Влияние загрязнения атмосферы на параметры ассимиляционного аппарата лиственницы сибирской и ее зараженность лиственничной почковой галлицей в условиях города Красноярска

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние загрязнения атмосферы на параметры ассимиляционного аппарата лиственницы сибирской и ее зараженность лиственничной почковой галлицей в условиях г. Красноярска

Шабалина О.М.

Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия

The article studies the influence of the traffic pollution of atmosphere on some assimilation parameters of the Siberian larch in the city of Krasnoyarsk. It is determined, that in conditions of the high pollution in plantings the year shoots and leaf-bearing of branches decrease and contamination by Dasineura rozhkovi increases.

В литературе широко освещаются проблемы воздействия атмосферных токсикантов на древесные растения. При этом отмечается, что промышленные газы в определенных концентрациях вызывают у растения появление некрозов на листьях и хвое, уменьшение линейного роста побегов, количества и размеров ассимиляционных органов, уменьшение сырого и сухого веса листьев годичного побега, снижение возраста хвои, ускорение усыхания нижних ветвей в насаждениях, сокращение сроков жизни (Илькун, 1978; Алексеев, 1990; Деева и др., 1992; Николаевский, 2002).

При длительном воздействии атмосферных токсикантов наступают острые и хронические поражения. Вследствие этого, снижается облиственность крон деревьев резко сокращается прирост, формируются укороченные побеги или флагообразная крона (Алексеев, 1990). Накопление в тканях токсических веществ или оседание на поверхности листьев, побегов и плодов выше определенного уровня нарушает функциональную деятельность и структуру, прежде всего, ассимиляционного аппарата (Илькун, 1978).

К числу негативных, ухудшающих состояние древесных растений в городах, относится и вредная деятельность насекомых. Повреждения деревьев насекомыми нарушают физиологические процессы, задерживают развитие, ослабляют рост и плодоношение, влекут за собой отмирание отдельных частей и даже полную гибель растений.

Число насекомых-филлофагов, повреждающих лиственницу, превышает 70 («Вредители лиственницы…», 1966). Однако, наиболее важным вредителем хвои и укороченных побегов лиственницы в городах является лиственничная почковая галлица (Dasineura rozhkovi Mam. et Nik.). При массовом размножении галлица способна вызвать гибель у деревьев 90-95% хвои (Матренина и др., 1979). При этом у поврежденных в сильной степени лиственниц резко снижен прирост в высоту, изрежена крона, почти нет шишек (Галкин, 1964).

Объекты и методики исследований

Исследования проводили в июле 2007 г. в лиственничных насаждениях г. Красноярска, произрастающих в районах, различающихся по уровню загрязнения (табл.1).

Были выбраны пять насаждений лиственницы сибирской из разных районов города. Для простоты изложения насаждения получили названия по месту произрастания: Академгородок, Речной вокзал, Часовня, остров Татышев и Спутник. сибирский лиственница загрязнение галлица

Все насаждения представляют собой рядовые посадки на газонах вдоль дорог с различной интенсивностью движения автотранспорта (табл.1). Возраст деревьев 20-40 лет, расстояние между ними 5-6 м. Живой напочвенный покров в хорошем состоянии, без существенных следов вытаптывания. Исключением является насаждение Спутник, где тропиночная сеть занимает около 40% площади газона.

В каждом насаждении с 25 изучаемых деревьев, срезали по одной ветке из периферической части кроны. На каждой из них измерялась длина годичного побега (ДП), число живых брахибластов (пучков) (ЧП), число пучков без хвои (отмерших) (ЧПБХ), число зараженных галлицей почек (ЧГ) на 10 см побега, число хвоинок в пучке (ЧХВП) и длина хвоинок (ДХ) в 3-кратной. повторности.

Для оценки уровня автомобильного загрязнения была подсчитана интенсивность движения автотранспорта на улицах исследуемых районов по методике Федоровой А.И, Никольской А.Н. (2001).

Достоверность различий между средними значениями признаков оценивалась с помощью однофакторного дисперсионного анализа.

