Региональные особенности лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха на примере урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области

Кулябина, Елена Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Региональные особенности лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха на примере урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Региональные особенности лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха на примере урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области"

Л- 333и

На правах рукописи

Кулябинл Елена Юрьевна

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИХЕНОИНДИКАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ПРИМЕРЕ УРБАНИЗИРОВАННЫХ И ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

Н. Новгород 2003

Работа выполнена на кафедре экологии Нижегородского государственного университета им Н, И. Лобачевского

доктор биологических наук, профессор Д. Б. Гелашвнли

доктор биологических наук, профессор М. В.Шустов кандидат биологических наук, доцент Г. А. Юлова

Институт экологии Волжского бассейна РАН (г. Тольятти)

Защита состоится «Л£я декабря 2003 г. в "/^Часов на заседании диссертационного совета Д 212.166,12 в Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского по адресу: 603950, г. Н. Новгород, пр. Гагарина 23, корп. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н, И. Лобачевского.

Автореферат разослан «-¿У» ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук (^^/т!' Г. А. Кравченко

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Эпнфитные лишайники признаны одними из приоритетных объектов бноншшкационного мониторинга кмчестпа воздушной среды (De Sloover, Le Blank, 1968; Малышева, Голубкова, 1978; Нильсон, Мартин, 1984; Трасс, 1985; Бязров, 1996; Шапиро, 1996 и др.)- Результаты лихеноиндикацнонных исследований предоставляют интегральную оценку степени загрязненности атмосферного воздуха за длительный промежуток времени и, таким образом, являются хорошим дополнением к санитарно-гигиенической оценке условий среды обитания. Известны экологические ряды выносливости (шкалы классов полеотоле-рантности или токсифобности) эпифитных лишайников (Barkman, 1958; Hawk-sworth, Rose, 1970; Трасс, 1973; Инсарова, Инсаров, 1989 и др.). Однако установленная зависимость чувствительности эгтифитных лишайников от типа коры дерева - форофита, состава комплекса загрязнителей и, что особенно важно, климата (Инсарова, Инсаров, 1989, 1991; Пчелкин, 1991) - накладывает ограничения на возможность непосредственного использования уже разработанных шкал. Таким образом, при проведении лихеноиндикационного мониторинга качества воздушной среды необходимо создавать региональные шкалы классов токсифобности эпифитных лишайников с учетом природных особенностей исследуемых территорий. Возникает также целый ряд существенных вопросов с выбором методов и подходов, которые могут быть применены в исследуемом регионе. Ранее не уделялось должного внимания изучению видовой структуры эпифитной лихенофлоры как урбанизированных, так и особо охраняемых территорий Нижегородской области. Не проводился биомониторинг качества атмосферного воздуха Нижегородской области. Необходимость такого рода исследований обусловила выбор темы диссертации.

Цель работы. Оценка возможностей и ограничений использования методов лихеноиндикации для определения качества атмосферного воздуха на примере урбанизированных

ЦН5 МСХА

ласти.

Нижегородекой об-

>нд научной литеретурк

Задачи исследования.

1. Выявить видовой состав эпифитной лихенофлоры с учетом проективного покрытия и встречаемости видов в пунктах исследования Нижегородской области, характеризующихся различной степенью антропогенной трансформации, в том числе на особо охраняемых территориях (ООТ).

2. Оценить степень сходства пунктов исследования по видовому составу эпифитнойлихенофлоры.

3. Провести трансплантацию эпифитных лишайников из ООТ государственного природного заповедника (ГПЗ) «Керженский» на урбанизированную территорию г. Н. Новгорода. Осуществить мониторинг за состоянием трансплантатов.

4. Оценить влияние различного уровня антропогенной нагрузки на видовую структуру эпифитной лихенофлоры.

5. Разработать региональную шкалу классов токсифобности эпифитных лишайников и провести зонирование территории пунктов исследования на основании лихеноиндикационной характеристики степени загрязненности атмосферного воздуха.

Научная новизна. Впервые изучена видовая структура эпифитной лихенофлоры урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области. Оценено видовое разнообразие эпифитной лихенофлоры, приходящееся на единицу дерева-форофита. Модифицирован алгоритм (Трасс, 1985)'разработки региональных шкал чувствительности эпифитных лишайников. Разработаны региональные шкапы классов токсифобности эпифитных лишайников для 4 видов деревьев-форофитов (сосны обыкновенной, липы сердцевидной, дуба обыкновенного, березы повислой). Впервые проведено зонирование территории пунктов исследования Нижегородской области на основании лихеноиндикационной характеристики степени загрязненности атмосферного воздуха.

Практическая значимость. Рассмотренные и апробированные методы могут использоваться в дальнейшем для проведения лихеноиндикациониого мониторинга качества атмосферного воздуха Нижегородской области. Полу-

ченные результаты позволяют обосновать выбор видов элнфнтной лихенофло-ры и ее количественных характеристик в качестве индикаторов атмосферного загрязнения. Изменения, внесенные с алгоритм X. X. Трасса (1985), облегчат разработку региональных шкал чувств и тел ьности эпифитных лишайников, а классы токсифобности, полученные для видов эпнфитной лихенофлоры Нижегородской области, могут быть использованы в других регионах с учетом иерархической системы флористического районирования. Материалы исследовании используются при проведении занятий по курсу «Методы лнхеноиндика-ции в системе биомониторинга» в рамках большого практикума у студентов кафедры экологии биологического факультета ИНГУ им. Н. И. Лобачевского. Результаты лнхеноиндикационных исследований совместно с санитарно-гигиенической оценкой качества воздушной среды могут способствовать правильному принятию экологически значимых решений.

Декларация личного участия автора и связь с плановыми НИР: Диссертация выполнена в рамках комплексной НИР Нижегородского госуниверситета им. Н. И. Лобачевского «Исследование процессов регуляции и управления в биосистемах с целью интенсификации, рационального использования биологических ресурсов, обеспечения экологической безопасности среды». Основная работа над диссертацией проводилась на кафедре экологии Нижегородского государственного университета им. Н, И. Лобачевского в период с 1998 по 2003 гг. Автор участвовал в постановке цели и задач исследования. Сбор материала проводился автором в течение 1998-2002 гг. Основные результаты исследований опубликованы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При объединении в один кластер пунктов, характеризующихся одинаковой степенью антропогенной трансформации, но отличающихся по природ-но-юшматическим условиям, наибольшая степень сходства по видовому составу эпифитной лихенофлоры в пределах данного кластера будет наблюдаться между пунктами, относящимися к одной ботан и ко-reo графической области и

одному флористическому району. При этом особо охраняемые территории всегда выделяются в отдельный кластер.

2. Метод лихепоимдикационной трансплантации позволяет выявлять различия по состоянию трансплантированных лишайников только между пунктами, существенно отличающимися по уровню загрязнения атмосферного воздуха (между особо охраняемыми и урбанизированными территориями).

3. Изменения, внесенные в алгоритм X. X. Трасса (1985), облегчают разработку региональных шкал чувствительности эпифитных лишайников, а классы токсифобности, полученные для видов эпифитной лихенофлоры Нижегородской области, могут быть использованы в других регионах с учетом иерархической системы флористического районирования.

Публикации и апробация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 8 работ. Материалы диссертации докладывались на Всероссийской научно-практической конференции «Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России» (Ар-замас^ '2000), на международной конференции студентов и молодых ученых «Леса Евразии в третьем тысячелетии» (Москва, 2001), на VI международной конференции студентов и молодых ученых «РИО+Ю: Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития» (Москва, 2002), на VI Пу-щннской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2002), на II международной школе-семинаре по экологии «Экология 2002: Эстафета поколений» (Пущино, 2002), на 1 научно-практической конференции «Проблемы регионального экологического мониторинга» (Н. Новгород, 2002).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, списка литературы и % приложений. Изложена на ¿49 страницах (в том числе -ЛУ страниц приложений), содержит^ таблиц (из них ¿Л в приложениях), 4Ь рисунков. Список литературы включает 1Ь0 источников отечественных и зарубежных авторов.

Глава 1. Методы лихе и о индикации в системе экологического мониторинга

Представлена сравнительная характеристика возможностей и ограничений инструментальных и бион нди к ацн он н их методов экологического мониторинга. Приведен обзор методов лнхеноиндикации, используемых для оценки качества атмосферного воздуха урбанизированных' и условно фоновых территорий. Кратко рассмотрен вопрос о влиянии поллютантов атмосферы на морфологию, физиологию, биохимию эпифитных лишайников.

Глава 2. Характеристика природных условии пунктов исследования

Приведена физико-географическая характеристика Нижегородской области. Представлена классификация пунктов лихеноиндикационных исследований на основании ботанико-географи чес кого и флористического районирования. Дана краткая характеристика климатических условий Нижегородской области. Приведены сведения об особенностях атмосферного загрязнения г. Н.Новгорода, г. Дзержинска, ГПЗ «Керженский» за период с1997 по 2002 гг.

Глава 3. Материалы и методы исследования.

