Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-биологические особенности вяза приземистого (Ulmus pumila L.) и яблони ягодной (Malus baccata (L.) Borkh.) в условиях г. Читы

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-биологические особенности вяза приземистого (Ulmus pumila L.) и яблони ягодной (Malus baccata (L.) Borkh.) в условиях г. Читы"

На правах рукописи

□U34U236B

Ковалёва Светлана Владимировна

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ВЯЗА ПРИЗЕМИСТОГО (Ulmuspumila L.) И ЯБЛОНИ ЯГОДНОЙ (Malus baccata (L.) iiorkli.) В УСЛОВИЯХ г. ЧИТЫ

Специальность 03.00.16 - «Экология»

Г [■' Q О

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улап-Удэ- 2009

003482366

Работа выполнена в Институте природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения РАН.

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

Ведущее учреждение: Забайкальский государственный гуманитарно-педагогический университет им. Н.Г.Чернышевского (г. Чита)

Защита состоится «25 ноября» 2009 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.022.03 по защите докторских диссертаций при Бурятском государственном университете по адресу: 670000, г. Улан-Удэ ул. Смолина, 24а, конференц-зал.

Факс: (3012)210588, e-mail: d21202203@mail.nj; namsalov@bsu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Бурятского государственного университета

Автореферат разослан «¿3» октября 2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета

Намзалов Бимба-Цырен Батомункуевич

Анцупова Татьяна Петровна

кандидат биологических наук, с.н.с. Сэкулич Ирина Романовна

кандидат биологических наук

Н.А. Шорноева

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы: заключается в необходимости планирования зеленого благоустройства при строительстве крупного населенного пункта. В связи с высокими темпами урбанизации, обусловливающими рост городов, изменяется качество среды, в которой находится население. Негативное воздействие так же испытывает дендрофлора данного населенного пункта, выполняющая рад функций: эстетическую, оздоровление санитарно-гигиенического состояния и улучшение качества атмосферы, повышение уровня влажности, пылеулавливание, шумовых барьеров.

При сложившейся планировочной инфраструктуре города, выделяются участки с различным уровнем загрязнения почвенного и снежного покрова, атмосферного воздуха. Совокупность условий урбанизированной среды негативно сказывается на состоянии габитуса, росте и развитии растений, а так же выполняемых ими функциях. Работы по изучению влияния условий произрастания на разных участках на объекты, используемые в качестве озеленения, не проводились. Таким образом, возникает необходимость подбора растительности, с учетом воздействующих факторов, для озеленения города при его благоустройстве.

Работы по изучению городской среды проводились недостаточно, ограничиваясь химическим составом почвенного и снегового покрова, атмосферного воздуха (Волосиков и др., 1999). Существует недостаток в изученности отдельных представителей дендрофлоры при различных условиях произрастания. В частности, в пределах Читы приоритет принадлежит Populus balsamifera, Ulmus pumila, Malus baccata, Padus avium, несмотря на различие ландшафтов внутри самого города. Отсутствуют работы благоустройства города при различных условиях произрастания.

Цель работы - провести комплексные эколого-биологические исследования Ulmus pumila и Malus baccata в условиях крупного города.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

• дать характеристику изучаемым объектам исследования, учитывая специфику природных условий, ландшафта и уровня загрязнения почвенного и снежного покрова;

• изучить влияние урбанизированной среды на эколого-биологические особенности изучаемых видов, на примере фенологического развития, морфометрических показателей вегетативных и генеративных органов и качественных особенностей семян;

• оценить факторы среды, оказывающие угнетающее воздействие на рост и развитие исследуемых объектов;

• рекомендовать наиболее пригодные для данных условий произрастания объекты, для дальнейшего использования их в качестве элементов озеленения.

Научная новизна. Комплексные биоэкологические исследования яблони ягодной и вяза приземистого по уровню загрязнения почвенного и снежного покрова в различных районах г. Читы проводятся впервые. Новизна работы заключается в проведении фенологических наблюдений и морфометрических исследований яблони ягодной и вяза приземистого с учетом различных условий произрастания на территории города. Выявлено, что сроки вступления в последующую из фенологических фаз развития и характер их протекания различаются в зависимости от экспозиции и суммарного загрязнения почвенного и снегового покрова. Морфометрические исследования вегетативных и генеративных органов растений позволили выделить признаки изменчивости наиболее и наименее подверженные воздействию окружающей среды. Проведение анализа биологии семян исследуемых объектов, позволило установить их качественные характеристики: при каких условиях окружающей среды развиваются наиболее жизнеспособные семена яблони ягодной, а также при каких условиях произрастания формируются семена, обладающие лучшими качественными показателями - энергией прорастания и всхожестью.

Практическая значимость.

1. Полученные данные могут быть использованы при озеленении различных районов с разным уровнем загазованности атмосферного воздуха.

2. Даны предложения и рекомендации для замены некоторых посадок, подверженных значительному влиянию поллютантов, находящихся в воздухе и оседающих на поверхности почвы, на идентичные виды растений; возможны предложения по замене некоторых экземпляров растений, длительно произрастающих на определенной территории, в меньшей степени приспособленных к условиям урбанизированной среды.

3. Возможное использование полученных результатов в качестве рекомендаций при озеленении территорий различной нагрузки (парки, скверы, детские сады, школы, живые изгороди).

4. Материалы проведенных исследований могут быть использованы в учебном процессе преподавателями педагогических институтов, лесотехнических колледжей.

Защищаемые положения:

1. Ритмы фенологического развития яблони ягодной и вяза приземистого отражают различную степень приспособленности к условиям произрастания в пределах города, которые отражаются в характере и степени протекания фенологических ритмов развития, в частности сроках вступления и завершения фенофаз развития, обилии цветения и плодоношения, завершении листопада.

2. Морфометрические показатели вегетативных и генеративных органов объектов озеленения могут служить дополнительными данными при определении влияния урбанизированной среды на их рост и развитие. При этом наиболее информативными признаками изменчивости подверженными воздействию окружающей среды являются лист и годичный прирост побега яблони ягодной и вяза приземистого.

3. Качественные показатели семян яблони ягодной и вяза приземистого отражают степень воздействия урбанизированной среды при различных условиях произрастания. Они выражаются в степени жизнеспособности семян при трех категориях СПЗ (суммарного показателя загрязнения) от допустимого до чрезвычайно опасного на различных экспозициях в пределах города. При этом наиболее информативны отличия в показателях энергии прорастания и всхожести семян.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на ряде международных, всероссийских и региональных конференций, в том числе: «Географические исследования в Забайкалье: материалы II региональной конференции» (Чита, 2006); «Природные ресурсы Забайкалья и проблемы геосферных исследований: Материалы научной конференции» (Чита, 2006); «Экология в современном мире: взгляд научной молодежи» (Улан-Удэ, 2007); «Биоморфометрические исследования в современной ботанике. Материалы международной конференции» (Владивосток, 2007); «Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения»: Материалы международной конференции, посвященной 135-летию со дня рождения И.И. Спрыгина» (Пенза, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе одна в издании из перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 142 страницах, содержит 42 таблицы и 36 рисунков. Список литературы включает 121 источник, из них 6 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. Воздействие городской среды на зеленые насаждения

Проведен обзор литературных данных по влиянию урбанизированной среды на состояние древесных растений города, описаны функции, выполняемые растительностью. Выявлены наиболее и наименее устойчивые объекты к пыли и газам, находящимся в атмосфере и оседающим на поверхности почвы (Андреев и др., 1992, Herbert, 1961). Выделены компоненты урбанизированной среды, оказывающие особенно негативное влияние на дендрологический состав насаждений города (Ярославцев, 1954, Илькунин, 1971, 1978, Гудериан, 1979, Николаевский, 1979,1983,1988, Пастернак и др., 1985, Чельцова, 1987, Гавриленко, 1992, Черненькова, 2002). Дано описание характерным повреждениям в зависимости от концентрации и категории поллютантов, поступающим в воздух от многофакторного антропогенного воздействия. Показано, что в работах по изучению растительности в пределах города исследование протекало по одному или нескольким параметрам, при этом в .меньшей степени учитывалась степень техногенного загрязнения (Половнчев, 1980, Пащенко, 1984, Jurasck, 1993, Ведерников и др.. 2007).