Структурные связи между признаками изучали с помощью корреляционного анализа (Терентьев, Ростова, 1977).

Результаты и их обсуждение

Красноярск входит в десятку самых грязных городов Сибири (Артемьев, 2003). Наряду с относительно чистыми селитебными районами имеются зоны с повышенным загрязнением (Ставникова и др., 2003).

Исследуемые насаждения лиственницы сибирской произрастают в трех разных по уровню загрязнения районах города: Октябрьском (насаждение «Академгородок); Центральном (насаждения «Речвокзал» и «Часовня»); Советском (насаждение «о. Татышев»); Ленинском (насаждение «Спутник»).

В ходе работы были проведены исследования по изучению общего уровня загрязнения атмосферы в данных районах города (табл.1). С учетом всех использованных показателей загрязнения можно заключить, что общий уровень загрязнения среды в районах Академгородок и о.Татышев низкий. В районе Часовни отмечается повышенный уровень загрязнения, на Речном вокзале - высокий, в районе кинотеатра Спутник - очень высокий общий уровень загрязнения атмосферы.

Таблица 1 - Показатели общего уровня загрязнения воздуха в пунктах исследования

*По данным В.А. Беседина (1997)

**Данные Центра по мониторингу загрязнения окружающей среды г. Красноярска за май - октябрь 2005г. по содержанию в воздухе взвешенных веществ, NO2, этилбензола, формальдегида, HCl, HF (Козлова, 2005).

***Измерения и расчеты проведены по методике Федоровой А.И., Никольской А.Н. (2001).

Анализ зараженности исследуемых насаждений лиственницы лиственничной почковой галлицей показывает, что в более загрязненных районах (Спутник и Речной вокзал) число галлов на 10 см побега существенно выше, чем в районах с низким уровнем загрязнения (рис.1). Однако, нельзя не обратить внимания, что насаждения Академгородок и о. Татышев, произрастающие в условиях очень низкого загрязнения, резко различаются по данному показателю. Так, в насаждении о. Татышев не обнаружено зараженных деревьев. Отмечены лишь единичные галлы у отдельных деревьев, не попавших в выборку. В то же время, в Академгородке 20% деревьев в значительной степени поражены галлицей. Вопрос о причинах таких различий требует дальнейшего изучения.

Средние значения параметров ассимиляционного аппарата лиственницы сибирской из различных насаждений приведены в табл. 2. Анализ данных показывает, что достоверно более высокий прирост годичных побегов наблюдается в насаждениях Академгородок и о. Татышев, произрастающих в наиболее чистых районах города. При этом не отмечено уменьшения данного параметра в сильно зараженных насаждениях (Речвокзал и Спутник) по сравнению со слабо зараженными (Часовня, о. Татышев). Это не подтверждает данные Р.М. Матрениной с соавт. (1979) о снижении годичного прироста побегов у зараженных лиственниц по сравнению со здоровыми.

Насаждения не различаются по относительному числу живых брахибластов, однако отмечается достоверное увеличение количества отмерших брахибластов в загрязненных районах (Речной вокзал, Спутник) по сравнению с относительно чистыми.

Среднее число хвоинок в пучке варьирует в насаждениях от 22,73 шт (Речной вокзал) до 38, 31 шт (о. Татышев). Наибольшая средняя длина хвои отмечена в насаждении Часовня, наименьшая - в насаждении Речной вокзал. По данным Р.М. Матрениной с соавт. (1979) у зараженных лиственниц наблюдается компенсационный эффект, выражающийся в увеличении размеров хвои и числа хвоинок в пучке.

Рис. 1. Степень заражения исследуемых насаждений лиственницы сибирской лиственничной почковой галлицей

В наших исследованиях не удалось обнаружить зависимость данных параметров от уровня атмосферного загрязнения и степени зараженности насаждения. Очевидно, в городских условиях дерево испытывает влияние множества негативных факторов, что может вызвать перестройку системы корреляций и «выключение» привычных компенсаторных механизмов (Романовский, 1994).