Исследования и обработка материала проводились в 1998-2003 гг. Материалом для работы послужила коллекция эпифитных лишайников (101 вид, около 2500 образцов), собранная автором на территории Нижегородской области. Пробные площади закладывали в пунктах исследования Нижегородской области, характеризующихся различной степенью антропогенной трансформации и располагающихся на обобщенной трансекте «урбанизированные — особо охраняемые территории». Всего обследовано 20 пунктов. Качественная характеристика эпифитной лихенофлоры Нижегородской области дана на основании закладки 95 пробных площадей, на которых было обследовано 4560 деревьев. Количественная характеристика была дана для эпифтной лихенофлоры сосны обыкновенной, дуба обыкновенного, липы сердцевидной, березы повислой на основании анализа 28080 учетных площадок^ заложенных на 3510'деревьях;

произрастающих на территории 74 пробных площадей. Проективное покрытие видов оценивали при помощи квадрат - сетки 20x20см2. Измерения проводили по 4-м сторонам света на двух высотах (1,3 и 0,3 м) (Трасс, 1985). Уровень оказываемого антропогенного воздействия и степень антропогенной трансформации пунктов исследования оценивались экспертно. Для оценки сходства пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры был проведен одномерный кластерный анализ на основании расчета индекса биоценотическо-го сходства Сьеренсена-Чекановского. Анализ проводили в двух модификациях: с учетом вида дерева - форофита (отдельно по каждому виду форофнта) и без учета (обобщили видовые составы эпифитной лихенофлоры вышеприведенных видов деревьев - форофитов, а также тополя черного, клена ясене л нет* ного и осины). Дендрограммы строили на основании максимального сходства, по принципу одиночного присоединения (Песенко, 1982). Для подтверждения возможности использования биоиндикационных методов для оценки степени загрязненности атмосферного воздуха была проведена лихеноиндикационкая трансплантация (Трасс, 1985). Трансплантировались лишайники - эпифиты из ООТ ГПЗ «Керженский» на антропогенно трансформированную территорию г. Н. Новгорода. Лишайники были трансплантированы на деревья, произрастающие вблизи стационарных постов наблюдения за состоянием окружающей среды Верхне-Волжского управления гидрометеослужбы. Всего было трансплантировано 162 экземпляра 9 видов по 3 образца каждого вида в 5 районах города и в качестве контроля на территории ГПЗ «Керженский». В качестве критерия изменения состояния трансплантатов в зависимости от экспозиции был выбран морфологический (оценивали по 5-ти балльной шкале). Мониторинг за состоянием трансплантатов осуществляли через 1, 5, 10 месяцев от начала экспозиции. Видовую структуру эпифитной лихенофлоры оценивали по видовому богатству и видовому разнообразию. Видовое разнообразие оценивали по индексу Шеннона {И) (Одум, 1986), кроме того, использовали показатель внутрипопу-ляционного разнообразия (//), рекомендованный для оценки среднего числа видов в сообществе, и долю редких видов ф) (Животовский, 1980). Видовое раз-

иообразие по индексу Шеннона (//) оценивали в 2 вариантах: рассчитывали И, характеризующий видовое разнообразие эпифитной лихенофлоры на анализируемых высотах (1,3 » 0,3 м), и //*, характеризующий видовое разнообразие эпифитной лихенофлоры, приходящееся на единицу дерева - форофита. В качестве основы для создания региональной шкалы чувствительности эпифитных лишайников использовали модифицированный алгоритм, разработанный X. X. Трассом (19S5) для шкалы классов полеотолерантности. Вслед за рядом исследователей (Инсарова, Инсаров, 1989) мы класс полеотолерантности заменили классом токсифобности. Таким образом, шкала оказалась обращенной: максимально устойчивый вид получил значения класса - 1, а самый чувствительный - 10. Интегральный индекс, рассчитанный на основании классов токсифобности, мы предлагаем назвать индексом токсифобности (ИТ):

ИТ= --(I)

где КТ(- класс токсифобности i вида, с, - величина среднего проективного покрытия i вида (%), п - число видов.

Алгоритм установления КТ приведен в главе 8, Лихеноиндикационная характеристика степени загрязненности атмосферного воздуха давалась на основе значений ИТ. Для зонирования исследуемой территорий по лихеноинди-кационной характеристики степени загрязненности атмосферного воздуха, полученные значения ЯГ были разбиты на интервалы на основании формулы расчета классового интервала (Зайцев, 1990). Для установления количественных зависимостей использовали методы параметрической и непараметрической статистики, реализованные в пакетах прикладных программ «Statistica 6», «Exel».

Глава 4. Характеристика пробных площадей и видового состава эпифитной лихенофлоры пунктов исследования

Приведены краткие геоботанические описания пробных площадей. Представлена качественная (список видов)-и количественная (величины средних

проективных покрытий и встречаемости (%) видов) характеристики эпифитной лихенофлоры. Список эпифитной лихенофлоры пунктов исследования включает 101 вид из 44 родов, 16 семейств, 4 порядков, 2 классов подотдела Регаоту-соЧпа отдела А$сотусо1а. Педущими по числу видов в эпифитной лпхснофлорс пунктов исследования Нижегородской области являются семейства РагтеН-асеае (25), РНузаасеае (19) и Ьесапагасеае (19). Наибольшее видовое богатство эпифитной лихенофлоры отмечено для ООТ Нижегородской области ГПЗ «Керженский» - 75 видов. В крупных промышленных центрах г. Н. Новгороде и г, Дзержинске обнаружено 33 и 19 видов соответственно.

Полученные количественные характеристики эпифитной лихенофлоры легли в основу разработки региональной шкалы классов токсифобности эпифит-ных лишайников и расчета индексов токсифобности. Инвентаризация видового состава позволила оценить степень сходства пунктов исследования, осуществить их кластеризацию.

Глава 5. Кластеризация пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры

Для объяснения характера кластеризации пунктов исследования на основании сходства по видовому составу эпифитной лихенофлоры анализировали природно-климатические характеристики: приуроченность к определенной бо-танико-географической области (согласно ботанико-географическому районированию) и флористическому району (согласно флористическому районированию), а также степень антропогенной трансформации пунктов лихеноиндикационных исследований. Анализ проводили в двух модификациях: с учетом и без учета вида дерева-форофита. Анализ и сравнение дендрограмм сходства пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры, произрастающей на сосне обыкновенной, дубе обыкновенном, липе сердцевидной, березе повислой позволил выявить следующие закономерности: наибольшая степень сходства по видовому составу эпифитной лихенофлоры наблюдается между пунктами, характеризующимися одинаковой степенью антропогенной

трансформации и сходными природно-климатическими условиями; при объединении в одни кластер пунктов, характеризующихся одинаковым уровнем антропогенной нагрузки, но отличающихся по природно-климатическим условиям наибольшее сходство (в пределах данного кластера) будет наблюдаться между пунктами, относящимися к одной ботан и ко-гео графической области и одному флористическому району. Кроме того, слабо антропогенно трансформированные территории всегда выделяются в отдельный кластер. В качестве примера представлена дендрограмма сходства пунктов исследования по видовому составу эпнфитной лихенофлоры липы сердцевидной (рис. 1). Дендрограмма демонстрирует четкое разбиение анализируемых объектов на два кластера: в отдельные кластеры выделяются урбанизированные и особо охраняемые территории Нижегородской области.

о.во- -

О 40 о, ао -о.хо 4-

о.ю -

& 1_

£ —1

.а.дд-

Рис 1. Дендрограмма сходства пунктов исследования по видовому составу эпнфитной лихенофлоры, произрастающей на липе сердцевидной. 1 - ГПЗ «Керженский», 2 -Пустынский заказник, 4 - г, II, Новгород, 5 - г. Чкалове к, б - г. Дзержинск,

На основе анализа дендрограммы сходства пунктов исследования по видовому составу эпнфитной лихенофлоры без учета вида дерева - форофита установили, что даже при столь грубом обобщении (объединении видовых составов эпнфитной лихенофлоры различных древесных пород) ранее описанная закономерность в характере кластеризации сохраняется. Таким образом, на основании проведения одномерного кластерного анализа установлено, что характер кластеризации пунктов исследования по сходству видового состава эпифитной лихенофлоры определяется двумя факторами: природно-климатическим (то

есть принадлежностью к определенной боганико-географнческой области и флористическому району) и антропогенным (степенью антропогенной нарушенное™ пунктов исследования). Сравнение двух модификаций анализа показало высокую степень схожести характера кластеризации. Найдено устойчивое кластерное решение: слабо антропогенно трансформированные территории выделяются в отдельный кластер.

Глава 6. Результаты трансплантационных исследований На основе анализа временной динамики состояния трансплантированных лишайников выделили четыре группы видов, отличающиеся по степени чувствительности к атмосферному загрязнению: чувствительные - Bryoria implexa; умеренно чувствительные — Usnea subjlorídana, Usnea filipéndula, Ramaíina pollinaria, Evernia mesomorpha; умеренно устойчивые — Usnea hirta, Pseudevernia furfuracea, Evernia prunas tri\ устойчивые - Hypogymnia physodes. На основании регрессионного анализа установлена статистически значимая (р<0,05) обратная зависимость состояния лишайников-трансплантатов от экспозиции, которая ап-роксимируется линейными уравнениями и графически представлена в виде линий регрессий на рис.2.

у4 = -0,24* + 5.24 R1 -0,99

уЗ = -0,3 6г + 5,44 R7 =0,99 у 2 = -0,31х +4,25 R2 -0,99

yl = -0,Ш + 1,67 R2 =0.96

Рис. 2. Зависимость состояния лишайников-трансплантантов (в баллах) от экспозиции У) - Bryoria implexa, представитель высокочувствительных видов (—*—), yj - Ercrnia mesomorpha, представитель умеренно чувствительных видов {—■—}, уз - Pseudevernia fin -furacca, представитель умеренно устойчивых видов {—•—), - Hypogynmia physodes, представитель устойчивых ендов {—V—).

На основании сравнения пунктов трансплантации по среднему баллу состояния трансплантированных лишайников установлено, что через 1 месяц от начала эксперимента статистически значимых различий между ними не наблюдается. Однако через 5 и 10 месяцев выявлены статистически достоверные отличия по анализируемому параметру между ГШ «Керженский» и пунктами, расположенными на территории г, Н. Новгорода. Вероятно, за данные промежутки времени происходит накопление поллютантов в количестве достаточном для фиксируемых нами качественных изменений. Между пунктами трансплантации, локализованными на территории г. Н. Новгорода, статистически значимых различий по анализируемому параметру за все время эксперимента выявлено не было. На рис. 3 представлена установленная статистически значимая (/?<0,05) обратная зависимость между средним баллом состояния трансплантированных лишайников через 10 месяцев от начала экспозиции и ИЗА5.

Рис. 3. Ранговая зависимость состояния трансплантированных лишайников через 10 месяцев от начала экспозиции от ИЗАз

На основании полученных результатов по лихеноиндикационной трансплантации установлено, что уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Н. Новгороде достаточно высок, что обуславливает невозможность длительного, нормального существования не только чувствительных, но даже умеренно чувствительных и умеренно устойчивых видов. Трансплантация тех же видов, проведенная на территории условно фонового района (ГПЗ «Керженский»), пока-

зала, что сам процесс трансплантации не оказывает губительного действия. Таким образом, данный метод лихеноиндикации можно успешно применять для диагностики качества атмосферного воздуха на территориях, подверженных различному уровню антропогенной нагрузки.