Городская среда, оказывающая воздействие на состояние зеленых насаждений, складывается из ряда факторов, к которым относятся особенности рельефа, перепады температур и инверсии, различные условия увлажнения атмосферными осадками и отличным уровнем залегания грунтовых вод, а также удаленность' и приближенность к естественным водоемам. (Бурова, 1975, Ильин и др., 1980, Алексеев, 1982, Журкова, 2003, Кухта, 2003, Павлов, 2006). В пределах города Чита выделяется несколько природных зон, при этом дендрофлора представлена малым видовым разнообразием (Бобринев и др., 1991). Таким образом, все ландшафтное сочетание природных зон и сложившаяся планировочная структура обязывают к более полному изучению элементов озеленения, как естественно произрастающих в пределах данных условий, так и интродуцентов. В работе дана При этом дана эколого-биологическая характеристика вяза приземистой и яблони ягодной, отображая их функциональные свойства, достоинства и недостатки при введении их в городские условия (Тахтаджян, 1980, Жуковский, 1982, Коропачинский, 1983, Мартынов, 1992, Неверова, 2001, Кузнецов, 2005).

ГЛАВА 2. Район, объекты и методы исследования

2.1 Характеристика района и объектов исследования

Исследования, касающиеся изучению эколого-биологических особенностей вяза приземистого и яблони ягодной, проведены на территории г. Читы Забайкальского края. Город расположен на территории Читино-Ингодинской впадины, приподнят над уровнем моря на 640-650 м., окаймлен Яблоневым хребтом и хребтом Черского. Рельеф местности в районе Читы разнообразен, колебания высот в черте города составляют более 100 м. Наиболее низкая центральная и южная части города расположены у берегов рек Читы и Ингоды. Климат резко континентальный. Для города характерна температурная инверсия и низкая рассеивающая способность, особенно в зимнее время года (Напрасников и др., 1968, Швер и др., 1982, Дёгтев, 1991).

Выделенные пробные площадки отличаются между собой по уровню загрязнения почвенного и снежного покрова, согласно эколого-геохимической карты города Читы (Волосиков и др., 1999), а так же географическим положением экспозиций: терраса долины реки Чита, подножье юго-восточного склона Титовской сопки, пологий предгорный шлейф хребта Черского северо-западного склона (Кулаков, 2001).

В качестве объектов наблюдения выбраны яблоня ягодная и вяз приземистый широко используемые в качестве озеленения города. Возраст растений варьирует в пределах 30-35 лет. Насаждения формируют однорядные аллеи около изгородей предприятий, одиночные посадки в скверах и парках, в местах ограниченного пользования (дошкольные и

школьные учреждения). К числу достоинств вяза и яблони, используемых при озеленении относятся: подходящий к условиям среды вегетационный период развития, экономичность в посадке, быстрая приживаемость, толерантность к условиям урбанизированной среды, способность поддаваться обрезке при дизайнерской обработке, декоративность видов в период цветения и плодоношения. Отрицательной чертой использования яблони в качестве элемента озеленения является значительное повреждение яблоневой молью.

Для наблюдений за вязом приземистым выделено десять, а за яблоней ягодной девять пробных площадок. С 2007 года выделена контрольная площадка терраса в долине реки Ингода, где растения находятся в естественных условиях произрастания.

2.2 Методика проведения работ

Влияние урбанизированной среды на эколого-биологические особенности вяза и яблони изучалось по нескольким методикам. Фенологическое наблюдение проводилось по методическим рекомендациям Б.И. Иваненко (1962), И.Н. Бейдеман (1974), В.А. Морякиной (1975) и др. Сбор и изучение морфологических признаков побега, листа, плодов и семян осуществлялось по методикам Ю.А. Злобина (1989), Г.И. Соколовой (1993) с использованием практикума O.A. Поповой (2002) и рекомендациям лесной таксации (1967). Осуществлялось морфометрическое измерение семян вяза с крылатками и без них, длины и ширины плодов яблонь, длины семян яблонь, взвешивание 1000 штук семян по ГОСТу 13056.4-67 и плодов. Глазомерная оценка цветения и плодоношения, дана по шкале В.Г. Каппера (Наставления..., 1980), ежегодно производилось определение количества цветков и плодов на исследуемых объектах. Изучение биологии семян яблони и вяза проходило на лесосеменной станции. Проращивание семян вяза приземистого для определения энергии прорастания и всхожести осуществлялось по ГОСТу 13056.6-97 (1998) с соблюдением всех требований. Определение жизнеспособности семян яблони ягодной проводилось по ГОСТу 13056.7-93 (1995). Статистическая обработка полученных данных реализовывалась с использованием пакета программ Microsoft Excel-2000 и Statistica 6.0.

ГЛАВА 3. Зависимость фенологического развития исследуемых объектов от абиотических и антропогенных факторов среды

Анализ ритмов фенологического развития у вяза и яблони при различных условиях произрастания показал, что большинство деревьев развивается по типу, характерному для растений естественных условий произрастания, но с более ранним вступлением в последующую из фаз развития.

Наблюдения зафиксировали, что фенологическое развитие вяза начинается на 10-15 дней раньше, чем яблони, при этом осеннее расцвечивание листвы и листопад протекают практически одновременно.

Период фенологического развития вяза приземистого в среднем составляет 178 дней. Распускание цветочных почек отмечается с 15 по 29 апреля в зависимости от погодных условий. Развитие и созревание семян продолжается с начала второй декады мая по конец третьей декады июня -начала первой декады июля. На протяжении 55-65 дней происходит рост и развитие листовой пластины. Начало изменения окраски листвы приходится с завершения третьей декады августа до середины сентября. Фаза листопада продолжается до конца октября.

Z5S

>— 2006г.

— 2007Г.

г~ 2008г.

Фенологические наблюдения за исследуемый период позволили определить степень зависимости фенофаз развития от погодных условий (рис. 1) и от мест произрастания (рис. 2). Отмечено более раннее набухание и распускание цветочных почек у вяза в 2008 году, по сравнению с предыдущими годами, что связано с ранним (первая декада апреля) установлением безморозного периода и лучшим увлажнением. У растений, подверженных очень высоким показателям загрязнения почвенного и снежного покрова, а также воздуха, наблюдаются более поздние сроки вступления в каждую из фенофаз развития, сокращенные сроки и характер протекания данной фазы.

Рис. 1. Температурный режим

4JB1 ж

áISBl Jíjki-

тт #j§'

набухание генеративных почек; ЩЦ распускание генеративных понек; |у-у__;:| ■ цветение;

'^ распускание вегетативных почек, распускание и развитие листьев, Ч//////А осеннее изменение окраски листвы, рКеШа -листопад.

Примечание; А - 2006г. допустимы!"! СПЗ долины реки Чита; В - 2007г, умеренно опасный СПЗ юго-восточного склони Тптовской сопки; С - 2008г. опасный СПЗ северо-западного склона хребта Черского,

Рис. 2 Фенологические спектры шва приземистого (фрагмент)

При этом отмечаются схожие сроки наступления фазы осеннего расцвечивания листвы и листопад. Данные наблюдения, характеризующие особенности фенологического развития, совпадают с работами Г.В. Ярославцева (1954) и М.Ф. Ефимова (1959).

Период вегетации яблони ягодной короче, чем у вяза, и составляет в среднем до 160 дней. Распускание почек начинается у большей части растений в первой декаде мая, на отдельных пробных площадках данная фенофаза начинается в конце второй - начале третьей декады апреля и продолжается до двух недель. Развитие листовой пластины приходится на второю - начало третьей декады мая и продолжается до середины июля. Период бутонизации и цветения длятся 30-35 дней. Развитие плодов и их созревание протекает в течение двух месяцев. Начало осеннего изменения окраски листвы на отдельных пробных участках наблюдается в конце третьей декады августа, в основном данная фаза начинается в середине первой - начале второй декады сентября. Листопад продолжается до конца октября.

Фенологическое развитие яблони ягодной в условиях города отличается по экспозициям в зависимости от условий произрастания (рис. 3). В ходе проведенных наблюдений выявлено, что лучше выглядят и развиваются яблони, находящиеся при лучшем освещении (в долине реки Чита - при допустимом и опасном СПЗ, на юго-восточном склоне Титовской сопки -при допустимом СПЗ). Наиболее угнетены растения, произрастающие либо под пологом высоких деревьев (на юго-восточном склоне Титовской сопки -при умеренно опасном и опасном СПЗ), либо затененные со всех сторон зданиями (долина реки Чита - при умеренно опасном СПЗ).

; набухание почек; распускание почек; " распускание листьев;

бутонизация и цветение;

К£а

ш

осеннее изменение окраски

листвы;

листопад.

Примечание: А - 2006г, умеренно опасный СПЗ контрольная площадка; С - 2008с. опасный СПЗ

Рис. 3 Фенолога чес кис а

юго-восточного склона Ти товской сопки; 13 2007г. северо-западного склона хребта Черского.

