГПГ необходима организация систематических наблюдений [112].

Практически в центре г. Перми расположен охраняемый природный ландшафт местного значения «Черняевский лес», па большей части которой произрастают сосновые леса. Лесные экосистемы испытывают воздействие стандартного набора факторов, характерных для города. Для диагностики их трансформации в качестве фоновой территории можно использовать охраняемый ландшафт регионального значения «Осинская лесная дача», расположенный в 100 км к юго-западу от г. Перми.

Таким образом, актуальность работы обусловлена 3 аспектами: необходимостью разработки методики оценки трансформации экосистем с использованием биологического, геохимического и лаидшафтпо-индикациониого подходов; отсутствием оценок ранних стадий трансформации ООПТ в Пермском крае; отсутствием данных о геохимических особенностях экосистем сосновых лесов в Пермском крае.

Цель исследования: диагностировать особенности антропогенной трансформации экосистем ООПТ по экологическим и геохимическим показателям.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать теоретические представления об антропогенной трансформации экосистем;

• разработать методику комплексной диагностики антропогенной трансформации экосистем;

• определить состояние ООПТ по физиологическим, геохимическим и лаидшафтно-ипдикационпым показателям;

• предложить природоохранные мероприятия па основе экогеохимической диагностики.

Объект исследования - особо охраняемые природные территории

Черпяевский лес» и «Осинская лесная дача».

Предмет исследования - физиологические, геохимические и лапдшафтно-индикационпые показатели трансформации экосистем.

Теоретические основы и методы исследования. Исследование опирается па концептуальные основы экосистемпого подхода В.П. Сукачева

125], В.Д. Федорова [130], Н.Ф. Реймерса [112]; па научные представления о трансформации природной среды Н.Ф. Реймерса [111], С.А. Бузмакова [22],

А.Г. Исаченко [61]; теоретические основы заповедного дела Н.Ф. Реймерса и 5

Ф.Р. Штильмарка [ПО], Г.А. Воронова [22]; теоретические разработки по биоиндикации Р.Шуберта [13], А.Б. Рубина [114], В.Г. Каплипа [65], Ю.С. Григорьева [42], Г.А. Зайцева и АЛО. Кулагина [54], О.Г1. Мелеховой и др. [15]; теоретические разработки по вопросам экологической геохимии

A.И. Перельмаиа [101], М.А. Глазовской [40], В.А. Алексеепко [2, 3], Н.С. Касимова [102], В.В.Добровольского [49], А.П. Виноградова [31], Т.В. Череньковой [140], Ю.Е. Саета [116], 10.3. Кулагина [79]; теоретические разработки по ландшафтной индикации C.B. Викторова и А.Г. Чикашева [30], Е.А. Востоковой [37], Б.В. Виноградова [32], A.IT. Громцсва [45],

B.Г. Каплипа [65].

Работа выполнена на основе синтеза различных научных подходов. Определение деградации экосистем проводилось в соответствии с методическими указаниями «Экологическая оценка состояния особо охраняемых природных территорий регионального значения» [21]. Геоботапические описания растительности на пробных площадках выполнялись по традиционным общепринятым методам [75, 76, 88]. Лесотаксационные параметры измерялись в соответствии со стандартными методами [6]. Физиологическое состояние растительности оценивалось по флуоресценции хлорофилла хвои сосны обыкновенной. Для этого разработана «Методика регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла при биоипдикации загрязнения воздушной среды на хвойных» [43]. Данная методика содержит подробные указания по отбору, подготовке и анализу хвои па флуориметре «Фотои-10». Геохимические параметры определялись в соответствии с общепринятыми методиками и нормативными документами [3, 39, 60, 105]. Ландшафтная индикация выполнялась на основе анализа данных дистанционного зондирования с применением программных продуктов ENVI 4.7 и ArcGIS 9.3. Для исследуемых территорий разработаны геоинформациопные данных, включающие в свой состав результаты всех проведенных исследований.

Информационная база исследований. При написании диссертационной работы использовались: 1) данные собственных полевых и лабораторпо-аналитических исследований, обработанные с помощью статистических методов и ГИС-технологий; 2) планы лесонасаждений и таксационные описания, предоставленные Пермским городским лесничеством и Осипским участковым лесничеством; 3) космические снимки ЬапёБа! МВБ, ТМ, ЕТМ+; 4) научные статьи и монографии. Научная новизна диссертации:

• разработана и апробирована методика регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла при биоипдикации загрязнения воздушной среды на хвойных породах;

• разработана и апробирована методика комплексной диагностики антропогенной трансформации ООПТ;

• впервые в Пермском крае определены параметры флуоресценции хлорофилла ассимиляционных органов сосны обыкновенной, находящихся под влиянием различной антропогенной нагрузки;

• установлено фоновое содержание микроэлементов в почве и хвое экосистем сосновых лесов в подтаежной зоне Пермского края; Защищаемые положения:

1. При антропогенном воздействии существенно снижается замедленная флуоресценция хлорофилла ассимиляционных органов сосны обыкновенной.