Глава 7, Динамика количественных характеристик эпкфитной лихенофлоры пунктов лмхеноиидикациокиых исследований Нижегородской области На основе критерия ранговой корреляции Спирмена выявлена статистически значимая (р<0,05) отрицательная связь между степенью антропогенной трансформации пунктов исследования и видовым разнообразием (И*, И, ¡л) эпифитной лихенофлоры сосны обыкновенной, липы сердцевидной, березы повислой. На основании регрессионного анализа установлено, что наиболее выраженная зависимость видового разнообразия от степени антропогенной трансформации пункта исследования наблюдается для эпифитной лихенофлоры сосны обыкновенной. Для эпифитной лихенофлоры остальных анализируемых видов деревьев - форофитов она менее выражена. Для эпифитной лихенофлоры всех анализируемых форофитов установлено отсутствие достоверной зависимости доли редких видов (А) от уровня антропогенной трансформации территории. Полученные результаты позволяют предположить, что при антропогенном воздействии на систему в перлую очередь идет сокращение доминирующих или обычных видов. Установлено снижение видового богатства в условиях антропогенной трансформации пунктов исследования только для эпифитной лихенофлоры дуба обыкновенного. Таким образом, анализ динамики показателей видовой структуры эпифитной лихенфлоры пунктов исследований, подверженных различному уровню антропогенной нагрузки, показал, что фиксируемое снижение видового разнообразия на урбанизированных территориях обусловлено высоким уровнем их антропогенной трансформации; возрастание уровня антропогенной нагрузки не отражается на долях редких видов эпифитных ли-

ш айн и ко в; показатель видового богатства не всегда информативен для целей лихеноиндикационного мониторинга. Полученные результаты позволяют рекомендовать в качестве объекта для проведения лихеноиндпкационкого мониторинга качества атмосферного воздуха на территории Нижегородской области лнхенофлору сосны обыкновенной, так как для лнхенофлоры данного форофи-та установлена наибольшая зависимость показателей видовой структуры от степени антропогенной трансформации территории.

Глава 8. Зонирование территории пунктов лнхеноннднкацнонных исследований Нижегородской области по степени загрязненности

атмосферного воздуха Зонирование территории пунктов исследования осуществляли на основе значений индексов токсифобноети (ИТ). В основе расчета данного лихеноинди-кационного индекса лежит использование классов токсифобности (КГ) эпифит-ных лишайников. За основу для создания региональной шкалы КГ эпифитных лишайников был принят алгоритм, разработанный X. X. Трассом (1985) для классов полеотолерантности {КП), с некоторыми изменениями и дополнениями. В таблице 1 представлены возможные комбинации диагностических признаков пунктов исследования, отвечающие требованиям лихеноиндикационно-го мониторинга. Каждому выделенному уровню антропогенного воздействия поставлены в соответствие степень антропогенной трансформации территории н возможные категории частот встречаемости видов эпифитных лишайников.-Первые два признака («Уровень...», «Степень...») пункта исследования оцени-, ваются экспертно, а третий («Категории.,,») экспериментально. Так, например, при «допустимом» уровне антропогенной нагрузки территории являются антропогенно «практически неизмененными» (табл. I). На таких территориях частота встречаемости лишайника - эпифита будет определяться экологическими особенностями вида и природно-климатическими факторами. Мы предлагаем эту категорию частот обозначить как «оптимум», а величину диапазона «опти-

мума» определять границами доверительного интервала, рассчитанного для среднего значения частоты встречаемости вида на данных территориях.

Таблица I

Дпапшстческнс признаки пунктом лихсионидикицнолиыч исследовании

Уровень антропогенною ВОТДСЙСТОИН Степень 1П1ТрОПО1СНП0Й трансформации Категории частоты встречаемости видоилшфнгных лшшШникон

ДОПУСТИМЫЙ практически неизмененные оптимум

предельно допустимый слабо измененные редко

оптимум

часто

критический (порогоиын) умеренно измененные редко

оптимум

часто

кризисный сильно измененные редко

оптимум

часто

катастроф ически й катастрофически измененные редко

оптимум

часто

По мере возрастания уровня антропогенного воздействия, оказываемого на территорию и, как следствие, увеличения степени ее трансформации, частота встречаемости лишайников - эпифитов будет определяться не только вышеупомянутыми факторами, но и степенью чувствительности вида. Возможны 3 варианта: 1 - значения частоты встречаемости вида существенно не изменяются! лежат в пределах границ, определенного для него «оптимума»; 2 - значения частоты встречаемости вида уменьшаются;, лежат ниже левой границы «оптимума», такую категорию частот обозначили - «редко»; 3 - значения частоты встречаемости вида увеличиваются, лежат выше правой границы «оптимума», такую категорию частот обозначили - «часто». Первый вариант реализуется при относительной устойчивости вида к атмосферному загрязнению при данной степени антропогенной трансформации территории; второй - если вид является чувствительным к атмосферному загрязнению при данной степени антропогенной трансформации территории; третий — в случае устойчивости вида к возрастающему уровню загрязнения атмосферного воздуха (повышается его

конкурентоспособность по отношению к чувствительным видам, появляется возможность заселения освобожденных экотопов). Таким образом, в отличие от X, X. Трасса (1985) мы выделили и статистически обосновали 3 категории частоты встречаемости вида: «оптимум», «редко», «часто». Для оценки региональной принадлежности вида лишайника-эпифита к конкретному классу токсифобности (КТ) необходимо определить диагностические признаки всех его местообитаний (пунктов исследования) (табл. 1), а затем воспользоваться таблицей 2. Таблица 2 построена следующим образом: по мере нарастания степени антропогенной трансформации пунктов исследования, уменьшается степень чувствительности (токсифобность) произрастающих там лишайников, соответственно значение класса токсифобности тоже уменьшается. Каждому КТ соответствует определенная комбинация пунктов. Под комбинацией понимаем определенные сочетания степеней антропогенной трансформации пунктов и категорий частот встречаемости лишайников-эпифитов, принадлежащих данному классу токсифобности. Для соблюдения преемственности с таблицей КП X. X. Трасса (1985) мы включили в рассмотрение как теоретически возможные комбинации: «практически неизмененные - оптимум» и ««практически неизмененные - оптимум» и «слабоизмененные — редко»», соответствующие 1 и 2 КП X. X. Трасса, а в нашей интерпретации 10 и 9 КТ. Однако общеизвестно, что в настоящее время абсолютно интактных территорий не существует, Даже ООТ являются слабоизмененными, так как подвержены антропогенному воздействию (испытывают влияние поллютантов атмосферы вследствие трансграничного переноса воздушных масс). В связи с вышеизложенным, при проведении лихе-ноиндикационного мониторинга на территории Нижегородской области за «оптимум» мы приняли диапазон значений частот встречаемости видов эпифитных лишайников на ООТ ГПЗ «Керженский». Сделанное допущение, обусловило отсутствие в таблице 2 сочетания: «слабоизмененные - часто», так как полученные диапазоны значений частоты встречаемости видов на ООТ «Керженский» служили отправной точкой для определения категорий частот встречаемости видов в других пунктах исследования Нижегородской области.

Тай ли вд 2

Классмтоксифобносш (КТ) зпифигиых л шил 0 никои и соответствующие им диашмточккяс ирншжк пунктов лишитидикшишнпых псслслшинШ

£ о.

5. £ 3

•е-

& *

Диагностические нршнакн пунктоп НССЛСЛОВЛНИЯ КТ

Степам. :штрино1 сипой трансферылими Категория члеготы встречаемости эммфнтмых лишайников

практически неизмененные оптимум 10

практически неизмененные оптимум 9

слабо измененные редко

практически неизмененные оптимум 8

слабо измененные

слабо измененные оптимум 7

умеренно измененные редко

слабо измененные оптимум 6

умеренно измененные

сильно измененные редко

слабо измененные оптимум 5

умеренно измененные часто

сильно измененные оптимум

слабо изменен ные оптимум 4

умеренно измененные часто

сильно измененные

сильно измененные экспертная оценка 3

умеренно измененные

сильно измененные экспертная оценка г

катастрофически измененные

катастрофически измененные экспертная оценка 1

2 , г

Е *

5 8

и 3

№ р*

-I .р.

к =

г Й

и а

Таким образом, максимальное значение КТ, которое присваивалось эпи-фитным лишайникам Нижегородской области - 8. С 7 по 4 КТ происходит пошаговый переход выделенных категорий частот встречаемости для представленных степеней антропогенной трансформации пунктов исследования..С 3 по I КТ присваивается лишайникам только на основании комбинации пунктов исследования, соответствующих степеней антропогенной трансформации, а частоты встречаемости видов оцениваются экспертно (в терминах «присутствие» и «отсутствие»). Таблица 2 удобна при практическом использовании, выделенные категории частот встречаемости эпифитных лишайников статистически обоснованы. Однако она не лишена недостатков. В данной таблице представле-

ны не. все возможные комбинации степеней антропогенной трансформации пунктов исследования и категорий частот встречаемости эппфитпых лишайников; на практике возможны ситуации, когда в пунктах исследования, характеризующихся одинаковым уровнем антропогенной трансформации, категории частот встречаемости одного и того же вида различны. В этом случае предлагаем класс токсифобпостн определять как средневзвешенное арифметическое всех классов, к которым может быть отнесен данный вид:

КТср= ^--(2).

I*.

где КТ; - класс токе и фоб ноет и, Ь! - весовой коэфициент, который определяется числом повторения КГ» и - число классов токе I(фобности.

Например, определим класс токсифобности вида Е\>епиа ргипаап. Согласно таблице 1 определим диагностические признаки пунктов исследования Нижегородской области, в которых был обнаружен данный вид и занесем их в табл.З.