Таблица 2 - Параметры ассимиляционного аппарата лиственницы сибирской в исследуемых насаждениях

Проведенный корреляционный анализ показал, что существуют сильные положительные связи между интенсивностью отмирания брахибластов, уровнем СО в воздухе и относительным числом галлов на побеге (рис.2).

Рис. 2. Корреляционные связи между признаками ассимиляционного аппарата лиственницы сибирской, уровнем заражения лиственничной почковой галлицей и загрязнением атмосферы Обозначения: ЧББХ - число брахибластов без хвои (отмерших), ЧГ - число зараженных галлицей почек, ЧХП - число хвоинок в пучке, СО - содержание СО в воздухе

Кроме того, имеется отрицательная корреляция между числом галлов на побеге и числом хвоинок в пучке. Таким образом, загрязнение атмосферы, вызванное выбросами автотранспорта, приводит к снижению охвоения побегов за счет ускоренного отмирания брахибластов, а также, вероятно, снижает устойчивость деревьев к лиственничной почковой галлице. Пораженные галлицей деревья в значительной мере теряют декоративность не только из-за сохраняющихся на деревьях почерневших галлов, но и вследствие раннего оголения ветвей и снижения числа хвоинок в пучке.

Выводы

В районах г. Красноярска с высоким уровнем промышленного и автотранспортного загрязнения атмосферы уровень зараженности насаждений лиственницы сибирской лиственничной почковой галлицей выше, чем в районах с низким загрязнением.

В загрязненных районах по сравнению с относительно чистыми у лиственницы сибирской в среднем меньще годичный прирост побегов и снижена их охвоенность за счет увеличения числа отмерших брахибластов.

Ускоренное отмирание брахибластов у лиственницы в загрязненных районах и, как следствие, снижение декоративности деревьев вызывается совокупным воздействием загрязнения атмосферы и повышенной зараженностью лиственничной почковой галлицей.

Литература

1. Алексеев В.А. Некоторые вопросы диагностики и классификации поврежденных загрязнением лесных экосистем// Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. 200с.

2. Артемьев О.С. Методы таксации городских насаждений. Красноярск, 2003. 154с.

3. Беседин В.А. Экологический кризис г. Красноярска. Цифры и факты. Красноярск,1997. 46с.

4. Вредители лиственницы сибирской /Под ред. А. С. Рожкова. М.:Наука, 1966. 328 с.

5. Галкин Г.И. Хвоегрызущие вредители лиственничных культур в Красноярском крае Галкин // Труды Сибирского технологического института. Сб. 39. Лиственница. 1964. С.311-321.

6. Деева Н.М., Мазная Е.А. Влияние атмосферного

7. загрязнения на состояние ассимиляционного аппарата

8. древесных растений Кольского полуострова // Лесн. хоз-

9. во. 1992. №10. С. 8-9.

10. Илькун, Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. Киев: Наукова думка, 1978. 244с.

11. Козлова Н. И. Справка о состоянии загрязнения атмосферного воздуха Красноярска за период май-октябрь //Газета «Наш край», 2005. №19-43. Красноярск, 2005.

12. Матренина Р.М., Никольский В.И., Рыжкова Т.С. Влияние почковой галлицы на рост и развитие лиственницы сибирской//Реакции хвойных на действие повреждающих факторов. Красноярск, 1979. С. 42-58.

13. Николаевский В. С. Экологическая оценка загрязнения среды и состояния наземных экосистем методами биоиндикации. Пушкино: ВНИИЛМ. 2002. 220 с.

14. Романовский М.Г. Полиморфизм древесных растений по количественным признакам. М.: Наука, 1994. 96с.

15. Ставникова А. А., Лобанов А.И., Степень Р.А. Загрязнение воздушной среды Ленинского района г. Красноярска// Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы: Сб. статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции, Т.2. Красноярск: СибГТУ, 2003. 145с.

16. Терентьев В.П., Ростова Н.С. Практикум по биометрии. Л.: Изд-во ЛГУ,1977. 152 с.

17. Федорова А.И. , Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей. М.: 2001. 288 с.

Размещено на Allbest.ru