иктры яблопп ягодном (фрагмент)

Несмотря на то, что растения, произрастающие на северо-западном склоне хребта Черского, имеют схожие сроки вступления в некоторые фенологические фазы развития и продолжительность их протекания, именно эти объекты подвергаются значительному воздействию вредителей. Интенсивное нападение насекомых-вредителей связано с пониженной влажностью городского воздуха, что вызывает увядание, ослабление роста и физиологических процессов у растений согласно наблюдениям В.М. Журавлева (1966).

К растениям, наиболее подходящим для замены яблонь при трех категориях СПЗ на северо-западном склоне хребта Черского, относятся Armeniaca sibirica, Aser ginnala, Aser platanoides, Padus ussuriensis, которые произрастая на данной экспозиции, не повреждаются вредителями, имеют лучшее состояние габитуса, декоративны в период различных фаз вегетации.

ГЛАВА 4. Влияние факторов урбанизированной среды на морфометрические показатели вегетативных и генеративных органов яблони ягодной и вяза приземистого

При оценке жизненного состояния исследуемых объектов в условиях городской среды проведены морфометрические измерения вегетативных и генеративных органов. Результаты исследования габитуса яблони показали, что на протяжении всего периода наблюдается радиальный прирост кроны в среднем от 0,26 до 0,53 м2. В высоту объекты увеличиваются на 0,20-0,41 м. в зависимости от условий произрастания. Диаметр ствола в 2006 году изменился на 1,5±0,4 см у яблонь, произрастающих при допустимом СПЗ на всех трех экспозициях. В 2007 году прироста стволовой части растений не отмечалось. В 2008 году - у яблонь, растущих при допустимом СПЗ в долине реки Чита и на юго-восточном склоне Титовской сопки на 0,8±0,07 см и при опасном СПЗ в долине реки Чита на 0,5±0,04см, на остальных пробных площадках прироста не отмечалось.

Измерение параметров вегетативных органов Malus baccata при различных условиях произрастания показывают, что максимальных размеров растения достигают в долине реки Чита при воздействии допустимого СПЗ (прирост побега одного года - 28,59±1,57, средняя длина междоузлий -3,44±0,17, количество листьев на побеге - 20±1, количество плодов на побеге - 29±2 и в кисти - 5±1). Минимума размеров по данным параметрам достигают растения, произрастающие под воздействием опасного СПЗ на экспозиции северо-западного склона хребта Черского: прирост побега за один год составляет 13,51±1,34, средняя. длина междоузлий - 2,3±0,19, количество листьев на побеге - 9±1, количество плодов на побеге - 14±3, количество плодов в кисти - 2±0,24.

Морфометрия параметров генеративных органов данного вида (на примере цветка, плодов и семян) отражает то, что максимальные размеры характерны для яблонь, находящихся под воздействием опасного СПЗ в

долине реки Чита, а наименьшие размеры по данному признаку отмечаются у растений, произрастающих при умеренно опасном СПЗ на северо-западном склоне хребта Черского (табл. 1).

Таблица 1

Основные показатели морфометрии генеративных органов яблони ягодной за исследуемый период (фрагмент)

Экспозиция Допустимый СПЗ Умеренно опасный СПЗ Опасный СПЗ Контрольна я площадка

Л £ п О. о о оо О о о со о ЧО О о оо О о оо о

гч гч гч сч (Ч гч <4 сч ГЧ

Масса 375,7 413,8 472,1 253,8 375,3 398,4 368,5 333,5 426,8

плодов. ±51,2 ±43,3 ±2,81 ±31,7 ±25,7 ±3,17 ±63,4 ±45,1 ±3,2

гр. 362,4 342,6 293,4 390,5 311,4 340,6 256,4 222,6 266,2 541,4 503,7

±30,9 ±56,3 ±2,92 ±67,6 ±80,5 ±3,03 ±41,3 ±15,8 ±1,15 ±52,6 ±3,64

256,7 - 238,0 249,4 - 192,5 239,6 - 216,8

±40,9 ±3,25 ±30,6 ±2,37 ±34,3 ±2,74

Примечание: экспозиция 1 - долина реки Чита, 2 - юго-восточный склон Титовской сопки; 3 — северозападный склон хребта Черского.

Проведенные исследования позволили установить, что лучшими морфометрическими данными обладают яблони, произрастающие при допустимом СПЗ в долине реки Чита и на юго-восточном склоне Титовской сопки. Достаточно низкими показателями характеризуются растения, находящиеся при умеренно опасном СПЗ в долине реки Чита, при опасном СПЗ на юго-восточном склоне Титовской сопки. Вследствие того, что яблони на северо-западном склоне хребта Черского подвержены воздействию яблоневой моли, то данные объекты обладают меньшими морфометрическими размерами, по сравнению с фоновыми объектами. При определении количественных показателей плодов и семян яблони выявлено, что максимальные размеры характерны для растений, находящихся под воздействием опасного СПЗ в долине реки Чита; наименьшие размеры по данным параметрам наблюдаются у объектов, произрастающих при умеренно опасном СПЗ на северо-западном склоне хребта Черского. Отсутствие результатов по данному признаку в 2007 году на экспозиции северо-западного склона хребта Черского при всех категориях СПЗ связано с полным повреждением вредителями органов растений.

При исследовании насаждений СЛтш ритИа, отличающихся специфическими условиями произрастания, использовались вегетативные и генеративные органы. Визуальное обследование габитуса вяза позволило выявить ряд особенностей развития: радиальное увеличение кроны варьировало от 0,4 м2 у вязов, произрастающих при чрезвычайно опасном СПЗ до 2,2 м2 у растений, находящихся при опасном СПЗ в долине реки Чита. У контрольных объектов данный показатели составляет 1,3 м"; в

высоту деревья увеличиваются на 0,20-0,63 м; динамика радиального прироста диаметра ствола на протяжении наблюдаемого периода не отмечено среди всех объектов,

В ходе проведенных исследований выявлено, что наиболее устойчивы к условиям городской среды вязы, произрастающие при опасном СПЗ в долине реки Чита (прирост - 46,10 ± 1,34, количество листьев на побеге одного года - 36 ± 1, длина междоузлий - 4,80 ± 0,26, диаметр побега в основании годичного прироста - 0,46 ± 0,011). У деревьев контрольного варианта данные параметры имеют следующие размеры - 31,51 ± 1,93; 21 ± 2; 4, 48 ± 1,44; 0,42 ± 0,02 соответственно. Наименьшими размерами вегетативных органов обладают вязы, произрастающие при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита: в отдельные годы прирост - 6,35 ± 0,51; количество листьев на побеге - 8 ± 0,52; длина междоузлий - 1,04 ± 0,11; диаметр побега -0,19 ±0,015 (рис. 4).

СМ мм

450

умеренно опасный СПЗ, юго-восточный склон Титовской сопки;

300

150

опасный СПЗ, долина р.Чита;

.—^ чрезвычайно опасный СПЗ, долина р. Чита;

--годовое количество осадков

2006

2007

2008

Рис. 4 Зависимость прироста побега вяза от количества осадков (фрагмент)

Исследование генеративных органов вяза дало следующие результаты: наилучшими морфометрическими данными обладают семена с растений, произрастающих при допустимом СПЗ в долине реки Чита и на юго-восточном склоне Титовкой сопки, среди трех пробных площадок различного уровня загрязнения на северо-западном склоне хребта Черского наилучшая морфометрия семян отмечена у вязов, находящихся под воздействием опасного СПЗ (табл. 2).

Морфометрические измерения черешка листьев растений, позволили обнаружить закономерность между его длиной и визуальной освещенностью экспозиции. Причем данная особенность отмечена как у вязов, так и у яблонь. Наибольшей длиной черешка обладают растения, находящиеся под меньшим количеством солнечного света, где растения затенены либо строительными сооружениями, либо произрастают под пологом высоких деревьев (объекты, в долине реки Чита и на северо-западном склоне Титовской сопки при умеренно опасном СПЗ); наименьшая длина черешка листовой пластины отмечена у объектов, произрастающих на экспозициях с

большим количеством естественной освещенности (растения в долине реки Чита при допустимом и опасном СПЗ).