Таблица 3

Диагностические признаки пунктов исследовании Нижегородской области, где был обнаружен вид Еиетш ргшшИ

Ня5вание пункта Диагностические пркшаки

Степень антропогенной трансформации Значения частот встречаемости Категория частоты встречаем ости

ГПЗ «Керженский» . слабо измененные 0,21-0,39 оптимум

д. Шинино умерено измененные 0.26 оптимум

окрестности ж. ст. Зимен ки умерено измененные 0,42 часто

окрестности ж. ст. Суроватиха умерено измененные 0,80 часто

окрестности села 11 чалки умерено измененные 0,70 часто

окрестности ж. ст. Соловейка умерено измененные 0.70 часто

На основании информации, представленной в таблице 3, можно заклю-

чить, что сочетания «слабо измененные - оптимум» (ГПЗ «Керженский») и «умеренно измененные - оптимум» (д. Шинино) составляют одну комбинацию^

Данная комбинация повторяется 1 раз и, согласно таблице 2, соответствует 6 КТ. Для остальных пунктов исследования (табл. 3) характерны сочетания «слабо измененные - оптимум» и «умеренно измененные - часто», составляющие вторую комбинацию. Данная комбинация повторяется 4 раза и, согласно таблице 2, соответствует 5 н 4 КТ. Так как анализируемый вид вообще не был обнаружен на сильно антропогенно измененных территориях, мы присваиваем 5 КТ. Используя формулу 2, получаем:

КТф(Е\'егта рпта.ч1п) = — =5,2 (3)

1 + 4

Предложенная модификация алгоритма представляет промежуточный результат, поскольку сохраняет основные, ценные идеи предыдущих исследователей (Трасс, 1985; Инсаров, Инсарова, 1989; и др.), позволяет рассчитывать КТ на основе статистически обоснованных критериев, а выявленные недостатки открывают возможность для дальнейшей доработки и совершенствования. Поскольку степень чувствительности эпифитных лишайников к атмосферному загрязнению зависит от свойств коры дерева-форофита, нами было разработано четыре шкалы классов токсифобности для эпифигной лихенофлоры сосны обыкновенной, березы повислой, дуба обыкновенного, липы сердцевидной. По вышеуказанным причинам шкалы классов токсифобности, разработанные с учетом региональной специфики Нижегородской области, имеют диапазон с 1 по 8 КТ. На основе установленных КТ по формуле (1) были рассчитаны индексы токсифобности {ИТ) с последующей лихеноиндикационной характеристикой степени загрязненности атмосферного воздуха. Для каждого вида дерева - фо-рофита выделены группы видов-индикаторов эпифитных лишайников, которые относительно легко идентифицируются и преимущественно произрастают в пунктах с определенным уровнем атмосферного загрязнения, В полном объеме видовой состав индикаторных групп и обоснование выделения диапазонов ИТ приведены в диссертации. В таблице 4, в качестве примера, представлены диапазоны ИТ и соответствующие лихеноиндикационные характеристики степени

загрязненности воздушного бассейна доя эпифитной лнхенофлоры дуба обыкновенного.

Таблица 4

Соогпетстнис дчяиазопои значений индексов токенфоГтостн (ПТУлиусмопшнканном-ш.<м харакп сристиким степени загрязненности ат мосферного поиухи для энмфитмо» лмкснофлоры дуба ойыкноисииого

Л* Диапазон значен ни Л нхС1 юнп ди ка цист 11 ая ха ра ктсрнстн к а

класса ИТ степени загрязненности атмосферного

воздуха

1 яг=о катастрофическая

2 0 < ИГ 5 4,(1 кризисная

3 4.1 йИТ<$,3 критическая

4 5,4 £ ИТ <6,6 напряженная

5 6.7 £ ЯГ £7,9 относительно удовлетворительная

6 //Г £8,0 нормальная

На основании проведенных лихеноиндикационных исследований на обследованной территории Нижегородской области выделено только 4 зоны, характеризующиеся различной степенью загрязненности атмосферного воздуха: относительно удовлетворительная, напряженная, критическая, кризисная. Наименьшая степень загрязненности атмосферного воздуха («относительно удовлетворительная» зона) отмечена для Пустынского заказника и д. Шинино, территории которых характеризуются соответственно слабой и умеренной степенью антропогенной трансформации, расположены на достаточном удалении от промышленного комплекса Нижегородской области. Наиболее высокий уровень атмосферного загрязнения («кризисная» зона) отмечен для ряда пробных. площадей заречной части г. Н. Новгорода, где сосредоточена основная часть промышленных предприятий города, а также для одной из улиц нагорной части, являющейся оживленной автомобильной трассой.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что оценка качества атмосферного воздуха с помощью биологических объектов (эпифитных лишайников) должна стать неотъемлемой частью мониторинговых исследований. Выявленные региональные особенности, возможности и ограничения использования методов лихеноиндикации позволят оптимизировать в дальнейшем прове-

дение подобных исследований на территории Нижегородской и сопредельных областей.

выводы

1. Эпифитная лихенофлора пунктов лихеноиндикационных исследований Нижегородской области включает 101 вид из 44 родов, 16 семейств, 4 порядков, 2 классов подотдела Ре11-отусо(та отдела А$сотусо1а. Ведущими по числу видов являются семейства РагтеНассае (25), Ркучс/асеае (19) и ¿есапогасеае( 19).

2. Характер кластеризации пунктов исследования по сходству видового состава эпифитной лихенофлоры определяется двумя факторами: природно-климатическим и антропогенным. Решающим фактором, определяющим объединение в один кластер пунктов, отличающихся по природно-климатическим условиям, является антропогенный. Найдено устойчивое кластерное решение: особо охраняемые природные территории выделяются в отдельный кластер.

3. Установлено, что состояние лишайников-трансплантатов закономерно ухудшается с ростом загрязнения атмосферы (увеличением ИЗ А;) и экспозицией нахождения на антропогенно трансформированной территории. Доказана диагностическая эффективность метода лихеноиндикационной трансплантации только для выявления различий между урбанизированными и особо охраняемыми территориями.

4. На основе анализа видовой структуры эпифитной лихенофлоры установлено, что для целей лихеноиндикационного мониторинга на территории Нижегородской области информативными являются показатели (индексы) видового разнообразия, менее информативен показатель видового богатства. В качестве объекта для л ихено индикационного мониторинга качества воздушной среды Ни же городской области рекомендуется эпифитная лихенофлора сосны обыкновенной.

Для каждого вида дерева - форофита представлены индикаторные группы зпи-фитных лишайников, характеризующиеся различной степенью чувствительности к атмосферному загрязнению.

6. Проведено зонирование территории пунктов исследования Нижегородской области на основании лнхенонндикацноинон характеристики степени загрязненности атмосферного воздуха. Выделено 4 зоны: относительно удовлетворительная, напряженная, критическая, кризисная.

Список опубликованных работ по материалам диссертации

1. Сидоренко М. В., Кулябина Е. Ю. Лихеноиндикация состояния атмосферного воздуха г. Н. Новгорода И Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России. Всероссийская научно - практическая конференция. Арзамас: Материалы конференции. -Арзамас, 2000. С. 14 - 16.

2. Кулябина Е. Ю„ Сидоренко М. В., Гелашвилн Д. Б. Лихеноиндикационный мониторинг лесных экосистем Нижегородской области // Леса Евразии в третьем тысячелетии. Международная конференция молодых ученых. М.: Материалы конференции. Т.1. —М., 2001. С. 137.

3. Кулябина Е. Ю., Сидоренко М. В. Лихеноиндикация качества воздушной среды урбанизированных и охраняемых территорий Нижегородской области // Вестник ННГУ. Сер. Биология. - Н. Новгород, 2002. С. 72 - 76.

4. Кулябина Е. КХ Оценка качества воздушной среды методами лихеноиндн-каиии в городах Нижегородской области П РИО+10: Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития. VI международная конференция студентов и молодых ученых. М.: Сб. докладов. Т. 2. - М., 2002. С. 175-176.

5. Кулябина Е. Ю., Сидоренко М. В. Анализ состояния эпифитной лихенофло-ры и индикация качества воздушной среды государственного природного заповедника «Керженский» // Биология - наука XXI века, VI Путинская

школа-конференция молодых ученых. Пути но: Материалы конференции. -Пущино, 2002. С. 95.

6. Кулябина 0. Ю„ Сидоренко М. В. Лихеноиндикацнонный мониторинг качества воздушной среды государственного природного заповедника «Керженский» // Экология 2002: Эстафета поколений. II международная школа-семинар по экологии. Пущино: Материалы конференции. Русское поле экспериментов / (Рус.(англ.) URL.:http: И www, bioscience/ г» / Ecology 2002 / Abstracts / Sections / 2 htm 1 it Alksenov (20 апреля 2002 г.),

7. Кулябина Е. Ю., Сидоренко М. В, Особенности проведения регионального лнхенониднкационного мониторинга на примере Нижегородской области it Проблемы регионального экологического мониторинга, I научно-практнческая конференция. Н. Новгород: Материалы конференции. -

Н. Новгород, 2002. С. 77-79.

8. Кулябина Е, Ю., Сидоренко М. В. Лихеноиндикацнонный мониторинг качества воздушной среды Нижегородской области // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т. 4, № 2. - Самара, 2002.

С. 216-222,

Благодарности. Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность заведующему кафедрой экологии Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, профессору, д. б. и. Д. Б. Гелашвили за руководство и содействие в выполнении работы; к. б. н., доценту М. В, Сидоренко за ценные замечания, сделанные в период написания работы; старшему преподавателю кафедры ботаники Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии М. Г. Пресняковой за научные консультации; всем сотрудникам кафедры экологии ННГУ и членам моей семьи за моральную поддержку и понимание.

Подписано в печать 20.11.03. Формат 60 х 84Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0, Тираж 100 эю. Заказ 774.

Нижегородский государственный технический университет. Типография НГТУ, 603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кулябина, Елена Юрьевна

• ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Методы лихеноиндикации в системе экологического мониторинга.

1.1. Цели и задачи экологического мониторинга.

1.2. Сравнительная характеристика физико-химических и биоиндикационных методов экологического мониторинга.

1.3. Лихеноиндикация качества атмосферного воздуха.

1.3.1. Эпифитные лишайники как объект биоиндикации качества атмосферного воздуха.

1.3.2. Методы лихеноиндикации.

1.3.3. Влияние основных загрязнителей атмосферы на лишайники.

1.3.3.1. Влияние сернистого ангидрида.

1.3.3.2. Влияние фторидов.

1.3.3.3.Влияние озона.