2. В экосистемах сосновых лесов антропогенное воздействие приводит к накоплению в почве РЬ, Хп, Си, Мп, Ва, 8п, 7л и Ag, а в хвое сосны обыкновенной Сг, V, Т\, Си и Оа.

3. Ландшафтпо-индикациоппый анализ данных дистанционного зондирования позволяет определять фазу трансформации экосистем ООПТ.

4. Комплексная диагностика антропогенной трансформации дает возможность предотвращать вредное воздействие на природную среду на основе выявления обратимых функциональных изменений экосистем.

Практическая значимость работы. Результаты исследования переданы в Управление по экологии и природопользованию г. Перми и использованы при разработке программы мониторинга и определении природоохранных мероприятий на ООПТ «Черняевский лес».

Выявленные индикаторы могут использоваться при проведении экологического мониторинга и контроля состояния ООПТ.

Созданы геоинформациоиные базы данных «Черняевский лес», «Осинская лесная дача», «Особо охраняемые природные территории Пермского края», материалы работы вошли в монографию «Особо охраняемые природные территории г. Перми» [22].

Результаты исследования используются в учебной работе кафедры биогеоцепологии и охраны природы, в частности в дисциплинах «Учение об окружающей среде», «Экологический мониторинг», «Биоиндикация», «Геоинформациоиные технологии в природопользовании», которые читаются в ПГНИУ студентам - природопользователям.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены па конференциях: I Международном экологическом конгрессе ЕЬР1Т-2007 «Экология и безопасность жизнедеятельности промышлепно-транспортпых комплексов» (Тольятти, 2007), Всероссийской научной конференции XII Докучаевские молодежные чтения «Почвы и продовольственная безопасность России» (Санкт-Петербург, 2009),

Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Географическое изучение территориальных систем»

Пермь, 2009, 2010), Международном научном симпозиуме «Обеспечение экологической безопасности природно-техногеппых систем - опы т из России и Германии» (Берлин, 2009), Международной конференции «Антропогенная 8 трансформация природной среды» (Пермь, 2010), Всероссийской конференции «Наука, природа и общество» (Миасс, 2010), Межрегиональной конференции «Особо охраняемые природные территории в жизни региона» (Пермь, 2011), Международной школе-семинаре молодых ученых «Научные чтения памяти Н.Ф. Реймерса и Ф.Р. Штильмарка. Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2011), Региональной конференции «Устойчивое развитие и охрана природы» (Пермь, 2012), Всероссийской научной конференции «Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)» (Москва, 2012), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы географии, экологии и природопользования» (Волгоград, 2012), Международной конференции «ИптерКарто-ИптерГИС-18: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт» (Смоленск, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, в том числе 1 монография (в соавторстве) и 5 статей - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация включает 164 страницы, она состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Работа содержит 24 таблицы, 32 рисунка. Список литературы насчитывает 165 источников.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Андреев, Дмитрий Николаевич

Заключение

Крупнейшая проблема в современном естествознании состоит в выявлении фундаментальных закономерностей структурно-функциональной организации природных систем па локальном, региональном и глобальном уровнях.

Воздействие антропогенных факторов обуславливает смену состояний наземных экосистем деградациопного и восстановительного направления. Степень трансформации компонентов природной среды определяется методом сравнения фоновой (потенциально) экосистемы с находящейся под воздействием антропогенных факторов.

Использование в индикации соспы обыкновенной (Pinus sylvestris L.) удобно по следующим причинам: хвойные породы более остро реагируют па загрязнения; сосна широко распространена; вид отличается относительно простой морфологической структурой и частым применением в качестве лесопарковой культуры в городах; есть возможность выполнять круглогодичные измерения.

При диагностике антропогенной трансформации природной среды необходимо использовать три основных подхода - биологический, геохимический и лапдшафтно-ипдикационпый. Только сочетание разных методов позволит выполнить наиболее объективную и достоверную оценку изменений состояния экосистем как структурных, так и функциональных и иерархических. При этом индикация функциональных изменений на ранней стадии антропогенной трансформации наиболее сложная задача, поскольку интенсивность физиологических процессов у живых организмов зависит от множества внешних факторов, а также трудно регистрируема.

Аиализ экологических оценок современного состояния исследуемых

ООПТ показал, что антропогенное воздействие приводит к деградации экосистем. Наиболее ярко это проявляется в деградации почвепного покрова

145 и смены фазы трансформации экосистем. При этом степень деградации экосистем сосновых лесов практически одинаковая (преимущественно очень слабодеградированные).