Таблица 2

Основные показатели морфометрии генеративных органов вяза приземистого за исследуемый период (фрагмент)

Признак Экспоз иция Допустимый СПЗ Умеренно опасный СПЗ Опасный СПЗ Чрезвычайно опасный СПЗ Контрольная площадка

2006 2007 2008 2006 2007 2008 2006 2007 2008 2006 2007 2008 2007 2008

Глазоме рная оценка цветения , балл I 2 3 1 4 i 4 4 4 3 2 2 1 5 4

2 4 4 3 3 3 3 4 4 4 - - -

3 3 4 3 2 2 2 5 4 4 - - -

Глазоме рная оценка плодоно шения, балл 1 2 2 2 4 5 3 4 4 3 2 2 1 5 4

2 4 4 3 3 3 3 4 4 4 -

3 3 4 3 2 2 2 5 4 4 -

Масса семян, П>- 1 9,76± 0,4 9,17 ±0,6 9,04 ±0.3 9,58 ±0,3 6,42 ±0,3 8,85 ±0,3 9,36± 0,6 8,79± 0,05 10,66 ±0,4 : ±0,2 5,41 ±0,2 7,63 ±0,2 8,34 ±0,5 9,43 ±0,4

2 12,08 ±0,3 8,22 ±0,2 9,41 ±0,2 9,63 ±0,3 7,26 ±0,4 8,17 ±0,3 9,63± 0,4 6,28± 0,3 8,3 6± 0,2 - - -

3 9,3 0± 0,5 6,98 ±0,4 8.43 ±0,4 7,16 ±0,4 7,40 ±0,4 8,16 ±0,3 10,10 ±0,3 8,96± 0,3 9,92± 0,2 - - -

Примечание: экспозиция 1 - долина реки Чита, 2 - юго-восточный склон Титовской сопки; 3 - северозападный склон хребта Черского.

При определении условий, оказывающих наибольшее воздействие на линейный прирост побега (Ловелиус, 1979; Лайранд и др., 1980; Юкнис, 1988; Павлов, 2006), установлено, что на данный показатель влияют как уровень загрязнения почвенного покрова и атмосферного воздуха, так и летние температуры и осадки, поступившие в период с мая по август.

ГЛАВА 5. Эколого-биологические особенности семян Ulmus pumila и Malus baccata при различном СПЗ среды

Определение жизнеспособности семян яблони ягодной проводилось по ГОСТу 13056.7 - 93 (Минск, 1995). Эксперимент проводился на 100 штуках семян, взятых в трехкратной повторности. Подготовка семян к анализу проходила в следующей последовательности: семена замачивались на 3-4 суток, после чего семена извлекались из семенной кожуры с обнаженным, зародышем. В лабораторных условиях проводилось окрашивание зародышей красителем индиго-кармин (в течение двух часов). По степени окраски определялся уровень жизнеспособности зародышей. Результаты определения жизнеспособности семян яблони затри года отображены на рис. 2 (А, В).

Примечание: экспозиция 1 - долина реки Чита, 2 - юго-восточный склон Титовской сопки, 3 - северозападный склон хребта Черского, 4 - контрольная площадка. Щ^'Юбг [://У)7г, [¿х^'Зг.

Рис. 5 Жизнеспособность семян яблони ягодной за исследуемый период. |

А - при допустимом СПЗ, В - при опасном СПЗ

По результатам анализа отмечается, что среди пробных площадок, -расположенных в долине реки Чита и на юго-восточном склоне Титовской сопки при допустимом и опасном СПЗ, происходит снижение показателей жизнеспособности семян от 2006г. к 2007г. и увеличение данного показателя в 2008г. На тех же экспозициях, при умеренно опасном СПЗ и на северозападном склоне хребта Черского при всех категориях загрязнения, наблюдается увеличение жизнеспособности семян в течение трех лет. На экспозиции северо-западного склона хребта Черского отсутствуют данные за 2007г., вследствие полного повреждения растений яблоневой молью в период завершения цветения и образования плодов.

Влияние урбанизированной среды на вязы определялось при проведении биологии семян по ГОСТу 13056.6-97 (Минск, 1998). Эксперимент проходил на 100 штуках в трехкратной повторности. К качественным характеристикам семян относилось определение энергии прорастания и всхожесть. Подготовка | и проведение анализа семян проходили следующим образом: семена очищались от крылаток, раскладывались на влажную бумагу, помещались на ! контейнер с водой определенной температуры и освещенностью. Результаты | проведения биологии семян вяза отображены на рисунке 6. !

В результате проведенных исследований было выявлено, что * наибольшей энергией прорастания и всхожестью обладают семена с растений, находящихся под воздействием допустимого СПЗ в долине реки Чита - 95% и 98%, наименьшими показателями по данному признаку характеризуются семена с растений, произрастающих при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита - 69% и 81%. У деревьев контрольной ! площадки по данным параметрам отмечены следующие показатели: I всхожесть - 97%, энергия прорастания - 99%.

УУУУЛ данные 2006 г.:

данные 2007г.;

I I данные 2008г.

Категория СПЗ:

1, 5, 8 -допустимая;

2, 6, 9 - умеренно опасная;

3, 7, 10 - опасная; 4 - чрезвычайно опасная. I [ - контрольная площадка

Рис. 6 Энергия прорастания семян вяза за исследуемый период

При измерении длины проростка, полученные результаты сформированы в несколько групп - до 0,5 см., 0,51-0,99 см., 1,0-3,0 см., от 3,1см. В 2006г. среди всех пробных площадок по длине проростка преобладали значения до 0,99 см., что составляло 54%; семян с длиной проростков 1,0-3,0 см - 32%, семян с длиной проростка от 3,1 см. около 24 %. У вязов, произрастающих при чрезвычайно опасном СПЗ, отмечено 43 % семян с длиной проростка до 0,5 см и 57 % семян с длиной проростка 0,510,99см (рис. 7).

Для 2007 года характерно снижение показателей с длиной проростка до 0,5 см. На отдельных пробных площадках, отмечено увеличение числа семян с проростком 0,51-0,99 см. и длиной проростка 1,0-3,0 см до 40%. Наблюдается уменьшение количества семян с длиной проростка от 3,1 см до 10 %. Наибольшее количество проростков с длиной до 0,5 см характерно для вязов, произрастающих при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита (53%), наименьшее - у вязов, находящихся под воздействием опасного СПЗ на той же экспозиции. Преобладают проростки с длиной 0,5Ь0,99 см у растений, произрастающих при опасном СПЗ в долине реки Чита (64%), меньшее количество семян по данному параметру отмечено у вязов, растущих при опасном СПЗ на северо-западном склоне хребта Черского (20%). У растений фонового контроля длина проростка варьировала от 0,5 см -18%, 0,51-0,99 см.-26%, 1,0-3,0 см - 51%, от 3,1 см - 5%.

Изменения в показателях длины проростка семян произошли в 2008году. Преобладание семян с длиной проростков до 0,5 см отмечено у вязов, растущих при допустимом и умеренно опасном СПЗ в долине реки Чита, при умеренно опасном и опасном СПЗ на северо-западном склоне хребта Черского, при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита. У вязов контрольной площадки наблюдалось следующее распределение полученных данных по длине проростка: одинаковое количество проростков с длиной до

0,5 см и 0,51-0,99 см (по 27%), 33% проростков с длиной 1,0-3,0 см., 13% проростков с длиной от 3,1 см.

Экспозиция: долина реки Чита 1 - допустимый СПЗ 2006г, 2 — чрезвычайно опасный СПЗ 2007г; юго-восточный склон Титовской сопки 3 - умеренно опасный СПЗ 2006г, 4 - допустимый СПЗ 2008г; северо-западный склон хребта Черского 5 - опасный СПЗ 2007г, 6 - умеренно опасный СПЗ 2008г.

Рис. 7 Длина проростков семян вяза (фрагмент)

Изучением влияния различного уровня и вида атмосферного загрязнения на биологию семян занимался И.Н. Павлов (2006), в работе которого выделены такие показатели биологии семян, как энергия прорастания и всхожесть, изменяющиеся в зависимости от удаления исследуемых объектов от промышленной зоны и крупных автострад.

Таким образом, на биоморфометрических показателях семян отражается, как экологическая обстановка условий произрастания (уровень загазованности и загрязнения атмосферного воздуха; количество поллютантов, оседающих на поверхности почвы и снежном покрове), так и особенности ландшафта (экспозиция, тип почвы, эдафические свойства, перемещение воздушных масс, освещенность, гидрография) и особенности районной планировки города.

выводы

1. При планировании благоустройства населенного пункта и подборе видового ассортимента в качестве элементов озеленения необходимо учитывать не только нагрузку данного района от стационарного и передвижного видов загрязнителей, но и специфику ландшафтных структур крупного города. Фенологические наблюдения выявили, что среди выделенных экспозиций внутри города начало и завершение фенофаз варьирует в течение 4-6 дней в пределах одного вида, при этом распускание почек у вяза приземистого начинается на 10 дней раньше, чем у яблони ягодной; завершается фенологические развитие данных видов практически одновременно - в конце октября.