1.3.3.4. Влияние тяжелых металлов.

1.3.3.5. Влияние радионуклидов.

ГЛАВА 2. Характеристика природных условий Нижегородской области.

2.1. Географическое положение Нижегородской области.

2.2. Геологическое строение и рельеф.

2.3. Почвы и растительный покров.

2.4. Климат.

2.5. Санитарно-гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха пунктов лихеноиндикационных исследований Нижегородской области.

2.5.1. Санитарно-гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха г. Н. Новгорода.

2.5.2. Санитарно-гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха г. Дзержинска.

2.5.3. Санитарно-гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха ГПЗ «Керженский».

ГЛАВА 3. Материалы и методы исследования.

ГЛАВА 4. Характеристика пробных площадей и видового состава эпифитной лихенофлоры пунктов исследования.

4.1. Сведения о лишайниках Нижегородской области.

4.2. Общая характеристика эпифитной лихенофлоры пунктов исследования.

4.3. Характеристика эпифитной лихенофлоры пробных площадей пунктов исследования.

ГЛАВА 5. Кластеризация пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры.

5.1. Кластеризация пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры с учетом вида дерева-форофита.

5.2. Кластеризация пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры без учета вида дерева-форофита.

ГЛАВА 6. Результаты трансплантационных исследований.

ГЛАВА 7. Динамика количественных характеристик эпифитной лихенофлоры пунктов лихеноиндикационных исследований Нижегородской области.

ГЛАВА 8. Зонирование территории пунктов лихеноиндикационных исследований Нижегородской области по степени загрязненности атмосферного воздуха.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Региональные особенности лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха на примере урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области"

ф Актуальность темы. Чистота воздушного бассейна - существенный фактор сохранения экологического благополучия. В настоящее время масштабы загрязнения атмосферы весьма значительны, что представляет реальную угрозу для жизнедеятельности растительного и животного мира, в том числе и для человека. Существующая на сегодняшний день система экологического контроля, основанная на концепции предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК), не является совершенной (Федоров, 1982; Абакумов, Сущеня, 1991; Бязров, 1996; Булгаков и др., 2003). Несмотря на трудоемкость и сложность проведения инструментального контроля, получаемые результаты не всегда позволяют оценить истинную опасность загрязнения, прогнозировать последствия воздействия поллютантов на живые организмы. В связи с этим все * большую ценность приобретают биоиндикационные методы, главное достоинство которых заключается в предоставлении интегральной оценки качества окружающей среды.

Эпифитные лишайники признаны одними из приоритетных объектов биоиндикационного мониторинга качества воздушной среды. Методы лихено-индикации основаны на индивидуальной реакции эпифитных лишайников к действию поллютантов атмосферы (Barkman, 1958; De Sloover, Le Blank, 1968; Hawksworth, Rose, 1970; Rose F, 1973; Tpacc, 1971; Мартин, 1974; Голубкова, Малышева 1978; Нильсон, Мартин, 1984; Трасс, 19856; Бязров, 1996; Пауков, 2001; Инсаров, Инсарова, 1989; Шапиро, 1996; Пауков, 2001 и др.). Результаты лихеноиндикационных исследований предоставляют интегральную оценку степени загрязненности атмосферного воздуха за длительный промежуток времени и, таким образом, являются хорошим дополнением к санитарно-гигиенической оценке условий среды обитания. Установленная зависимость 4 чувствительности эпифитных лишайников от типа коры дерева - форофита, состава комплекса загрязнителей и, что особенно важно, климата (Инсаров, Инсарова, 1989, 1991; Пчелкин, 1991) - диктует необходимость создания региональных шкал чувствительности при проведении лихеноиндикационного мониторинга качества воздушной среды. Возникает целый ряд существенных вопросов с выбором методов и подходов, которые могут быть применены на исследуемой территории.

Ранее не уделялось должного внимания изучению видовой структуры эпифитной лихенофлоры как урбанизированных, так и особо охраняемых территорий Нижегородской области. Не проводился биомониторинг качества атмосферного воздуха. Необходимость такого рода исследований обусловила выбор темы диссертации.

Цель работы. Оценка возможностей и ограничений использования методов лихеноиндикации для определения качества атмосферного воздуха на примере урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области.

Задачи исследования.

2. Оценить степень сходства пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры.

4. Оценить влияние различного уровня антропогенной нагрузки на видовую структуру эпифитной лихенофлоры.

Научная новизна. Впервые изучена видовая структура эпифитной лихе-нофлоры урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области. Оценено видовое разнообразие эпифитной лихенофлоры, приходящееся на единицу дерева-форофита. Модифицирован алгоритм (Трасс, 1985) разработки региональных шкал чувствительности эпифитных лишайников. Разработаны региональные шкалы классов токсифобности эпифитных лишайников для 4 видов деревьев-форофитов (сосны обыкновенной, липы сердцевидной, дуба обыкновенного, березы повислой). Впервые проведено зонирование территории пунктов исследования Нижегородской области на основании лихеноиндикационной характеристики степени загрязненности атмосферного воздуха.

Практическая значимость. Рассмотренные и апробированные методы могут использоваться в дальнейшем для проведения лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха Нижегородской области. Полученные результаты позволяют обосновать выбор видов эпифитной лихенофлоры и ее количественных характеристик в качестве индикаторов атмосферного загрязнения. Изменения, внесенные в алгоритм X. X. Трасса (19856), облегчат разработку региональных шкал чувствительности эпифитных лишайников, а классы токсифобности, полученные для видов эпифитной лихенофлоры Нижегородской области, могут быть использованы в других регионах с учетом иерархической системы флористического районирования. Материалы исследований используются при проведении занятий по курсу «Методы лихеноиндика-ции в системе биомониторинга» в рамках большого практикума у студентов кафедры экологии биологического факультета ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Результаты лихеноиндикационных исследований совместно с санитарно-гигиенической оценкой качества воздушной среды могут способствовать правильному принятию экологически значимых решений.

Декларация личного участия автора и связь с плановыми НИР:

Ф Диссертация выполнена в рамках комплексной НИР Нижегородского госуниверситета им. Н. И. Лобачевского «Исследование процессов регуляции и управления в биосистемах с целью интенсификации, рационального использования биологических ресурсов, обеспечения экологической безопасности среды». Основная работа над диссертацией проводилась на кафедре экологии Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского в период с 1998 по 2003 гг. Автор участвовал в постановке цели и задач исследования. Сбор материала проводился автором в течение 1998-2002 гг. Основные результаты исследований опубликованы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При объединении в один кластер пунктов, характеризующихся одинаковой степенью антропогенной трансформации, но отличающихся по природно-климатическим условиям, наибольшая степень сходства по видовому составу эпифитной лихенофлоры в пределах данного кластера будет наблюдаться между пунктами, относящимися к одной ботанико-географической области и одному флористическому району. При этом особо охраняемые территории всегда выделяются в отдельный кластер.

2. Метод лихеноиндикационной трансплантации позволяет выявлять различия по состоянию трансплантированных лишайников только между пунктами, существенно отличающимися по уровню загрязнения атмосферного воздуха (между особо охраняемыми и урбанизированными территориями).

3. Изменения, внесенные в алгоритм X. X. Трасса (19856), облегчают

4 разработку региональных шкал чувствительности эпифитных лишайников, а классы токсифобности, полученные для видов эпифитной лихенофлоры Нижегородской области, могут быть использованы в других регионах с учетом иерархической системы флористического районирования.

Публикации и апробация результатов исследования.

По теме диссертации опубликовано 8 работ. Материалы диссертации докладывались на Всероссийской научно-практической конференции «Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России» (Арзамас, 2000), на международной конференции студентов и молодых ученых «Леса Евразии в третьем тысячелетии» (Москва, 2001), на VI международной конференции студентов и молодых ученых «РИО+Ю: Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития» (Москва, 2002), на VI Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология -наука XXI века» (Пущино, 2002), на II международной школе-семинаре по экологии «Экология 2002: Эстафета поколений» (Пущино, 2002), на I научно-практической конференции «Проблемы регионального экологического мониторинга» (Н. Новгород, 2002).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, списка литературы и 8 приложений. Изложена на 236 страницах (в том числе 103 страницы приложений), содержит 49 таблиц (из них 32 в приложениях), 16 рисунков. Список литературы включает 160 источников отечественных и зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Кулябина, Елена Юрьевна

выводы

1. Эпифитная лихенофлора пунктов лихеноиндикационных исследований Нижегородской области включает 101 вид из 44 родов, 16 семейств, 4 порядков, 2 классов подотдела Рег1готусоипа отдела Азсоту^а. Ведущими по числу видов являются семейства РагтеИасеае (25), Ркуясгасеае (19) и Ьесапогасеае{ 19).

3. Установлено, что состояние лишайников-трансплантатов закономерно ухудшается с ростом загрязнения атмосферы (увеличением ИЗА5) и экспозицией нахождения на антропогенно трансформированной территории. Доказана диагностическая эффективность метода лихеноиндикационной трансплантации только для выявления различий между урбанизированными и особо охраняемыми территориями.

4. На основе анализа видовой структуры эпифитной лихенофлоры установлено, что для целей лихеноиндикационного мониторинга на территории Нижегородской области информативными являются показатели (индексы) видового разнообразия, менее информативен показатель видового богатства. В качестве объекта для лихеноиндикационного мониторинга качества воздушной среды Нижегородской области рекомендуется эпифитная лихенофлора сосны обыкновенной.

5. На основании модифицированного алгоритма X. X. Трасса разработаны региональные шкалы классов токсифобности для эпифитных лишайников сосны обыкновенной, липы сердцевидной, дуба обыкновенного, березы повислой. Для каждого вида дерева - форофита представлены индикаторные группы эпифитных лишайников, характеризующиеся различной степенью чувствительности к атмосферному загрязнению.

6. Проведено зонирование территории пунктов исследования Нижегородской области на основании лихеноиндикационной характеристики степени загрязненности атмосферного воздуха. Выделено 4 зоны: относительно удовлетворительная, напряженная, критическая, кризисная.