Деятельность человека приводит к снижению интенсивности фотосинтеза растительных организмов. Значительные изменения относительного показателя флуоресценции хлорофилла при равных условиях произрастания свидетельствует об антропогенном воздействии даже па ранней стадии. Для хвои подроста сосны обыкновенной значения ОПЗФ снижается на 25% и более относительно фона при существенной антропогенной нагрузке.

По геохимическим параметрам антропогенное воздействие выражается в повышенных концентрациях микроэлементов в почве и ассимиляционных органах растений. В сосновых экосистемах влияние деятельности человека приводит к накоплению в почве РЬ, Ъс\, Си, Мп, Ва, 8п, Ъх и А§, в хвое сосны обыкновенной - N1, Сг, V, Тл, Си и ва. Биологическое поглощение повышается по V, Тл, N1, Си, Сг, что свидетельствует о высоком их содержании в хвое, относительно почвы.

По результатам дешифрирования ДДЗЗ на обеих территориях выявлены участки как восстановления растительности, так и ее деградации под влиянием антропогенной деятельности. Деградационно-восстановительпая фаза экосистем, составленная по результатам анализа ДДЗЗ, позволяет уточнять экологическую оценку современного состояния ООПТ.

Значение вегетационного индекса идентичных экосистем свидетельствует об изменении продуктивности биогеоценотического покрова, в том числе под влиянием деятельности человека. Для сосновых лесов зелеиомошиой группы в Пермском крае вегетационный индекс менее 6,5 в наблюдаемый вегетационный период свидетельствует об антропогенном воздействии.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Андреев, Дмитрий Николаевич, Пермь

1. Авессаломова И.А. Биогеохимия ландшафтов: учебное пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007. 162 с.

2. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: учебник. М.: Логос, 2000. 627с.

3. Алексеенко В.А. Металлы в окружающей среде. Лесные ландшафты Северо-Западного Кавказа: Монография / В.А. Алексеенко, A.B. Суворииов, Е.В. Власова. М.: Университетская книга, 2008. 264 с.

4. Андреев Д.Н. Роль ООПТ в сохранении сосновых лесов // Наука, природа и общество: материалы конф. Миасс; Екатеринбург: изд-во УрО РАН, 2010. С. 232-236.

5. Анучин H.H. Лесная таксация: учебник для вузов. 5-е изд. М.: Лесная промышленность, 1982. 552 с.

6. Артамонов В.И. Растеиия и чистота природной среды. М.: Наука, 1986. 172 с.

7. Афанасьев Ю.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: учеб. пособие в двух частях: Часть 2. Специальная / Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Меньшиков. М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. 337 с.

8. Афанасьева Л.В. Состояние сосновых древостоев в условиях техногенного загрязнения в республике Бурятия / Л.В. Афанасьева, Т.А. Михайлова, В.К. Кашин // Растительные ресурсы, 2010. Т. 46. № 2. С. 51-60.

9. Д.Ы. Андреев, A.A. Зайцев // Вести. Оренбургского ун-та. Оренбург, 2011. №12(131). С. 173-175.

10. Бузмаков С.А. Зонирование особо охраняемой природной территории «Осинская лесная дача» / С.А. Бузмаков, Е.Л. Гатипа // Географический вестник. Пермь, 2009, № 1. С. 51-55.

11. Бузмаков С.А. Оценка современного состояния особо охраняемой природной территории «Черпяевский лесопарк г. Перми» / С.А. Бузмаков, Л.В. Кувшипская, A.B. Жекип и др. // Изв. Самар. Науч. центра РАН, 2009. Том 11, № 1.С. 408-413.

12. Бузмаков С.А. Методические указания: «Экологическая оценка состояния особо охраняемых природных территорий регионального значения» / С.А. Бузмаков и др. // Географический вестник. Пермь, 2011. Вып.2. С. 49-59.

13. Бузмаков С.А. Особо охраняемые природные территории г. Перми: монография / С.А. Бузмаков, Г.А. Воронов и др. / под ред. С.А. Бузмакова и Г.А. Воронова; Перм. гос. ун-т. Пермь, 2012. 204 с.

14. Буйволов Ю.А. Методика оценки жизненного состояния леса по сосне / М.В. Кравченко, A.C. Боголюбов. М.: Экосистема, 1998. 25 с.

15. Булыгин Н.Е. Дендрология / Булыгин Н.Е., В.Т. Ярмишко. СПб: Наука, 2000. 528 с.

16. Валетова Е.А. Морфологические изменения хвои сосны под влиянием поллютаптов // Состояние и перспективы развития плодоводства, овощеводства и лесного хозяйства Западной Сибири. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2005. С.223-225.

17. Васильев C.B. Воздействие нефтегазодобывающей промышленности па лесные и болотные экосистемы. Новосибирск: Наука, 1998. 136 с.