2. Изучение морфометрических показателей яблони ягодной и вяза приземистого позволили выделить наиболее и наименее подверженные городской среде объекты в пределах одного вида. Так менее приспособились к условиям урбанизированной среды яблони, произрастающие на северозападном склоне хребта Черского при трех категориях СПЗ; среди вяза приземистого наилучшими морфометрическими характеристиками обладают растения, находящиеся под воздействием опасного СПЗ в долине реки Чита, наиболее угнетены растения, произрастающие при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита.

3. Проведенный анализ биологии семян дает возможность определить жизнеспособность семян у яблони ягодной, энергии прорастания и всхожести у вяза приземистого, а также доказывает, что наименьшими показателями у яблони обладают семена, собранные с растений, произрастающих при всех, категориях загрязнения на северо-западном склоне хребта Черского, у вяза наименьшими характеристиками обладают семена, собранные с объектов, находящихся при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита.

4. На состояние габитуса, фенологическое развитие, радиальный и линейный прирост, морфометрические показатели листовой пластины, семян и плодов в большей степени оказывает место произрастания изучаемых объектов, а так же количество поллютантов находящихся в атмосфере, оседающих на поверхность почвы и снежного покрова, а также освещенность.

5. Результаты исследований показали, что необходима замена яблонь на северо-западном склоне хребта Черского при всех категориях загрязнения и вязов в долине реки Чита при чрезвычайно опасном СПЗ по причине угнетенности посадок, состоянию габитуса и подверженности воздействию вредителей. В качестве элементов озеленения более пригодны на экспозициях северо-западного склона хребта Черского такие виды, как Агтетаса зЛтса (имеющий естественный ареал распространения, используемый в озеленении в настоящее время в небольшом количестве), Азег guulala, А$ег рЫапоЫе.ч, Рсн/нь- м.ш/пе/ш.у, произрастающие на данной территории в единичных экземплярах.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Ковалёва C.B. Определение жизнеспособности семян Malus baccata, собранных с растений в черте г. Читы // Вестник Крас ГАУ. Вып. № 6 -Красноярск: Изд-во Красс ГАУ, 2008. - С. 68-70

Публикации в других изданиях:

1. Ковалёва C.B. Озеленение города, как создание его эстетического облика // Природные ресурсы Забайкалья и проблемы геосферных исследований: Материалы научной конференции. - Чита: ЗабГГПУ, 2006 - С. 78-79

2. Ковалёва C.B. Изучение эколого-биологических особенностей интродуцентов в условиях городской среды // Географические исследования Забайкалья: материалы II региональной конференции. - Чита: ЗабГГПУ, 2006 - С.53-56

3. Ковалёва C.B. Влияние городской среды на развитие семян Ulmus pumila Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: материалы V Международной научно-практической конференции. - Барнаул: Изд-во «АзБука», 2006-С. 112-114

4. Ковалёва C.B. Зависимость морфометрических параметров листовой пластины Malus baccata от уровня загрязнения воздуха // Экология в современном мире: взгляд научной молодежи. - Улан-Удэ: Изд-во ГУЗ РЦМП МЗ РБ, 2007 - С. 43-45

5. Ковалёва C.B. Развитие побега Malus baccata при различном уровне загрязнения городской среды // Экология в современном мире: взгляд научной молодежи. - Улан-Удэ: Изд-во ГУЗ РЦМП МЗ РБ, 2007 - С. 45-46

6. Ковалёва C.B. Результаты наблюдений за зелеными насаждениями в условиях городской среды // Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития : Материалы II международной научно-практической конференции / отв. ред. H.H. Никитина.-Ишим: ИГПУ им. П.П. Ершова,2007-С. 97-100

7. Ковалёва C.B., Макаров В.П., Захаров A.A. Фенология и морфометрия Ulmus pumila II Биоморфометрические исследования в современной ботанике. Материалы международной конференции / ред. О.В. Хропко. -Владивосток: БСИ ДВО РАН, 2007 - С. 231 -235

8. Захаров A.A., Макаров В.П., Ковалёва C.B. Анализ изменчивости видов Ulmus в Читинской области // Биоморфометрические исследования в современной ботанике. Материалы международной конференции / ред. О.В. Хропко. - Владивосток: БСИ ДВО РАН, 2007- С. 185-188

9. Ковалёва C.B. Влияние городской среды на яблоню ягодную, используемую в озеленении / Сборник трудов первого международного экологического конгресса (третьей международной научно-технической конференции) «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» ELPIT - Тольятти: - T.III, 2008 - С. 44-48

10. Ковалёва С.В Анализ фенологии Malus baccata Экологические системы: фундаментальные и прикладные исследования. 4.1: сб. материалов I Всерос. научно-практической конференции/ отв. ред. Т.В. Жуйкова, O.A. Тимохина. - Нижний Тагил: Нижнетагильская гос. соц.-пед. акад., 2008 - С. 183-188

11. Ковалёва C.B. Фенологическое развитие Ulmus pumila в пределах города «Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения»: Материалы международной конференции, посвященной 135-летию со дня рождения И.И., Спрыгина, Часть 1. ПГПУ им. В.Г. Белинского. - Пенза, 2008 - С. 43-44

12. Ковалёва C.B., Захаров A.A. Экологическая изменчивость семейства Ulmaceae в Забайкальском крае (на примере нескольких видов) Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения»: Материалы международной конференции, посвященной 135-летию со дня рождения И.И. Спрыгина, Часть 1. ПГПУ им. В.Г. Белинского. - Пенза, 2008 - С. 44-45

13. Ковалёва C.B. Морфометрическая изменчивость побегов Ulmus pumila в зависимости от условий урбанизированной среды Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития : Материалы III международной научно-практической конференции / отв. ред. H.H. Никитина. - Ишим: изд-во ИГПИ им. П,П, Ершова. - 2008 - С. 100-102

14. Ковалёва C.B. Морфометрическая изменчивость растений в условиях города на примере побега и листовой пластины Malus baccata Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: материалы VII Международной научно-практической конференции. - Барнаул: 2008 - С.141-145

15. Ковалёва C.B., Намзалов Б.Б. Некоторые особенности развития и фенологии яблони ягодной Malus baccata в условиях г. Читы (Восточное Забайкалье) // Вестник БГУ. Биология. География. Вып. № 4 - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2009.-С. 118-121

СОДЕРЖАНИЕ

Введение......................................................................................................4

Глава 1. Воздействие городской среды на зеленые насаждения.................................б

1.1 Компоненты негативного воздействия............................................................6

1.2 Реакция растительности на городскую среду...................................................13

1.3 Особенности развития вяза приземистого в естественных условиях и

1.4 при озеленении.......................................................................................18

1.4 Особенности развития яблони ягодной в естественных условиях и при озеленении

..................................................................................................................20

Глава 2. Район, объекты и методы исследования..................................................23

2.1 Характеристика района и объектов исследования..............................................23

2.2 Методика проведения работ.........................................................................33

Глава 3 Зависимость фенологического развития исследуемых объектов от абиотических и антропогенных факторов среды..........................................................................35

3.1 Фенологическое развитие вяза приземистого....................................................35

3.2 Фенологическое развитие яблони ягодной.......................................................42

Глава 4 Влияние факторов урбанизированной среды на морфометрические показатели вегетативных и генеративных органов яблони ягодной и вяза приземистого.................50

4.1 Морфометрические показатели яблони ягодной................................................50

4.1.1 Морфометрия вегетативных органов............................................................50

4.1.2 Оценка цветения и плодоношения................................................................68

4.1.3 Морфометрия плодов и семян.....................................................................75

4.2 Морфометрические показатели вяза приземистого..............................................86

4.2.1 Морфометрия вегетативных органов.............................................................86

4.2.2 Оценка цветения и плодоношения.............................................................100

4.2.3 Морфометрия семян...............................................................................106

4.3 Сравнительная характеристика изучаемых объектов.........................................111

Глава 5 Эколого-биологические особенности семян Ulmus pumita и Malus baccata

при различном СПЗ среды..............................................................................117

5.1 Качественные показатели семян яблони ягодной............................................117

5.2 Качественные показатели семян вяза приземистого.........................................120

5.2.1 Проращивание семян и особенности их проростков......................................120

Выводы................................................................................................... 129

Литература.................................................................................................131

Приложение...............................................................................................142

Подписано к печати 19.10.09 Объем I п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 0128 Отпечатано в редакиионно-мздательском центре Читинского техникума железнодорожного транспорта ЗабИЖТ ИрГУПС 672000, г Чита, ул. Бутима, л.3

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ковалёва, Светлана Владимировна

Введение.