заключение

На территории Нижегородской области в 20 пунктах исследования был проведен лихеноиндикационный мониторинг качества атмосферного воздуха. Выявлен 101 вид эпифитных лишайников из 44 родов, 16 семейств, 4 порядков, 2 классов подотдела Рег^отусоИпа отдела АБсотусо1а. Изучение эпифитной лихенофлоры проводили на основе количественной оценки. Для каждого вида были определены величины среднего проективного покрытия и частоты встречаемости на пробных площадях пунктов исследования.

Выявление видового богатства эпифитной лихенофлоры позволило оценить степень сходства пунктов исследования, осуществить их кластеризацию. Установлено, что характер кластеризации пунктов исследования по видовому составу эпифитной лихенофлоры определяется двумя факторами: природно-климатическим и антропогенным. Доказано, при объединении в один кластер пунктов, характеризующихся одинаковой степенью антропогенной трансформации, но отличающихся по природно-климатическим условиям, наибольшее сходство (в пределах данного кластера) будет наблюдаться между пунктами, относящимися к одному флористическому району и к одной ботанико-географической области. Найдено устойчивое кластерное решение: слабо антропогенно трансформированные территории выделяются в отдельный кластер.

На основе полученных значений среднего проективного покрытия и частоты встречаемости видов эпифитных лишайников были рассчитаны индексы (показатели) видового разнообразия. На основании регрессионного анализа доказано, что фиксируемое снижение видового разнообразия эпифитной лихенофлоры на урбанизированных территориях обусловлено высокой степенью их антропогенной трансформации. Установлено, что возрастающий уровень антропогенной нагрузки, не отражается на доли редких видов эпифитных лишайников. Статистически значимая зависимость видового богатства от степени антропогенной трансформации пунктов исследования показана только для эпифитной лихенофлоры дуба обыкновенного. Таким образом, для проведения лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха на территории Нижегородской области рекомендуем использовать показатели (индексы) видового разнообразия, а в качестве объекта - лихенофлору сосны обыкновенной, так как для лихенофлоры данного форофита установлена наибольшая зависимость показателей видовой структуры от степени антропогенной трансформации территории.

На основании трансплантационного метода лихеноиндикации установлено, что уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Н. Новгороде достаточно высок, что и обуславливает частичную или полную (в зависимости от степени чувствительности видов) гибель трансплантатов. Выявлены ограничения использования данного метода: лихеноиндикационная трансплантация может быть успешно применена для оценки различий по качеству атмосферного воздуха только между территориями, которые существенно отличаются по степени антропогенной трансформации.

На основе модифицированного алгоритма X. X. Трасса (1985) были разработаны 4 региональные шкалы классов токсифобности (КТ) для эпифитной лихенофлоры сосны обыкновенной, липы сердцевидной, дуба обыкновенного, березы повислой. Показано, что эвритопные виды существенно различаются по степени чувствительности к атмосферному загрязнению в зависимости от субстрата произрастания. Для сосны обыкновенной, липы сердцевидной, дуба обыкновенного, березы повислой представлены группы видов-индикаторов лишайников-эпифитов, которые относительно легко идентифицируются и преимущественно произрастают в пунктах с определенным уровнем атмосферного загрязнения.

На основе значений среднего проективного покрытия видов, а также полученных КТ были рассчитаны индексы токсифобности (ИТ), с последующей лихеноиндикационной характеристикой качества атмосферного воздуха.

На основании проведенного лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха на обследованной территории Нижегородской области было выделено 4 зоны: «относительно удовлетворительная», «напряженная», «критическая» и «кризисная».

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что оценка качества атмосферного воздуха с помощью биологических объектов (эпи-фитных лишайников) должна стать неотъемлемой частью мониторинговых исследований. Выявленные региональные особенности, возможности и ограничения использования методов лихеноиндикации позволят оптимизировать в дальнейшем проведение подобных исследований на территории Нижегородской и сопредельных областей.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кулябина, Елена Юрьевна, Нижний Новгород

1. Абакумов В. А., Сущеня JI. М. Гидробиологический мониторинг пресноводных экосистем и пути его совершенствования // Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Междун. симпозиум. Л.: Тр. Междун. симпозиума. Л., 1991. С. 18-40.

2. Аверкиев Д.С., Аверкиев В.Д. Определитель растений Горьковской области. Горький, 1985. С. 7-22.

3. Агроклиматический справочник по Горьковской области. Л., 1959. 175 с.

4. Андерсон Ф.К., Трешоу М. Реакции лишайников на атмосферные загрязнения // Загрязнения воздуха и жизнь растений. Л.,1988. С. 295-326.

5. Байбаков Э. И. Лихеноиндикация состояния атмосферного воздуха в районе г. Казани // Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов. Всероссийская науч.-техн. конф. М.: Тез. докл. Т. 4. М., 1994. С. 55-56.

6. Байбаков Э. И. Распределение некоторых видов эпифитных лишайников в г. Казани при разном уровне атмосферного загрязнения // Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан. II Республиканская науч. конф. Казань: Мат. конф. Казань, 1995. С. 50-51.

7. Байбаков Э. И., Ситников А. П., Костюкевич И. И. Лихенофлора г. Казани: влияние атвтотранспортного загрязнения атмосферы на эпифитную лихенофлору // Вестник Татарстанского отделения Российской Экологической Академии, 2001. № 1-2. С. 44-47.

8. Байбаков Э. И. Оценка экологического состояния урбанизированных территорий с помощью методов лихеноиндикации (на примере Казани): Ав-тореф. дис. канд. биол. наук. Ижевск, 2003. 19 с.

9. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества / Под ред. Гилярова. Т. 2. М., 1989. 478 с.

10. П.Будаева С. Э. Эпифитные лишайники окрестностей целлюлозно-картонного комбината // Экология, №6. Свердловск, 1990. С.78-79.

11. Бязров JI. Г. Видовое разнообразие лишайников Москвы // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отд. биологический. Т. 101. Вып. З.М., 1996. С. 68-77.

12. Блюм О. Б., Тютюнник Ю. Г. Исторический аспект регионального мониторинга тяжелых металлов в атмосфере, осуществляемый методами биологической лихеноиндикации// Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 12. J1, 1989. С. 73-87.

13. Ванштейн Е. А. Регуляторные механизмы лишайникового симбиоза // Успехи современной биологии. Т. 109. Вып. 2. М, 1990. С. 311-320.

14. Воробейчик Е. Л., Садыков О. Ф., Фарафонтов М. Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург, 1994. 280 с.

15. Воробейчик Е. Л. Экологические нормирование токсических нагрузок на наземные экосистемы: Автореф. дис. докт. биол. наук. Екатеринбург, 2003.

16. Гарибова Н.С., Дундин Ю.К. Водоросли, лишайники, мохообразные СССР. М., 1978. 365с.

17. Гелашвили Д. Б. Количественные методы оценки загрязнения атмосферного воздуха // Экологический мониторинг. Методы биологического и физико-химического мониторинга. Часть IV. Учебное пособие. / Под ред. Д. Б. Гелашвили. ННГУ. Н. Новгород, 2000. С. 4-54.

18. Гелашвили Д. Б. Экологические основы биомониторинга // Экологический мониторинг. Методы биологического и физико-химического мониторинга. Часть I. Учебное пособие. / Под ред. Д.Б. Гелашвили. ННГУ. Н.Новгород, 1995. С. 5-45.

19. Глуздаков С. И. Эпифитные лишайники лесных ценозов Приобья // Проблемы изучения грибов и лишайников. IV симпозиум прибалтийских микологов и лихенологов. Тарту: Мат. симпозиума, 1965. С. 173 176.

20. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М., 1999. 460 с.

21. Голубкова Н.С. Определитель лишайников средней полосы Европейской части СССР. М.-Л., 1966. С.23-233.

22. Голубкова Н.С. К вопросу о происхождении и путях эволюции лишайникового симбиоза // Новости систематики низших растений. Т.29. СПб., 1993. С. 84-102.

23. Голубкова Н. С., Малышева Н. В. Влияние роста города на лишайники и лихеноиндикацию атмосферных загрязнений г.Казани // Ботанический журнал. Т.63. № 8. Л., 1978. С.1145-1154.

24. Григорьев Ю. С., Бучельников М. А. Трансплантационная лихеноинди-кация загрязнения воздушной среды на основе замедленной флуоресценции хлорофилла // Экология, № 6. М., 1997. С. 465-467.

25. Грунина Л. К., Овсова Т. А. Накопление азота лишайниками в тундровой зоне // Биологические науки, № 8. М., 1992. С. 124-128.

26. Добрыш A.A. К изучению лишайников Южной камчатки // Новости систематики низших растений. Т.29. СПб., 1993. С. 104-106.

27. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы на территории деятельности Верхне-Волжского УГМС за 1997 г. Ч. I. Н. Новгород, 1998. 284 с.

28. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы на территории деятельности Верхне-Волжского УГМС за 1998 г. Н. Новгород, 1999. 284 с.

29. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы на территории деятельности Верхне-Волжского УГМС за 1999 г. Ч. I Н. Новгород, 2000. 284 с.

30. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы на территории деятельности Верхне-Волжского УГМС за 2000. Ч. I. Н. Новгород, 2001. 284 с.

31. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы на территории деятельности Верхне-Волжского УГМС за 2001г. Ч. I. Н. Новгород, 2002. 135 с.

32. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы на территории деятельности Верхне-Волжского УГМС за 2002г. Ч. I. Н. Новгород, 2003. 135 с.

33. Еленкин А. А. Флора лишайников Средней России. Юрьев, 1906 1911.

34. Елсаков В. В. Эколого-географическая изменчивость Peltigera ар^оза (Ь.) \¥ИШ. в условиях севера: Автореф. дис. канд. биол. наук. Сыктывкар, 1999, 22 с.

35. Животовский Л. А. Показатель внутрипопуляционного разнообразия // Журнал общей биологии. Т. ХЫ, № 6. М., 1980 С. 828—836.

36. Жизнь растений / Под.ред. М. М. Голлербах. Т.1. М, 1977а. С. 117-153.

37. Жизнь растений / Под.ред. М. М. Голлербах. Т.З. М., 19776. С. 379-433.

38. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. М., 1990. 296с.

39. Зелтынь С.А., Инсаров Г.Е. База данных фонового мониторинга эпифит-ных лишайников // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 15. СПб., 1993. С. 244-262.