18. Викторов C.B. Индикационное значение фитоценотического рисунка // Биоипдикация: теория, методы, приложения. Тольятти: Институт экологии Волжского бассейна РАН, 1994. С. 17-25.

19. Викторов C.B. Ландшафтная индикация / C.B. Викторов, А.Г. Чикишев. М.: Наука, 1985. 96 с.

20. Викторов C.B. Ландшафтная индикация и ее практическое применение / C.B. Викторов А.Г. Чикишев. М.: МГУ, 1990. 200 с.

21. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М.: АН СССР, 1957. 279 с.

22. Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.:ГЕОС, 1998. 418 с.

23. Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова / под ред. Б.Н. Норина и В.Т. Ярмишко. Л.: Ботанический институт АН СССР, 1990. 195 с.

24. Воробейков Г.А. Основы биологии растений: электронный учебник / Г.А. Воробейков, Г.И. Дубенская Электронный ресурс. URL: http://www.agroatlas.ru/ru/content/related/Pinussylvestris/map/

25. Дата обращения 11.06.2012).

26. Воронков H.A. Влагооборот и влагообеспеченность сосновых насаждений. М.: Лесная промышленность, 1973. 184 с.

27. Воронов Г.А. География мелких млекопитающих южной тайги Приуралья, Средней Сибири и Дальнего Востока (антропогенная динамика фауны и населения) / Перм. гос. ун-т. Пермь, 1993. 223 с.

28. Востокова Е.А. Экологическое картографирование па основе космической информации / Е.А. Востокова, В.А. Сущепя, Л.А. Шевченко. М.: Недра, 1988. 223 с.

29. География и мониторинг биоразиообразия / Колл. авторов. М.: Изд-во Науч. и учеб.-методич. центра, 2002. 432 с.

30. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест электронный ресурс.: МУ 2.1.7.730-99. Доступ из справочной системы «Техэксперт: экология» предоставленный ООО «Ипформпроект».

31. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов: учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 2007. 350 с.

32. Горбачев A.A., Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) / A.A. Горбачев, И.Л. Прокофьев, JI.C. Жирипа // Вест. Брянского ун-та, 2008. №4. С. 124-128.

33. Григорьев 10.С. Флуоресценция хлорофилла в биоиндикации загрязнения воздушной среды // Вест. Междунар. академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ), 2005. Т. 10, №4. С. 77-91.

34. Григорьев Ю.С. К вопросу о методике регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла при биоиидикации загрязнения воздушной среды на хвойных / Ю.С. Григорьев, Д.Н. Андреев // Естественные науки. Астрахань, 2012. № 2. С. 36-39.

35. Григорьев Ю.С. Биоиндикация загрязнений воздушной среды на основе замедленной флуоресценции хлорофилла листьев и феллодермы деревьев / Ю.С. Григорьев, М.А. Бучелышков // Экология. Екатеринбург, 1999. №4. С. 273-275.

36. Громцев А. Н. Основы ландшафтной экологии европейских таежных лесов России. Петрозаводск: Карельский пауч. центр РАН. 2008. 238 с.

37. Гусев А.П. Ландшафтпо-экологическая индикация техногенных нарушений лесных экосистем. Белоруссия: Гомель: Изд-во Гомельского ун-та им. Ф. Скорины, 2000.

38. Дабахов М. В.,. Экатоксикология и проблемы нормирования / М.В. Дабахов, Е.В. Дабахова, В.И. Титова. Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2005. 165 с.

39. Дейнега Е.А. Экспресс-контроль антропогенной трансформации городских экосистем методами биоиндикации хвойных пород / Е.А. Дейнега Е.А., O.A. Савватеева // Фундаментальные исследования. Пенза, 2012. №5-2. С. 407-411.

40. Добровольский В. В. Основы биогеохимии: учебник для студ. высш. учеб, заведений. М.: Издат. центр «Академия», 2003. 400 с.

41. Дончева A.B. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды / A.B. Дончева, JI.K. Казакова, В.Н. Калуцков. М.: Экология, 1992. 256 с.

42. Егоркина Г.И. Цитогенетическое изучение сосны обыкновенной в городских лесах г. Бийска / Г.И. Егоркина, Е.А. Валетова // Ползуновский вестник, 2004, № 2. С. 110-115.

43. Ермакова М.В. Морфологическое состояние деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в лесных культурах уральского региона // Аграрный вестник Урала. 2009. № 6 (60). С. 68-71.

44. Жизнь растений. М.: Просвещение, 1982. Т. 4. 448 с.

45. Зайцев Г.А., Сосна обыкновенная и нефтехимическое загрязнение: депдроэкологическая характеристика, адаптивный потенциал и использование / Г.А. Зайцев, А.Ю. Кулагин. М.: Наука, 2006. 124.

46. Зилов Е. А. Химия окружающей среды: учебное пособие. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2006. 148 с.

47. Зотикова А.Г1. Сравнительная оценка структурно-функциональной организации листового аппарата хвойных растений на территории г. Горно-Алтайска / А.П. Зотикова, О.Г. Бендер и др. // Вестник Томского ун-та, 2007. № 299. С. 197-200.

48. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. Новосибирск: Наука: Сиб. отделение, 1991. 151 с.

49. Ильинский А. П. Растительность земного шара, М.; Д.: Изд-во АН СССР, 1937.

50. Инэюенерно-экологические изыскания для строительства Электронный ресурс.: СП 11-102-97. Доступ из справ.-правовой системы «Техэксперт: экология» предоставленный ООО «Ипформпроект».

51. Инструкция по геохимическим методам поиска рудных месторождений. М.: Недра, 1983.

52. Исаченко А. Г. Введение в экологическую географию: учеб. пособие. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003. 192 с.

53. Кабата-Пендыас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пеидиас, X. Пендиас. М.: Мир, 1989. 439 с.

54. Каленое Г.С. Применение аэрокосмической информации в сельском хозяйстве. Самара: СГСХА, 1999. 79 с.

55. Калъченко Л.И. Эколого-гепетическая изменчивость содержания хлорофиллов «а» и «в» в хвое сосны обыкновенной / Л.И. Кальчепко, С.Ю. Артымук и др. // Хвойные бореальной зоны, 2007. Т. XXIV, № 2-3. С. 193-196.

56. Каплин В.Г. Биоипдикация состояния экосистем: учеб. пособие для студ. биол. специальностей ун-тов и с.-х. вузов. Изд-во Самар. ГСХА. Самара, 2001. 143.

57. Качество окружающей среды Электронный ресурс.: НИЦЭБ РАН, 1999. URL: http://ecosafe.spbu.ru/ECO/readme.htm (Дата обращения 04.05.2012)

58. Кизеев А.Н. Влияние промышленных эмиссий предприятий Кольского полуострова на ассимиляционный аппарат сосны / А.Н. Кизеев, В.К. Жиров, А.Н. Никанов // Экология человека. Архангельск, 2009. № 1. С. 9-14.

59. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. 263 с.

60. Ковылина О.П., Оценка жизненного состояния сосны обыкновенной в зоне техногенного загрязнения / О.П. Ковылина, И.А. Зарубина, А.Н. Ковылин // Хвойные бореальной зоны. Красноярск, 2008. Т. XXV. № 3-4. С. 284-289.

61. Козодеров В.В., Методы оценки состояния почвепно-растительпого покрова по данным оптических систем, систем дистанционного аэрокосмического зондирования: учебное пособие / В.В. Козодеров, Т.В. Копдранип. М.: МФИТИ, 2008. 222с.

62. Колясникова Н.Л., Влияние аэротехногеиного загрязнения па морфологические и эмбриологические признаки сосны обыкновенной / Н.Л. Колясникова, Т.Д. Карнажицкая, К.А. Паршакова // Вест. Удм. ун-та, 2011. №6-2. С. 31-35.

63. Коновалова Н.В. Введение в ГИС: учебное пособие / Н.В. Коновалова, Е.Г. Капралов. М.: СП Дата+, 1997. 160 с.

64. Корчагин A.A. Видовой (флористический) состав растительных сообществ и методы его изучения // Полевая геоботаника, 1964.Т.З. М.; Л. С. 39-62.

65. Краткое руководство для геоботанических исследований. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 192с.

66. Криволуцкий Д.А. Экологическое нормирование на примере радиоактивного и химического загрязнения экосистем / Д.А. Криволуцкий, A.M. Степанов и др. // Методы биоиидикации окружающей среды в районах АЭС. М.: Наука, 1988. С. 4-16.

67. Кувшинская JI.B. Структура почвенпого покрова ООПТ «Черняевский лесопарк г. Перми» / JI.B. Кувшинская, Д.Н. Андреев // Географический вестник. Пермь, 2009. №1(9). С. 64-68.

68. Кулагин 10.3. Лесообразующие виды, техпогепез и прогнозирование. М.: Наука, 1980. 116 с.

69. Лесная энциклопедия: в 2-х т. / гл. ред. Г.И. Воробьев; Ред. кол.: H.A. Апучин, В.Г. Атрохин, В.Н. Виноградов и др.. М.: Сов. энциклопедия, 1986. Т.2. 631 с.

70. Лесной план Пермского края на 2008-2017 годы. Пермь, 2008. 432 с. электронный ресурс. URL: htip://priroda.permlcrai.ru/timberraw/lesplan/ (Дата обращения 19.04.2011).

71. Лугоеской А. М. Биоипдикациоппые возможности структурных признаков сосны // Проблемы экологии и рационального природопользования Северо-запада России. Псков: Изд-во Псковского пед. ин-та, 1995 г. С. 51 53.