Глава 1. Воздействие городской среды на зеленые насаждения.

1.1 Компоненты негативного воздействия.

1.2 Реакция растительности на городскую среду.

1.3 Особенности развития вяза приземистого в естественных условиях и при озеленении.

1.4 Особенности развития яблони ягодной в естественных условиях и при озеленении.

Глава 2. Район, объекты и методы исследования.

2.1 Характеристика района и объектов исследований.

2.2 Методика проведения работ.

Глава 3 Зависимость фенологического развития исследуемых объектов от абиотических и антропогенных факторов среды.

3.1 Фенологическое развитие вяза приземистого.

3.2 Фенологическое развитие яблони ягодной.

Глава 4 Влияние факторов урбанизированной среды на морфометрические показатели вегетативных и генеративных органов яблони ягодной и вяза приземистого.

4.1 Морфометрические показатели яблони ягодной.

4.1.1 Морфометрия вегетативных органов.

4.1.2 Оценка цветения и плодоношения.

4.1.3 Морфометрия плодов и семян.

4.2.1 Морфометрия вегетативных органов.

4.2.2 Оценка цветения и плодоношения.

4.2.3 Морфометрия семян.

4.3 Сравнительная характеристика изучаемых объектов.

Глава 5 Эколого-биологические особенности семян Malus bacatta и Ulmus pumila при различном СПЗ среды.

5.1 Качественные показатели семян Malus bacatta.

5.2 Качественные показатели семян Ulmus pumila.

5.2.1 Проращивание семян и особенности их проростков.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эколого-биологические особенности вяза приземистого (Ulmus pumila L.) и яблони ягодной (Malus baccata (L.) Borkh.) в условиях г. Читы"

Актуальность работы: заключается в необходимости планирования зеленого благоустройства при строительстве крупного населенного пункта. В связи с высокими темпами урбанизации, обусловливающими рост городов, изменяется качество среды, в которой находится население. Негативное воздействие так же испытывает дендрофлора данного населенного пункта, выполняющая рад функций: эстетическую, структурно-планировочную, рекреационную, декоративно-художественную, оздоровление санитарно-гигиенического состояния и улучшение качества атмосферы, повышение уровня влажности, пылеулавливание, шумовых барьеров.

При сложившейся планировочной инфраструктуре города, выделяются участки с различным уровнем загрязнения почвенного и снежного покрова, атмосферного воздуха. Совокупность условий урбанизированной среды негативно сказывается на состоянии габитуса, росте и развитии растений, а так же выполняемых ими функциях. Работы по изучению влияния условий произрастания на разных участках на объекты, используемые в качестве озеленения, не проводились. Таким образом, возникает необходимость подбора растительности, с учетом воздействующих факторов, для озеленения города при его благоустройстве.

Работы по изучению городской среды проводились недостаточно, ограничиваясь химическим составом почвенного и снегового покрова, атмосферного воздуха (Волосиков и др., 1999). Существует недостаток в изученности отдельных представителей дендрофлоры при различных условиях произрастания. В частности, в пределах Читы приоритет принадлежит тополю бальзамическому, вязу приземистому, яблони ягодной, черемухе обыкновенной, несмотря на различие ландшафтов внутри самого города. Отсутствуют работы благоустройства города при различных условиях произрастания.

Цель работы — провести комплексные эколого-биологические исследования Ulmus pumila и Malus baccata в условиях крупного города.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

• выделить ключевые участки для обследования изучаемых объектов, учитывая специфику ландшафта и уровень загрязнения почвенного и снежного покрова;

• изучить влияние урбанизированной среды на эколого-биологические особенности изучаемых видов, на примере фенологического развития, морфометрических показателей, биологии семян;

• оценить факторы среды, оказывающие угнетающее воздействие на рост и развитие исследуемых объектов;

• рекомендовать наиболее пригодные для данных условий произрастания объекты, для дальнейшего использования их в качестве элементов озеленения.

Объект исследования: вяз приземистый Ulmus pumila, или ильмовник, и яблоня ягодная Malus baccata.

Предмет исследования', эколого-биологические и морфометрические особенности изучаемых видов в зависимости от места их произрастания.

Научная новизна. Комплексные биоэкологические исследования яблони ягодной и вяза приземистого по уровню загрязнения почвенного и снежного покрова в различных районах г. Читы проводятся впервые. Новизна работы заключается в проведении фенологических наблюдений и морфометрических исследований яблони ягодной и вяза приземистого с учетом различных условий произрастания на территории города. Выявлено, что сроки вступления в последующую из фенологических фаз развития и характер их протекания различаются в зависимости от экспозиции и суммарного загрязнения почвенного и снегового покрова. Морфометрические исследования вегетативных и генеративных органов растений позволили выделить признаки изменчивости наиболее и наименее подверженные воздействию окружающей среды. Проведение анализа биологии семян исследуемых объектов, позволило установить их качественные характеристики: при каких условиях окружающей среды развиваются наиболее жизнеспособные семена яблони ягодной, а также при каких условиях произрастания формируются семена, обладающие лучшими качественными показателями — энергией прорастания и всхожестью.

Практическая значимость.

1. Полученные данные могут быть использованы при озеленении различных районов с разным уровнем загазованности атмосферного воздуха.

2. Даны предложения и рекомендации для замены некоторых посадок, подверженных значительному влиянию поллютантов, находящихся в воздухе и оседающих на поверхности почвы, на идентичные виды растений; возможны предложения по замене некоторых экземпляров растений, длительно произрастающих на определенной территории, в меньшей степени приспособленных к условиям урбанизированной среды.

3. Возможное использование полученных результатов в качестве рекомендаций при озеленении территорий различной нагрузки (парки, скверы, детские сады, школы, живые изгороди).

4. Материалы проведенных исследований могут быть использованы в учебном процессе преподавателями педагогических институтов, лесотехнических колледжей.

Работа включает содержание, введение, пять глав, список литературы, приложение.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Ковалёва, Светлана Владимировна

выводы

1. При планировании благоустройства населенного пункта и подборе видового ассортимента в качестве элементов озеленения необходимо учитывать не только нагрузку данного района от стационарного и передвижного видов загрязнителей, но и специфику ландшафтных структур крупного города. Фенологические наблюдения выявили, что среди выделенных экспозиций внутри города начало и завершение фенофаз варьирует в течение 4-6 дней в пределах одного вида, при этом распускание почек у вяза приземистого начинается на 10 дней раньше, чем у яблони ягодной; завершается фенологические развитие данных видов практически одновременно - в конце октября.

2. Изучение морфометрических показателей яблони ягодной и вяза приземистого позволили выделить наиболее и наименее подверженные городской среде объекты в пределах одного вида. Так менее приспособились к условиям урбанизированной среды яблони, произрастающие на северозападном склоне хребта Черского при трех категориях СПЗ; среди вяза приземистого наилучшими морфометрическими характеристиками обладают растения, находящиеся под воздействием опасного СПЗ в долине реки Чита, наиболее угнетены растения, произрастающие при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита.

3. Проведенный анализ биологии семян дает возможность определить жизнеспособность семян у яблони ягодной, энергии прорастания и всхожести у вяза приземистого, а также доказывает, что наименьшими показателями у яблони обладают семена, собранные с растений, произрастающих при всех категориях загрязнения на северо-западном склоне хребта Черского, у вяза наименьшими характеристиками обладают семена, собранные с объектов, находящихся при чрезвычайно опасном СПЗ в долине реки Чита.

4. На состояние габитуса, фенологическое развитие, радиальный и линейный прирост, морфометрические показатели листовой пластины, семян и плодов в большей степени оказывает место произрастания изучаемых объектов, а так же количество поллютантов находящихся в атмосфере, оседающих на поверхность почвы и снежного покрова, а также освещенность.

5. Результаты исследований показали, что необходима замена яблонь на северо-западном склоне хребта Черского при всех категориях загрязнения и вязов в долине реки Чита при чрезвычайно опасном СПЗ по причине угнетенности посадок, состоянию габитуса и подверженности воздействию вредителей. В качестве элементов озеленения более пригодны на экспозициях северо-западного склона хребта Черского такие виды, как Агтетаса БгЫпса (имеющий естественный ареал распространения, используемый в озеленении в настоящее время в небольшом количестве), Азег &ппа1а, Аяег рШапо1с1е8, Рас1ш шяипетгя, произрастающие на данной территории в единичных экземплярах.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ковалёва, Светлана Владимировна, Чита

1. Алисов Б.П. Климат СССР. - М.: Изд-во МГУЛ, 1956 - 127с.

2. Андреев Л.Н., Пушкарев A.B., Плотникова Л.С. и др. Опыт интродукции и охраны растений в СССР и США. М.: Наука, 1992. -200с.

3. Анучин Н.П. Могучая сила. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1978.-С. 14-15

4. Артамонов В.Н. Дерево красно и дивно. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1993 .-С.114-115.

5. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. Новосибирск, 1974. - С. 19-24

6. Белов В.П. Гостья из Японии. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1975. - С. 164-105

7. Беловол Е.Г. Слово о рябине. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1976. - С. 133

8. Бобринев В.П., Гринь М.А., Лясоцкий А.Г., Скворцов Н.И. Озеленение населенных мест. Методические рекомендации. -Чита: 1991,28с.

9. Бобринев В.П., Пак Л.Н. Методика фенологических наблюдений./ Интродукция в Восточном Забайкалье. Учебно-методическое пособие. У.-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2002. - С.38-41

10. Булаев В.М. Географическая характеристика Читинской области/ Этно-национальные особенности формирования населения в Восточном Забайкалье (Социально-географическая интерпретация). У.-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1998. -С. 8-18

11. Бурова Э.Л. Подбор декоративных растений для озеленения предприятий. / Интродукция растений и окружающая среда. -Минск: Изд-во «Наука и техника», 1975, С.145-162.

12. Ведерников К.Е., Бухарина И.Л. Особенности фенологического развития и жизненное состояние древесных растений в условиях городской среды // Биоморфологические исследования в современной ботанике. Владивосток: БСИ ДВО РАН, 2007, Стр. 107-110

13. Волосиков Р.Н., Глинка В.Т., Елизарова Т.В., Замана JI.B. и др. Эколого-геохимическая карта г. Читы. Чита: Поиск, 1999

14. Волкова И.Ф., Корниенко А.П., Матвеенко A.B. Роль автотранспорта в загрязнении атмосферного воздуха. / Проблемы озеленения городов/ Под ред. Якубова Х.Г. М.: Прима - М, 2004.-248с.

15. Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей Сб.ст../ АН СССР Таллин.бот.сад, Ботан.ин-т АН СССР. Ред.кол.: В.А. Алексеев, Ю.Л. Мартин и др. -42- Таллинн: АН СССР, 1982.-195с.

16. Гавриленко В.Ф., Макроносов А.Т. Фотосинтез: Физиолого-экологические и биохимические аспекты. М.: Изд-во МГУ, 1992.- 320с.

17. ГОСТ 13056.4-67. Семена деревьев и кустарников. Методы определения массы 1000 семян // Правила отбора образцов и методы определения посевных качеств семян. М.: Изд-во стандартов, 1988. - С. 60-62.

18. ГОСТ 13056.7 93. Семена деревьев и кустарников. Методы определения жизнеспособности // Межгосударственный совет по стандартизации метрологии и сертификации. - Минск: Изд-во стандартов, 1995. —99с.

19. Гост 13056.6-97. Межгосударственный стандарт. Семена деревьев и кустарников // Метод определения всхожести. Межгосударственный совет по стандартизации метрологии и сертификации. — Минск: Изд-во стандартов, 1998. 18с.

20. Грошев Б.И. Полезные соперники. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1978. - С.144-145

21. Гудериан Г. Загрязнение воздушной среды. М.: Мир, 1979. -198с.

22. Дёгтев A.B. Климат Восточного Забайкалья. Чита: ЧГПИ им. Н.Г. Чернышевского, 1991. -96с.

23. Доспехов А.Б. Размещение полевых опытов. — М., 1973, 336с.

24. Ефимов М.Ф. Влияние почвы на рост растений. // Ботан. жур. 1959. Т 55, №6, С. 12-20.

25. Жизнь растений. В 6-ти т. / Гл. ред. A.A. Федоров. Т. 5, Ч 1. Цветковые растения. /Под ред. A.JI. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1980. - 430с.

26. Жуковский П.М. Ботаника. 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1982.-623с., ил.

27. Журавлев И.И. Защита зеленых насаждений от болезней. М.: «Лесная промышленность», 1966. - 232с.

28. Журкова Н.В. Сравнительный анализ состояния древесных пород в условиях большого города и пригорода // Актуальные проблемы экологии и природопользования. 2003. - № 3. С. 47-50

29. Захаркина Е.О. Тополь дерево полезное. // Лес и человек. - М.: Лесная промышленность, 1973. — С.94-95

30. Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Учебно-методическое пособие Казань: Изд-во Казанского института, 1989. -С. 23-35.

31. Иваненко Б.И. Фенология древесных и кустарниковых пород. -М.: Сельсхозиздат, 1962, 184 с.

32. Ильин С.П., Степанова М.Д., Гармаш Г.А. Некоторые аспекты загрязнения среды: тяжелые металлы в системе почва-растение // Изд. СО АН СССР, 1980. С. 89-94.

33. Ильина С.П. Морфологические изменения растений, используемые для биоиндикации загрязнения окружающей среды // проблемы экологии и экологического образования Челябинской области: мат-лы конференции. Челябинск, 2001. - С. 37-38.

34. Илькун Г.М. Газоустойчивость растений. Киев: Наука думка, 1971.- 146с.

35. Илькун Г.М. Загрязненность атмосферы и растения. — Киев: Наука думка, 1978. -247с.

36. Кайсин A.A. Влияние леса на окружающую среду. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1975. — С. 88-91.

37. Кайсик A.A. Северная пальма. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1983. - С. 148-149

38. Ковалёва C.B. Озеленение города, как создание его эстетического облика / Природные ресурсы Забайкалья и проблемы геосферных исследований: Материалы научной конференции/ ЗабГГПУ. -Чита, 2006а. С.78-79

39. Ковалёва C.B. Изучение эколого-биологических особенностей интродуцентов в условиях городской среды/ Географические исследования Забайкалья: материалы II региональной конференции/ ЗабГГПУ. Чита, 20066. - С. 53-57

40. Ковалёва C.B. Результаты наблюдений за зелеными насаждениями в условиях городской среды // Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития: Материалы II международной научно-практической конференции. — Ишим: ИГПУ им. П.П. Ершова, 2007а. С.97-100

41. Ковалёва С. В. Развитие побега Malus baccata при различном уровне загрязнения городской среды/ Экология в современном мире: взгляд научной молодежи. У.-Удэ: Изд-во ГУЗ РЦМП МЗ РБ, 2007в. - С. 45-46

42. Ковалёва С. В. Зависимость морфометрических параметров листовой пластины Malus baccata от уровня загрязнения воздуха / Экология в современном мире: взгляд научной молодежи. — У.-Удэ: Изд-во ГУЗ РЦМП МЗ РБ, 2007г. С. 43-44

43. Ковалёва C.B., Макаров В.П., Захаров A.A. Фенология и морфометрия Ulmus pumila / Биоморфометрические исследования в современной ботанике. Материалы международной конференции / ред. О.В. Хропко. Владивосток: БСИ ДВО РАН, 2007.-С. 231-235

44. Ковалёва C.B. Морфометрическая изменчивость побегов Ulmus pumila в зависимости от условий урбанизированной среды /Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития: Материалы

45. I международной научно-практической конференции / отв. ред. H.H. Никитина. Ишим: изд-во ИГПИ им. П.П. Ершова. 2008г. -С.100-102

46. Ковалёва C.B., Намзалов Б.Б. Некоторые особенности развития и фенологии яблони ягодной Malus baccata в условиях г.Читы (Восточное Забайкалье), Вестник БГУ, биология, география -Улан-Удэ, 2009. Вып. 4, С. 118-121

47. Коропачинский И.Ю. Древесные растения Сибири. -Новосибирск: Наука, 1983. 383 с.

48. Климат Читы./ Под ред. Ц.А. Швера, И.А. Зильберштейна. -Ленинград: Гидрометиоиздат, 1982. -250с.

49. Кочарян К.С. Эколого-экспериментальные основы зеленого строительства в крупных городах Центральной части России (на примере Москвы). -М.: Наука, 2000. 184с.

50. Крылов Т.В., Козаков Н.Ф. Полезные лианы. // Лес и человек. -М.: Лесная промышленность, 1980. С.41-42.

51. Кузнецов Вл. В., Дмитриев Г.А. Физиология растений. М.: Высш. шк., 2005. - 736с.

52. Кузьмо Р.В. Что вы знаете о лесе? // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1973. - С. 99.

53. Кулаков B.C. Рельеф и рельефообразующие процессы // География Читинской области и Агинского бурятского автономного округа. Чита: Поиск, 2001. - Стр. 54-72

54. Кухта А.Е. Линейный прирост деревьев как индикатор состояния среды // Сибирский экологический журнал. 2003. - № 6. - С. 767-771.

55. Леман A.B. Влияние аэротехногенного загрязнения на пространственную структуру сосняков. Орел, 2001, - С. 167-169.

56. Лесная таксация, изд. 2-е В.К. Захаров. М.: Лесная промышленность, 1967- 406с.

57. Лысиков А.Б. Динамика загрязнения почв сосновых насаждений в зоне Московской кольцевой автодороги.// Лесоведение. М.: Наука, 2005. - №5. - С. 18-23

58. Лысиков А.Б. Мониторинг эволюции почвенного покрова сосновых экосистем под влиянием МКАД/ Лесные стационарные исследования: методы, результаты, перспективы. Материалы совещания. Тула: Гриф и К°, 2001.- С.534-535

59. Маврин В. Краса хвойных лесов. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1976.-С. 104-105.

60. Мартынов Л.Г. Ассортимент древесных и кустарниковых пород для озеленения населенных пунктов мест Республики Коми.// Серия «Научные рекомендации народному хозяйству» выпуск 1 05/ Коми. Сыктывкар: НЦ УрО РАН, 1992 - 32с.

61. Мартынов Л.Г. Древесные растения. — Сыктывкар: НЦ УрО РАН, 1994, 32с.

62. Молчанов A.A., Смирнов В.В. Методика изучения прироста древесных растений. — М.: Наука, 1967. — 96с.

63. Морякина В. А. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР. М., 1975, 214с.

64. Муцентони В. Листопадные растения. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1992. - С.88-91.

65. Напрасников А.Т., Потемкина Н.С. Радиационный режим ландшафтов Восточного Забайкалья в зимний период./ Проблемы регионального зимоведения. Вып.2 Чита: Издательство Забайкальского филиал Географического общества СССР, 1968. - С.50-51

66. Наставление по лесосеменному делу (государственный комитет СССР по лесному хозяйству) М.: 1980 - 1 Юс.

67. Неверова O.A. Основные пути изменения жизнедеятельности древесных растений в условиях промышленного города // Экол. пром. пр-ва. 2001. - № 4. - С. 10-14.

68. Нестеров Б. «Фабрики чистого воздуха». // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1976. - С.92-98.

69. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений. Новосибирск: Наука, 1979. — 279с.

70. Николаевский B.C. Влияние промышленных газов на растительность // Региональный экологический мониторинг. М.:1983.-С. 202-222.

71. Николаевский B.C., Николаевская Т.В. Теория и методы повышения газоустойчивости растений // Региональное использование, охрана, воспроизводство биологических ресурсов и экологическое воспитание. Запорожье, 1988. - С. 64-68

72. Павлов И.Н. Древесные растения в условиях техногенного загрязнения Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2006 С. 253-257

73. Павлов И.Н., Протопопов E.H. Влияние загрязнения воздуха на посевные качества семян и рост сеянцев ильмовых // Охрана и рациональное использование природных ресурсов Западной Сибири. Томск: ТГУ, 1985. - С. 158-159.

74. Панженская Е.И. О температурном режиме зим Забайкалья. / Проблемы регионального зимоведения. Вып. 2 Чита: Изд-во Забайкальского филиала Географического общества СССР, 1968.-С.38-40.

75. Пастернак П.С., Ворон В.П., Мазепа В.Г. Влияние промышленного загрязнения атмосферы на лесные экосистемы и повышение их газоустойчивости. — М.: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1985.-36с.

76. Пащенко В.Н. Комплексная устойчивость растений к химическому загрязнению окружающей среды // Экология.1984.-№ 1.С. 62-63.

77. Попова O.A., Уманская Н.В., Якимова Е.П. Экология растений Забайкалья: практикум. 2 ч. — Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2002. 66с.

78. Поповичев Б.Г. Влияние газов, выбрасываемых промышленными предприятиями, на показатели качества семян сосны обыкновенной и березы повислой // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. — Л.: 1980. — С. 59-62.

79. Рожков A.C., Соков М.К. Влияние фтористых выбросов алюминиевых заводов на хвойные растения // Газоустойчивость растений. Новосибирск: Наука, 1980. С. 169-170.

80. Сележинский Г.В. Букет сирени. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1984. - С.132-133

81. Сердикова A.B., Мартынюк A.A. Роль древесных насаждений в поглощении выхлопных газов автотранспорта // Повышение устойчивости и спелоохранной роли лесов. М.: ВНИИЛМ, 1983. -С. 110-114.

82. Сорокина Г.И. Полевая практика по физиологии растений: Учебное пособие. Орел: ОГПИ, 1993 - 87с.

83. Скудра П. Влияние промышленных выбросов Броценского комбината на динамику прироста прилегающих лесных насаждений. Л.: 1980. - С.63-71.

84. Скупченко Л.А., Мишурин В.П., Волкова Г.А., Портнягина Н.В. Интродукция полезных растений в подзоне средней тайги республики Коми (итоги работы Ботанического сада за 50 лет; Т III). С-Пб.: Наука, 2003, - 214с.

85. Состояние зеленых насаждений в Москве (по данным мониторинга 2003г.)./ Под ред. Якубова Х.Г. М.: Прима , 2004. -248с.

86. Тарабрин А.Д. Водный режим и устойчивости древесных растений к промышленным загрязнениям // Газоустойчивость растений. Новосибирск: Наука, 1978. - С.34-35.

87. Таран И.В., Агапова A.M. Зеленое строительство в малых городах. Новосибирск: Наука, 1987. - 185с.

88. Таранков В.И., Матвеев С.М. Содержание тяжелых металлов в сосновых биогеоценозах при аэральном техногенном загрязнении // Лесоведение. 2000. - № 1. - С. 39-45.

89. Татаринцев А.И., Пушкарев A.B. Санитарное состояние защитных тополевых насаждений в г. Красноярске и его окрестностях tat.alex@mail.ru, 2006

90. Терлецкий В.К. Лесные кустарники в саду. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1987. - С.36-37

91. Типы местности и природное районирование Читинской области. М.: изд-во АН СССР, 1961 157с.

92. Фуртунатов И. К. Краса молодости. // Лес и человек. М.: Лесная промышленность, 1980.-С. 132

93. Царев А.П., Погиба С.П., Тренин В.В. Селекция и репродукция лесных древесных пород. / Под ред. А.П. Царева. М: Логос, 2003.-520с.

94. Чельцова Е.В. Деревья раскрывают секреты. М.: 1987. - С. 126128.

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

96. Шепятене Е.А. Планирование и проведение контроля в лесах при локальном загрязнении природной среды // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. М.: Наука, 1987.-С. 127-131.

97. Шкутко Н.В. Интродукция хвойных пород в декоративном садоводстве Белоруссии. // Интродукция растений и окружающая среда. Минск: Изд-во «Наука и техника», 1975. - С.59-82

98. Шнелле Ф. Фенология растений. Ленинград: Гидрометеорологическое издательство, 1961. - 260с.

99. Экологические проблемы регионов азиатской части России.// Эколого-экономические проблемы России и ее регионов./ Под общ. ред. проф. д-ра г.н. В.Г. Грушковой М.: Московский лицей, 2004. - С.258-269.

100. Ярмишко В.Т. Особенности роста и формирования биомассы деревьев и древостоев сосны в условиях изменяющейся окружающей среды на Европейском Севере // Проблемы ботаники на рубеже XX XXI веков. - Т.1. - СПб., -1998. -С.328.

101. Ярославцев Г.В. Пылезащитные свойства некоторых древесных пород. М.: Изд-во АН СССР, 1954, №5. - С.40-51.

102. Donoubauer Е Was its Sourer Ragen, Woodrush sherbet die Walder? Geminwirtschaft, 1983. Bd 2, P. 33-37

103. Gunn J.M. Environmental restoration and recovery of an industrial region. -N.Y.: Springer, 1995/ 370 p.

104. Herbert С. Hanson, Ethan D. Churchill The Plant Community. Reinhold Publishing Corporation, New York, 1961, 218p.

105. Jurasek A., Mares V., Vasek S. Fluorointoxication of trees and early diagnosis // Environ. Pollution. 1993. - № 11. - P. 133-143.

106. Nieboer E., MacFarlane J., Richardson D. Modification of pant cell buffering capacities by gaseous air pollutions // Ca seous Air Pollutant and Plant Metabolism. - London, 1984. - P. 313-330.

107. The cost and benefits of sulphur dioxide control: A methodological study. P.: OECP, 1981, P. 58-79