40. Зелтынь С.А., Пчелкин A.B. Использование компьютерного определения лишайников в системе фонового экологического мониторинга // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 15. СПб., 1993. С. 264-273.

41. Израэль Ю. А., Филлипова Jl. М., Инсаров Г. Э., Семевский Ф. Н., Семенов С. М. Методологические аспекты осуществления фонового мониторинга состояния биоты суши // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 9., Д., 1986. С. 8-21.

42. Инсаров Г.Э. Об учете лишайников-эпифитов на стволах деревьев // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.5. Д., 1982. С. 25-27.

43. Инсарова И. Д. Влияние сернистого газа на лишайники // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.5. Д., 1982. С. 32-47.

44. Инсаров Г.Э., Инсарова И.Д. Лишайники в условиях фонового загрязнения атмосферы двуокисью серы // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 9. Д., 1986. С. 242-258.

45. Инсаров Г.Э., Инсарова И.Д. Сравнительные оценки чувствительности эпифитных лишайников различных видов к загрязнению воздуха // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 12. Д., 1989. С. 113-175.

46. Инсаров Г.Э., Инсарова И. Д. Система районирования земли для целей мониторинга эпифитных лишайников // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 13. Д., 1991. С. 112-130.

47. Инсарова И.Д. Влияние тяжелых металлов на лишайники // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.6. Л., 1983. С. 101-113.

48. Климат города Горького / под ред. Покровской Т. В. Л., 1969. С. 5-89.

49. Котлов Ю. В. Роль лишайников в сложении растительного покрова Верх-некалымского нагорья // Ботанический журнал. Т. 78, №11. СПб, 1993. С. 54-57.

50. Крючков В. В., Сыроид Н. А. Лишайники как биоиндикаторы качества окружающей среды в Северной тайге // Экология, № 6. Наука, 1990. С. 63-66.

51. Лийв С. Выбор индикационных видов эпифитных лишайников для лихе-ноиндикационного картирования // Грибы и лишайники в экосистеме. Рига: Тез. докл. Т. 2., Рига, 1985. С. 78-79.

52. Малышева Н.В. Влияние некоторых антропогенных факторов на лишайники // Вестник ЛГУ. Сер. Биология. №9, 1978. С. 43-47.

53. Малышева Н.В. Материалы к флоре лишайников Ивановской области // Новости систематики низших растений, 1986. Т. 23. С. 182-191.

54. Малышева Н.В. Лишайники окрестностей Ленинграда. Изменение видового состава лишайников в окрестностях ст. Ольгино (Ленинградская область) за 72 года // Новости систематики низших растений. Т. 29. СПб., 1993а. С. 119-124.

55. Малышева Н.В. Лишайники окрестностей Санкт-Петербурга. Особенности распространения лишайников в Екатеринском парке Царского села // Новости систематики низших растений. Т.29. СПб., 19936. С. 128-136.

56. Мартин Л.Н. Возможности картирования состояния городской атмосферы при помощи лишайников // V конференция по споровым растениям Средней Азии и Казахстана. Ашхабад: Тез. докладов. Ашхабад 1974. С. 240-242.

57. Мартин Л. Н. Флористический состав и распределение эпифитных лишайников в различных условиях загрязнения воздуха // Экология и биология низших растений. Минск, 1982а. С. 235-237.

58. Мартин Л.Н., Нильсон Э.М. Устойчивость эпифитных лишайников в различных условиях загрязнения // Биологические аспекты криптоиндика-ции. Таллин, 1982. С.39-40.

59. Мартин Л. Н., Ээнсаар А., Лихеноиндикация и математическое моделирование распределения 8СЬ на территории Таллина // Известия АН ЭССР,1983. Т. 32, №3. С. 206-215.

60. Мартин Ю. Л. Роль лишайников в некоторых биогеоценозах Полярного Урала // Биологические основы использования природы Севера. Сыктывкар, 1970. С. 85-89.

61. Мартин Ю.Л. Лихеноиндикация состояния окружающей среды // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. 4.1. Таллин, 19826. С.27-47.

62. Мартин Ю.Л. Лихеноиндикационное картирование загрязнителей атмосферного воздуха // Международная школа по лихеноиндикации. Таллин,1984. С. 15-33.

63. Мартин Ю.Л. Проблемы биохимической индикации загрязнения при помощи низших растений // Изучение загрязнения окружающей среды и его влияния на биосферу. Л.: Мат. III заседания Межд. рабочей группы по проекту № 14 МАБ ЮНЕСКО. Л, 1986. С. 132-135.

64. Мартин Ю.Л. Динамика лишайниковых синузий и их биогеохимическая роль в экстремальных условиях среды: Автореф. дис. докт. биол. наук. Свердловск, 1987. 32 с.

65. Михайлова И. Н., Воробейчик Е. Л. Эпифитные лихеносинузии в условиях химического загрязнения: зависимости доза-эффект // Экология, 1995. № 6. С. 455-460.

66. Нильсон Э. М., Мартин Л. Н. Эпифитные лишайники как индикаторы кислотного и щелочного загрязнения // Влияние промышленного загрязнения на лесные экосистемы и мероприятия по повышению их устойчивости. Каунас, 1984. С. 31-33.

67. Нифонтова М. Т., Куликов Н. В. О накоплении стронция 90 и цезия -137 лишайниками в природных условиях // Экология, 1997. №3. С. 93-96.

68. Нифонтова М. Т., Куликов Н.В. Радиоэкологический мониторинг природных экосистем в зоне Белоярской атомной электростанции на Урале // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.13. Л., 1991. С. 176-188.

69. Одум Ю. Экология. Т.2. М., 1986. С. 126-146.

70. Оскнер А. Н. Определитель лишайников СССР в 5 томах. Т.2. М., 1974.

71. Отчет по теме хоздоговора №НШ-45. Научно-исследовательская работа по оценке природных и климатических условий парка Сормовского и Московского районов // ИЭВБ РАН Лаборатория ландшафтной экологии г. Н. Новгорода, 1992. С.27-37.

72. Пауков А. Г. Закономерности стациального распределения лишайников в условиях антропогенной нагрузки // Механизмы поддержания биологического разнообразия. Мат. конф. Екатеринбург, 1995. С.116-118.

73. Пауков А. Г. Лихенофлора урбоэкосистем: Автореф. дис. канд. биол. наук. Екатеринбург, 2001. 18 с.

74. Пауков А. Г. Лихеноиндикационное картирование г. Екатеринбурга // Актуальные проблемы биологии. Сыктывкар: Тез. докл. Сыктывкар, 1998а. С.139-140.

75. Пауков А. Г. Устойчивость лишайников к антропогенному стрессу // Проблемы ботаники на рубеже XX XXI веков. Тез. докл. Т. 2. СПб., 19986. С. 75.

76. Пауков А. Г. Влияние параметров местообитания и загрязнителей на лишайники в условиях города Екатеринбурга // Стратегические направления экологических исследований и экологическая политика. Екатеринбург, 1999. С. 61-62.

77. Песенко Ю. А. Принципы и методы количественного анализа в фауни-стических исследованиях. М., 1982. С. 65-85.

78. Питеранс А. Зоны распространения лишайников в городе рига // Проблемы изучения грибов и лишайников. Тарту, 1965. С. 191-194.

79. Плакунова В. Г., Плакунова У. В., Гусев М. В. Физиология эпигейных лишайников в связи с ранней индикацией загрязнения окружающей среды // Известия Академии Наук СССР. Сер. Биологическая. Л., 1983. № 6. С. 888-896.

80. Плакунова В. Г., Власова Т. А. Ультраструктурные изменения при обратимой делихенизации компонентов лишайника Ре1^ега арШоБа II Известия Академии Наук СССР. Сер. Биологическая. Л., 1985. № 3. С. 345-351.

81. Предварительный отчет о работах Нижегородской геоботанической экспедиции в 1926 г. // Производительные силы Нижегородской губернии. Вып. VI. Н. Новгород, 1927. С. 7-63.

82. Предварительный отчет о работах Нижегородской геоботанической экспедиции в 1927 г. // Производительные силы Нижегородской губернии. Вып. IX. Н. Новгород, 1928. С. 7-80.

83. Природа Горьковской области / Под. ред. Н. В.Кузнецова. Горький, 1974. С. 180-182.

84. Пчелкин А.В. Эпифитные лишайники Сары-Челекского заповедника // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.12. Л., 1989. С. 235-241.

85. Пчелкин А. В. Использование принципа сопряженности флоры сосудистых растений и лишайников для флористического районирования. // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.13. Л., 1991. С. 176-188.

86. Растительность Европейской части СССР / Под ред. Грибовой. Л., 1980. 429 с.

87. Руководство по контролю загрязнения атмосферы РД 52.04.186 89 (1991). М., 1991. 634 с.

88. Ройтман A.A., Инсаров Г.Э., Семенов С.М. Система сбора, хранения и обработки лихенометрической информации // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 12. Л., 1989. С. 336-350.

89. Состояние окружающей среды и природных ресурсов Нижегородской области в 1997 г. Ежегодный доклад / Под ред. А. Н. Косарикова. Государственный комитет по охране окружающей среды Нижегородской области. Н. Новгород, 1998. С. 7-23.

90. Состояние окружающей среды и природных ресурсов Нижегородской области в 1998 г. Ежегодный доклад / Под ред. А. Н. Косарикова. Государственный комитет по охране окружающей среды Нижегородской области. Н. Новгород, 1999. С. 9-21.

91. Состояние окружающей среды и природных ресурсов Нижегородской области в 1999 г. Ежегодный доклад / Под ред. А. Н. Косарикова. Государственный комитет по охране окружающей среды Нижегородской области. Н. Новгород, 2000. С. 3-21.

92. Состояние окружающей среды и природных ресурсов Нижегородской области в 2000 г. Ежегодный доклад / Под ред. А. Н. Косарикова. Департамент природных ресурсов по Приволжскому региону. Н. Новгород. 2001. С. 7-12.

93. Состояние окружающей среды и природных ресурсов Нижегородской области в 2001 г. Ежегодный доклад / Под ред. В. С. Деменьтьева и Н. Г.