72. Мартынюк А. А. Сосновые экосистемы в условиях аэротехпогепиого загрязнения. М.: ВНИИЛМ, 2004. 160 с.

73. Назаров H.H. Природная география Пермской области: учебное пособие / H.H. Назаров, Н.Г. Циберкин. Пермь: Книжный мир, 2001. 232 с.

74. Неверова O.A. Применение фитоипдикации в оценке загрязнения окружающей среды // Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2009. Т.1, № 1. С. 82-92.

75. Неьиатаев IO.H. Методы анализа геоботанических материалов. JL: Изд-во ЛГУ, 1987. 192с.

76. Николаевский B.C. Экологическая оценка загрязнения среды и состояния наземных экосистем методами фитоипдикации. изд. доп. и перераб. Пушкино: ВНИИЛМ, 2002. 220 с.

77. Николаевский B.C. Методы оценки состояния древесных растений и степени влияния на них неблагоприятных факторов // B.C. Николаевский, Н.Г. Николаевская, Е.А. Козлова // Лесной вестник, май 1999. Вып. 2 (7). С. 76-77.

78. Об особо охраняемых природных территориях Электронный ресурс.: Федер. закон от 14 марта 1995 г. № ЗЗ-ФЗ. Доступ из справ.-правовой системы «Кодекс».

79. Об утверждении Лесоустроительной инструкции электронный ресурс.: Приказ Минприроды РФ от 6 февраля 2008 г. № 31. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультаптПлюс».

80. Озерский А.Ю. Основы геохимии окружающей среды: учеб. пособие. Красноярск: ИПК СФУ, 2008. 316с.

81. Окулов H.H. Знакомьтесь, Осипская лесная дача: краеведческий очерк. Оса: Росстани-на-Каме, 1995. 172с.

82. Орлов А.Я. Почвенная экология сосны / А.Я. Орлов, С.П. Кошельков. М.: Наука, 1971. 323 с.

83. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве электронный ресурс.: ГН 2.1.7.2511-09. Доступ из справочной системы «Техэксперт: экология» предоставленный ООО «Ипформпроект».

84. Оскорбина М.В. Влияние климатических условий па динамику зеленых пигментов и фотосиптетическую продуктивность хвойных / М.В. Оскорбина, Г.Г. Суворова и др. // Вест. Красноярского гос. аграрного ун-та, 2010. №4. С. 25-30.

85. Особо охраняемые природные территории Пермской области: реестр / Отв. ред. С.А. Овеснов. Пермь: Книжный мир, 2002. 464 с.

86. Павлов И.Н. Древесные растения в условиях техногенного загрязнения: монография. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2006. 359 с.

87. Панова Н.К История развития лесной растительности па Урале в голоцене // Лесообразовательный процесс на Урале и в Зауралье. Екатеринбург, 1996.

88. Перельман А.И. Геохимия: учеб. для геолог, спец. вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1989. 528 с.

89. Перельман А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман, Н.С. Касимов. М.: Астрея-2000, 1999. 610 с.

90. План лесонасаждений городских лесов г. Перми «Черняевский лесопарк», «Парк Победы». Масштаб 1:25000. Пермь, МУ «Пермский городской лесхоз», 2003.

91. План лесонасаждений Осинского лесничества Осинского лесхоза Пермской области. Масштаб 1:25000. Пермь, Комитет по природным ресурсам Пермской области, 2002.

92. Почвы. Отбор проб электронный ресурс.: ГОСТ 28168-89. Доступ из справочной системы «Техэксперт: экология» предоставленный ООО «Ипформпроект».

93. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная (изменчивость, внутривидовая систематика и селекция). М.: Наука, 1964. 201 с.

94. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве электронный ресурс.: ГН 2.1.7.2041-06. Доступ из справочнойсистемы «Техэксперт: экология» предоставленный ООО «Информпроект».

95. Преображенский В. С. Становление ландшафтной экологии / B.C. Преображенский, Т. Д. Александрова // Изв. АН СССР: Сер. геогр., 1988. № 3. С. 124-127.

96. Приступа Г.К. Анатомо-морфологические изменения хвои сосны в техногенных условиях / Г.К. Приступа, В.Г. Мазепа // Лесоведение. Москва, 1987. № 1. С. 58-60.

97. Реймерс Н.Ф. Особо охраняемые природные территории / Н.Ф. Реймерс Ф.Р. Штильмарк. М.: Мысль, 1978. 295 с.

98. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. 637 с.

99. Реъшерс Н.Ф. Экология: теория, законы, правила, принципы и гипотезы. М.: Россия Молодая, 1994. 367 с.

100. Розенберг Г.С., Космический мониторинг в ландшафтно-экологических исследованиях / Г.С. Розенберг, С.В. Саксопов и др. // Изв. Самарского науч. центра РАН, 2012. Том 14, №1. С. 9-14.

101. Рубин А.Б. Биофизические методы в экологическом мониторинге // Соросовский образовательный журнал, 2000. №4. С. 7-13.

102. Рысин Л.П. Сосновые леса европейской части СССР. М.: Наука, 1975. 212 с.

103. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич и др.. М.: Недра, 1990.335 с.

104. Санитарные правила в лесах Российской Федерации. М.: ВНИИЦ лесресурс, 1994. 25 с.

105. Слемнев П.Н. Об информационных возможностях потенциальных интенсивностей фотосинтеза // Эколого-физиологические исследования фотосинтеза и дыхания растений / под ред. O.A. Семихатовой. Л.: Наука, 1989. С. 14-25.

106. Соболева О.М. Фитоиндикация с использованием сосны обыкновенной в Кемеровской области // Горный информационно-аналитический бюллетень: научно-технический журнал, 2009. Т. 18, № 12. С. 56-61.

107. Собчак P.O. Диагностика состояния видов хвойных в зонах техногенного загрязнения республики Алтай // Вест. Томского ун-та, 2009. №325. С. 185-190.

108. Собчак P.O. Морфофункциопальные особенности видов хвойных в условиях урбанизированной среды / P.O. Собчак, JT.B. Куровская // Вест. Томского ун-та, 2009. № 327. С 214-217.

109. Состояние и охрана окружающей среды г. Перми в 2009 г.: справочно-ипформационпые материалы / Муниципальное управление по экологии и природопользованию администрации города Перми, 2010. 55 с.

110. Суворова Г.Г. Фотосинтез хвойных деревьев в условиях Сибири. Новосибирск: Наука, 2008. С. 222.

111. Судачкова Н.Е. Биохимические индикаторы стрессового состояния древесных растений / Н.Е. Судачкова, И.В. Шеип и др.. Новосибирск: Наука, 1997. 176 с.

112. Сукачев В.Н. Избранные труды. Основы лесной типологии и биогеоцепологии. Л.: Наука, 1972. Т. 1. 418 с.

113. Тахтаджан А.Л. Высшие растения. М.; Л.: АН АССР, 1956. Т. 1.488 с.

114. Трешоу М. Диагностика влияния загрязнения воздуха и сходство симптомов // Загрязнение воздуха и жизнь растений. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. С. 126-144.

115. Трифонова Т. А. Экологическая геохимия: словарь-справочник / авт.-сост.: Т. А. Трифонова, Л. А. Ширкип. Владимир: Ред.- издат. комплекс ВлГУ, 2005. 140 с.

116. Туровцев В.Д. Биоиндикация: учеб. пособие / В.Д. Туроыцев, B.C. Краснов. Тверь: Изд-во Твер. гос. ун-та, 2004. 260 с.

117. Федоров В.Д. Экология / В.Д. Федоров, Т.Г. Гильманов. Изд-во Моск. ун-та, 1980. 464 с.

118. Флора СССР. Д.: АН СССР, 1934. Т. 1. 300 с.

119. Фомин Б. И. Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем / Б.И. Фомин и др.. СПб., 1992. Т. 14. С. 103.

120. Фомин В.В. Морфофизиологическая и автоматизированная оценка состояния сосновых древостоев в зоне действия атмосферных промышленных загрязнений / В.В. Фомин и др. // Вест. Моск. гос. Ун-та леса, 2007. №8. С. 172-183.

121. Фролов А. К. Окружающая среда крупного города и жизнь растений в нем. СПб.: Наука, 1998. 328 с.

122. Хакимова A.A. Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы в Уфимском промышленном центре // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота, 2011. № 4 (47). С. 113-114.

123. Хан JT.B. Морфологические изменения хвои сосны обыкновенной в условиях городской среды // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. ипформ. материалов междунар. иауч.-техи. конф. «JIec-2000». Брянск: РИО БГИТА, 2000. Вып. 1. С. 91-92.

124. Харин Н.Г. Дистанционные методы изучения растительности. М.: Наука, 1975. 132 с.

125. Хуттунен С. Зависимость заболеваемости и других стрессовых факторов от загрязнения атмосферы // Загрязнение воздуха и жизнь растений. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. С. 357-391.

126. Черненькова Т.В. Методика комплексной оценки состояния лесных биогеоценозов в зоне влияния промышленных предприятий // Пограничные проблемы экологии: сб. научн. трудов. Свердловск: УНЦ AI-ICCP. 1986. С. 116-127.

127. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М.: Наука, 2002. 191 с.

128. Черненькова Т.В., Динамика лесов Подмосковья по материалам космической съёмки / Т.В. Черненькова, Д.Н. Козлов // Земля из космоса наиболее эффективные решения, 2009. Вып. 1. С. 22-26.

129. Чертова О.М. Биоиидикация состояния городской среды с использованием морфометрических признаков сосны обыкновенной // Общие проблемы мониторинга природных экосистем: материалы Всероссийской пауч.-практ. конф. Пенза, 2007. С. 161-163.

130. Шгшанюк А.П. Сосновые леса Сибири и Дальнего Востока: лесоводствеппая характеристика. М.: Изд-во Академии паук СССР, 1962. 188 с.

131. Шитиков В.К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации / В.К. Шитиков, Г.С. Розепберг, Т.Д. Зипченко. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. 463 с.

132. Шуберт Р. Возможности применения растительных индикаторов в биолого-техпической системе контроля окружающей природной среды // Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды.: сб.ст. J1.: ГМИ, 1982. Вып. 1.С. 104-111.

133. Экологический мониторинг: учеб.-метод, пособие. Изд. 3-е, испр. и доп. / под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический Проект, 2006. 416 с.

134. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. 1989.

135. Ярошенко А.Ю. Значение леса в жизни человека Электронный ресурс.: Лесной форум Гринпис России, 2008. URL: http://www.wood.ru/ru/loa692.html (Дата обращения 28.03.2011).

136. Angehrn-Bettinazzi С. An attempt to evaluate some factors affecting the heavy metal accumulation in a forest stand / C. Angehrn-Bettinazzi, L. Thoni, J. Hertz // Int J Environ Anal Chem, 1989 № 35. P. 69-79.

137. Bergvist B. Fluxes of Cu, Zn, Pb, Cd, Cr and Ni in temperate forest ecosystems. A literature review / B. Bergvist, L. Folkeson, D.Berggren // Water Air Soil Pollut 1989, № 47. P. 217-286.

138. Berthelsen B.O. Heavy metal concentrations in plants in relation to atmospheric heavy metal deposition / B.O. Berthelsen, E. Steinnes, W. Solberg et al. // J Environ Qual, 1995. № 24. P. 1018-1026.

139. Farago M.E. Plants as indicators of mineralisation and pollution // Fara-go ME, ed. Plants and the Chemical Elements. Weinheim: VCH, 1994. P. 221-240.

140. Fung I.G. Remote sensing of the terrestrial biosphere / I.G. Fung, C.J. Tucker// Climate-vegetation interaction. Boulder, Co., 1986. P. 135-139.

141. Gao B. NDWI a normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space // Remote Sensing of Environment, 1996. pp. 257-266.

142. Knabe W. Monitoring of air pollutants by wildlife plants and plant exposure: suitable bioindicators for different immission types // Monitoring of Air Pollutants by Plants. Methods and Problems. The Hague: Junk Publ, 1982. P. 59-72.

143. Krause G.H. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: the basics / G.H. Krause, E. Weis // Ann Pre Pi Physiol Pi Мої Bio, 1991. №42. P. 313-349.

144. Lichtenthaler H.К. The role of chlorophyll fluorescence in the detection of stress conditions in plants / Ы.К. Lichtenthaler, U. Rinderle // CRC Adv Anal ( Chem, 1980. №19. P. 529-585.

145. Lichtenthaler H.K, Vegetation Stress: An Introduction to the Stress Concept in Plants // J. Plant Physiol, 1996. Vol. 148. P. 4-14.

146. Markert B. Multi-element analysis in a forest ecosystem. Variations in chemical composition of trees and ground flora. Angew Botanik. 1990. № 64. P. 19-36.

147. NDVI теория и практика электронный ресурс. URL: http://gis-lab.info/qa/ndvi.html (Дата обращения - 12.03.2012).

148. Noss R. F. Endangered ecosystems of the United States: a preliminary assessment of loss and degradation / R. F. Noss, E.T. LaRoe, J.M. Scott //I

149. Biological Report 28. National Biological Service, Washington, D.C. 1995. электронный ресурс.: URL: http://biology.usgs.gov/pubs/ecosys.htm (Дата обращения 21.02.2012).

150. Sellers P.J. Testing the simple biosphere model (SiB) using point micrometeorological and biophysical data / P.J. Sellers, J.L. Dorman // J.Climate and Applied Meteorology, 1987. V. 26, N.5. P. 622-651.

151. Stroppiana D. Radiometric analysis of Spot Vegetation images for burnt area detection in northern Australia / D. Stroppiana, S. Pinnock, J.M.C. Pereira, J.M. Grégoire // Remote Sensing of Environment, Vol. 82, 2002, pp. 21-37.

152. Vilkka L. Comparison of the levels of some metals in roots and needles of Pinus sylvestris in urban and rural environments at two times in the growing season / L. Vilkka I. Aula, P. Nuorteva // Ann Bot Fennici, 1990. №27. P. 53-57.