94. Соколова. Департамент природных ресурсов по Приволжскому региону. Н. Новгород. 2002. С. 7-16.

95. Суворов П. А. Скорость роста некоторых листоватых и кустистых лишайников / Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отд. биологический. Т. ЬХУ1. Вып. 1. М., 1961. С. 110-125.

96. Суетина Ю. Г. Влияние техногенного загрязнения на эпифитную лихе-нофлору города Йошкар-Олы // II Республиканская науч. конф. молодых ученых и специалистов. Казань: Тез. докл. Книга 1. Казань, 1996а. С. 72.

97. Суетина Ю. Г., Прокопьева Л. В. Эпифитные лишайники в условиях загрязнения атмосферы г. Йошкар-Олы // Студент и научно-технический прогресс. XXXIV Межд. науч. студенческая конф. Новосибирск: Тез. докл. Ч. 2. Новосибирск, 1996. С. 106.

98. Суетина Ю. Г. Устойчивость эпифитных лишайников в условиях города Йошкар-Олы // Экология и охрана окружающей среды. IV Межд. VII Всероссийская конф. Рязань: Тез. докл. Рязань, 1998. С. 205-206.

99. Суетина Ю. Г. Изменение эпифитной лихенофлоры и структуры популяции Хапйюпа рапейпа (Ь.) ТЬ. Бг. в городской среде. Автореф. дис. канд. биол. наук. Йошкар-Ола, 1999. 26 с.

100. Сукачев В.Н. Избранные труды в 3 томах: Т.1. Основы лесной типологии и биоценологии. Л., 1972. С. 272-274.

101. Тахтаджян А. Л. Флористические области Земли. Л., 1978. 247 с.

102. Толпышева Т. Ю. Изменение лихенофлоры окрестностей Чашниково (1951 1988 гг.) // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 15. Л., 1993. С. 180-192.

103. Толпышева Т. Ю., Хижнякова А. С. Оценка лихенофлоры при организации мониторинга В сосняках бассейна р. Суры // Лесоведение, № 3. М, 1996. С. 66-72.

104. Трасс X. X. Лишайниковые синузии как компонент биоценозов // Проблемы изучения грибов и лишайников. Тарту, 1965. С. 207 -211.

105. Трасс X. X. Полеотолерантность лишайников // Материалы 6 симпозиума микологов и лихенологов Прибалтийских республик. Рига, 1971. С. 66-70.

106. Трасс Х.Х. Успех и проблемы лихеноиндикации загрязненности воздуха // Лихеноиндикация состояния окружающей среды. Таллин, 1978.С. 16-18.

107. Трасс Х.Х. Трансплантационные методы лихеноиндикации // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.8.Л., 1985а. С. 140-144.

108. Трасс X. X. Классы полеотолерантности лишайников и экологический мониторинг // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.7. Л., 1985в. С. 122-137.

109. Трасс X. X. Криптоиндикация быстрый и дешевый метод определения степени загрязнения атмосферного воздуха // Изучение загрязнения окружающей среды и его влияние на атмосферу. Л., 1986. С. 101-107.

110. Трасс X. X., Пярн А., Цобель К. Лихеноиндикационная оценка степени загрязненности атмосферной среды Южного Прибайкалья // Ученые записки Тартусского университета, 1988. Вып. 812. С. 32-46.

111. Урбанавичене И. Н., Урбанавичюс Г. П. Phaeophyscia poeltii (Frey) Nimis (Physciaceae, Lichenised Ascomycetes)- новый для России вид лишайника / Бот. журн., 20016. Т. 86. № 6. С. 157- 159.

112. Федоров В. Д., Сахаров В. Б., Левич А. П. Количественные подходы к проблеме оценки нормы и патологии экосистем // Человек и биосфера. М, 1982. Вып. 6. С. 3-42.

113. Филиппова Л. М., Инсаров Г. Э., Семевский Ф. Н., Семенов С. М. О структуре и задачах экологического мониторинга // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Том 1. Л., 1978. С. 7-18.

114. Флора СССР / Под ред. В. Л. Комарова. Т 1. Л., 1934. 300 с.

115. Флора Европейской части СССР / Под ред. А. А. Федорова. Л., 1974. 404с.

116. Фрей Т.О. О принципах биологического мониторинга // Проблемы современной экологии. Экологические аспекты охраны окружающей среды в Эстонии, Тарту, 1982. С. 37-38.

117. Харитонычев А. Т. Природа Нижегородского Поволжья. Горький, 1978. 174 с.

118. Шапиро И.А. Загадки растения сфинкса. Л., 1991. С.6-73.

119. Шапиро И. А. Влияние сернистого газа на содержание азота и перокси-дазную активность у лишайников // Бот. журнал, № 6, 1993. С. 66-72.

120. Шапиро И. А. Физиолого-биохимические изменения у лишайников под влиянием атмосферного загрязнения // Успехи современной биологии.

121. Т. 116. Вып. 2. М., 1996. С. 158-169.

122. Шустов М. В. Таксономический состав флоры лишайников Приволжской возвышенности / Естественно-научные исследования в Симбирско-Ульяновском крае на рубеже веков. Ульяновск, 1999. С. 39-50.

123. Barkman S. S. Phytosociology and ecology of cryptogamic epiphytes, including a taxonomic survey and description of their vegetation units in Europe. Van Gorcum. Assen, 1958. 628 p.

124. Beltman I. H., de Kor L. J. Kuiper P. J. C., Van Hasselt P. R. Fatty acid composition and chlorophyll content of epiphytic lichens and possible relation to there sensitivity to air pollution. Oikos, 1980. V. 35. P. 321.

125. Brodo I. M. Transplant experiment with corticolous lichens, using a new technique//Ecology, 1961. V. 42. №4. P. 838 -841.

126. Brodo I. M. Lichen growth and cites: A study on Long island // Bryologist. N. Y., 1966. V. 69. P. 427-449.

127. De Sloover J., Le Blanc F. Mapping of atmospheric pollution on the basis of lichens sensitivity // Proceedings of the Symposium on Resent Advances in Tropical Ecology. Vagrancy, 1968. P. 42-58.

128. De Sloover J., Le Blanc F. Relation between industrialization and the distribution and growth of epiphytic lichens and mosses in Montreal // Can. J. Bot., 1970. V. 48, №7. P. 1485-1496.

129. Eriksson О. E. Outline of the Ascomycota II Myconei, 2003 / http: www. umu. se / myconet / curr / current, html.

130. Eversman S., Sigal L. L. Effect of S02, 03 and S02 and 03 in combination on photosynthesis and ultrustructure of two lichen species // Can. J. Bot., 1987. V. 65. P. 1806-1818.

131. Gilbert O. L. Lichens as indicators of air pollution in the Tyne Valley // Ecology and the Industrial Society. Oxford University. Press., 1965. 35 p.

132. Gilbert O. L. Bryophytes as indicators of air pollution in the Tyne Valley // New Phytolog., 1968. V. 67. P. 15.

133. Hale M. E. The biology of lichens. London, 1967. 167 p.

134. Hawksworth D. L., Rose F. Qualitative scale for estimating sulphur dioxide air pollution in England and Wales using epiphytic lichens // Nature, 1970. V. 227, № 5254. P. 38-76.

135. Johnsen L., Sochting U. Influence of air pollution on the epiphytic lichen vegetation and bark propities of deciduous trees in the Copenhagen area/ Oikos 1973. Vol. 24, №3. P. 244-351.

136. Kauppi M., Halonen P. Lichens as indicators of air pollution in Oulu, Northern Finland // Ann. Bot. Fennici, 1992. V. 29, № 1. P. 1-10.

137. Le Blanc F., De Sloover J. Relation between industrialization and the distribution and growth of epiphytic lichens and mosses in Montreal // Can. J. Bot., 1970. V. 48. P. 1485-1496.

138. Le Blanc F., Rao D. N. Effects of sulphurdioxide on lichen and moss transplants // Ecology, 1973. V.54, № 3. P. 612-617.

139. Le Blank F., Rao D. N. Effects of air pollutants on lichens and bryophytes // Responses of plants to air pollution. N.Y., San Francisco, London, 1976. P. 237-272.

140. Moberg R. Key to the taxa treated of genera Physcia // Physcia and allied genera in Fennoscandia, 1993. P. 27-29.

141. Morgan D. I., Haynes F. N. Distribution of the some epiphytic lichens around an oil refinery at Fawley // Air pollution and lichens. L. 1973. P. 89-108.

142. Perkins D. F., Miller R. O. Effects of airborne fluoride emissions near the aluminums works in Wales. P. I. Corticolous lichens growing on broad -leaved trees // Environmental pollution, 1987. V. 4. P. 63-78.

143. Rose F. Detailing mapping in the South East England // Air pollution and lichens. L., 1973. P.77-88.

144. Nash T. H., Gries C. Lichens as indicator of air pollution // The handbook of environmental chemistry. V. 4. Part C. Berlin-Heidelberg New York, 1991. P. 1-29.

145. Seaward M. R. D. Lichens as monitors of recent changes in air pollution // Plants Today. V. 2, № 2, 1989. P. 64-69.

146. Skye E. Lichen and air pollution // Acta Phytogeography. Suecica., 1968. V. 52. P. 185-197.

147. Sothing V., Johnsen I., Lichens transplants as biological indicators of sulphur dioxide air pollution in Copenhagen // Bull. Environ. Contam. Toxicology, 1978. V. 19. P. 1-7.

148. Trass H. Lichen sensitivity to the air pollution and index of poleotolerance (IP) // Folia Cryptog, Estonia, 1973. № 3. P. 19-22.

149. Trass H. Composition and anthropogenous changes of the lichen flora in Estonia // Anthropogenous changes in the Plant Cover of Estonia. Tartu, 1981. P. 135-153.

150. Wirth V. The Lichens. V. 1-2. Baden-Württemberg 1995. (English translation by Doyle Anderegg). 500p.

Информация о работе

Кулябина, Елена Юрьевна
кандидата биологических наук
Нижний Новгород, 2003
ВАК 03.00.16

Диссертация

Региональные особенности лихеноиндикационного мониторинга качества атмосферного воздуха на примере урбанизированных и особо охраняемых территорий Нижегородской области - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы