Ліхеноіндикація якості атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І.І. МЕЧНИКОВА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата екологічних наук

ЛІХЕНОІНДИКАЦІЯ ЯКОСТІ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ УРБАНІЗОВАНИХ ЛАНДШАФТІВ ЯЛТИНСЬКОГО АМФІТЕАТРУ

Спеціальність:Екологія

Ходосовцева Юлія Анатоліївна

Одеса, 2011 рік

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ефективність науково-технічного прогресу оцінюють з гуманно-екологічних позицій та потреб коеволюції людини з природою. Природа втрачає властиві їй домінанти та набуває ознак типового антропогенного середовища.

В середовищі одними з важливих є біотичні компоненти, особливо ті її складові частини, які можуть бути використані при біоіндикаційних дослідженнях (Биоиндикация, 1988).

Визначення стану атмосферного повітря з використанням лишайників проводилися в Україні для промислових та міських агломерацій (Кондратюк та ін., 2008), тоді як ліхеноіндикаційна оцінка стану атмосферного повітря рекреаційних ландшафтів не досліджувалася. Це стосується і Криму з його унікальним південним узбережжям, ландшафти якого сформувалися під впливом середземноморського клімату.

Одним з визнаних курортів південного узбережжя Криму вважається Ялта. Значний потік рекреантів призводить до значного перенавантаження на ландшафти Ялтинського амфітеатру, особливо влітку.

Функціонування автомагістралей підвищує забруднення атмосферного повітря автомобільними викидами, які в умовах гірського рельєфу та долинно-бризовій циркуляції нерівномірно розподіляються в ландшафті. Кількість постів спостережень за якістю середовища, у тому числі за атмосферним повітрям, не може повністю задовільнити потреби в екологічній інформації. Біоіндикаційні методи можуть істотно доповнити та надати якісну картину екологічної ситуації, яка вже неодноразово висвітлювалася для південного узбережжя Криму (Корженевский, 1984, Щербатюк, 1998, та ін.) та бралася до уваги виконавчими органами.

В цьому аспекті оцінка якості атмосферного повітря в урбанізованих ландшафтах Ялтинського амфітеатру методами ліхеноіндикації набуває важливого значення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відділі флори і рослинності НБС-ННЦ з 2004 по 2009 рр. у відповідності до планів науково-дослідних робіт за темами: «Збереження різноманітності, пошук та ефективне використання біологічних ресурсів в природних і антропогенних ландшафтах на півдні України» (№ держреєстрації 0101U007189, виконавець) і «Провести дослідження процесів природного відновлення рідкісних і зникаючих видів флори півдня України у зв'язку з проблемою їх збереження» (№ держреєстрації 0106U006827, виконавець).

Мета та завдання дослідження. Мета роботи - виявити біоіндикаторні властивості епіфітних лишайників в умовах середземноморського клімату Криму для оцінки якості атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру. Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

- дослідити видовий склад епіфітних лишайників урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру та встановити систематичну структуру ліхенобіоти;

- встановити біоіндикаторні властивості лишайників в умовах середземноморського клімату південного узбережжя Кримського півострова на основі картосхем поширення та відношення до урбанізації;

- оцінити стан атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру за індексом чистоти повітря;

- проаналізувати стан атмосферного повітря рекреаційних, селітебних, транспортних ландшафтів Ялтинського амфітеатру за комплексом ліхеноіндикаційних показників;

- надати практичні рекомендації щодо якості урбанізованого середовища на основі ліхеноіндикаційних досліджень та перспектив використання останніх для моніторингу екологічної ситуації на південному узбережжі Криму.

Об'єкт дослідження - вплив урбанізованого середовища на просторову структуру епіфітних лишайників та їх угруповань.

Предмет дослідження - поширення та частота трапляння епіфітних лишайників в умовах середземноморського клімату, як показників біоіндикаторних властивостей, для оцінки якості атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру.

Методи дослідження - екологічний моніторинг територій, біоіндикація стану навколишнього середовища, вивчення морфологічної та анатомічної будови лишайників методами оптичної мікроскопії, кластерний аналіз даних, картографічні та статистичні методи обробки даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Досліджено видовий склад, екологічні особливості та поширення лишайників у межах урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру, на основі яких уперше для 134 видів епіфітних лишайників встановлено біоіндикаторні властивості в умовах середземноморського клімату південного узбережжя Криму.

Уперше запропоновано виділяти індикатори високої, фонової, середньої та низької якості атмосферного повітря, які корелюють з синергичною дією антропогенних та природних факторів на приземний шар повітря та включають біоіндикатори окремих параметрів атмосферного повітря (індикатори кислотного або лужного забруднення повітря та ін.), що уточнюють вплив того чи іншого полютанта.

Уперше проведено оцінку якості атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру та розроблено картосхему, на якій виділено шість ізотоксичних ліхеноіндикаційних зон та охарактеризовано приземний шар атмосферного повітря досліджуваної території як помірно чистий. Уперше здійснено комплексне дослідження розподілу індикаторних груп лишайників та ліхеноіндикаційних зон у селітебних, рекреаційних та транспортних ландшафтах, за яким встановлено, що найвища відносна якість повітря спостерігається у рекреаційних ландшафтах південно-західної та східної частин, розташованих у ліхеноіндикаційних зонах високої чистоти і мають найбільший відсоток, як індикаторів фонової та високої якості повітря. Найнижча якість повітря, як за ліхеноіндикаційним зонуванням, так і за розподілом індикаторних видів, спостерігається у малоповерховому селітебному ландшафті центральної частини Ялти.

Практичне значення одержаних результатів. Картосхеми ізотоксичнних ліхеноіндикаційних зон в урбанізованих ландшафтах Ялтинського амфітеатру з їх інтерпретацією та практичними рекомендаціями передано для подальшого використання у відділ екології Ялтинського міськвиконкому та ТОВ «Інститут екології, землеустрою та проектування». Закладена 301 моніторингова ділянка з детальним описом видового складу лишайників може бути використана при подальших моніторингових дослідженнях. Результати роботи використовуються при проведенні занять з дисциплін «Екологія», «Біоіндикація» та «Моніторинг навколишнього середовища» для студентів спеціальностей «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування» та «Біологія» Херсонського державного аграрного університету, Миколаївського державного університету ім. В.О. Сухомлинського та Херсонського державного університету. Матеріали дисертації будуть включені при підготовці зведеного списку лишайників Кримського півострова. Зібраний гербарій переданий до ліхенологічного гербарію Херсонського державного університету (KHER).

Особистий внесок. Робота є самостійним оригінальним дослідженням. Автором особисто проведено ліхеноіндикаційне обстеження урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру та закладено 301 моніторингову ділянку. Перевірка визначення макролишайників та визначення мікролишайників проводилася в лабораторії біорізноманіття та екологічного моніторингу кафедри ботаніки Херсонського державного університету. Картування поширення лишайників, статистична обробка даних, інтерпретація та аналіз отриманих результатів здійснено здобувачем особисто. Допомогу у роботі з інформаційним пакетом МapІnfo 6.0 надав завідувач кафедри соціально-економічної географії Херсонського державного університету, к. г. н., доцент І.О. Пилипенко, за що йому автор висловлює щиру вдячність.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації щорічно (2006-2010 роки) доповідались на засіданнях відділу флори та рослинності Нікітського ботанічного саду - Національного наукового центру, кафедри екології Херсонського державного аграрного університету (2006-2009) та були представлені на вітчизняних та міжнародних конференціях та з'їздах: V, VI та VII новорічні біологічні читання (Миколаїв, 2005, 2006, 2007), Перша та друга міжнародні конференції студентів та аспірантів «Молодь та поступ біології» (Львів, 2005, 2006), І, ІІ, ІІІ відкриті з'їзди фітобіологів Херсонщини (Херсон, 2006, 2008, 2010), «Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманіття» (Львів, 2008), V Міжнародні наукові читання, присвячені пам'яті Й.К. Пачоського (Херсон, 2009), II Всеукраїнський з'їзд екологів з міжнародною участю (Вінниця, 2009), IV міжнародна конференція молодих вчених «Biodiversity. Ecology. Adaptation. Evolition» (Одеса, 2009), Міжнародна науково-практична конференція «Збалансоване природокористування: сучасний погляд, тенденції та перспективи» (Херсон, 2010).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 18 наукових праць, з яких 5 - статті у фахових виданнях, затверджених переліком ВАК України, і 13 - матеріали наукових конференцій, з'їздів та збірки наукових праць.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів, висновків, списку літератури (225 джерел) та 1 додатка. Загальний обсяг роботи складає 194 сторінки. Основна частина роботи викладена на 125 сторінках, ілюстрована 16 таблицями та 23 рисунками.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У зв'язку з урбанізацією, індустріалізацією та збільшенням потоку автотранспорту змінюється і якість атмосферного повітря в містах. Негативна роль полютантів на різних рівнях організації біоти показана у багатьох роботах (Шуберт та ін., 1991, Горишина, 1979, Морозова, 2005, Муровський та ін., 2009). Особлива екологічна ситуація складається у гірських приморських містах Південного узбережжя Криму (Позаченюк, 2003), де накладаються позиційні фактори приморського положення та гірського типу рельєфу. У світовій практиці існує величезна кількість методів і методик проведення криптоіндикаційних досліджень (Бязров, 2005, Кондратюк, 2008, Малышева, 2003, Мартин, 1984, Трасс, 1985, Hawksworth, 1973, Nimis et al., 2002, та ін.). Біоіндикація вмісту важких металів в лишайниках України була розпочата у 80-х роках двадцятого століття (Корженевський, 1980, Блюм, Тютюнник, 1985, 1988, 1989), однак найбільше вітчизняних публікацій стосується ліхеноіндикаційного картування на основі синтетичних показників (Кучерявий та ін., 1989, Кондратюк та ін., 1991а, б, 1993 а, б, Кондратюк, 1996, 2008, Ходосовцев, 1995, Зеленко, 1999, Некрасенко, 1999, 2001, Димитрова, 2007, 2008 а, б, 2009). Лишайники урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру та прилеглих фонових територій вивчені у достатній мірі, однак сучасний стан ліхенобіоти та ліхеноіндикаційні дослідження якості повітряного середовища урбанізованих ландшафтів не проводились. Територія Ялтинського амфітеатру розташована на півдні Кримського півострова (Ена, 1962, Ена и др., 2004), між мисом Ай-Тодор з заходу та мисом Март'ян зі сходу. Західна та східна межа антропогенних ландшафтів співпадає з географічними межами Ялтинського амфітеатру, північна йде по межі Ялтинського гірсько-лісового природного заповідника. Лишайники досліджувалися на території урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру протягом 2004-2009 років. Було закладено 301 моніторингову ділянку (рис. 1 А), обстежено 988 дерев (від одного до десяти форофітів на одній ділянці) та зроблено відповідну кількість ліхеноіндикаційних описів. Описи лишайникового покриву та збір зразків лишайників проводились на стовбуровій частини (від 0,5 до 2,0 м. висоти) 29 інтродукованих порід дерев, а також на 5 видах, що зростають природно.

Рис. 1. - Картосхема моніторингових ділянок (А) на території урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру (Б):

Лишайники визначалися у лабораторії біорізноманіття та екологічного моніторингу кафедри ботаніки Херсонського державного університету за стандартною методикою (Окснер, 1956, 1968, 1974, 1993, Определитель, 1971, 1975, 1977, 1985, 1996, 1997, 1998, 2004, Purvis et al., 1992, Wirth, 1995). Назви лишайників подано за чеклістом лишайників та ліхенофільних грибів України (Kondratyuk et al., 1998).

Лишайники зберігаються в гербарії Нікітського ботанічного саду - Національного наукового центру (YALT) та кафедри ботаніки Херсонського державного університету (KHER).

Дані щодо атмосферного забруднення (перевищення ГДК діоксидів сульфуру та нітрогену, оксиду нітрогену, формальдегіду, пилу тощо) у м. Ялті протягом 2005-2008 років були отримані у відділі екології Ялтинського міськвиконкому та Internet ресурсу (Екологічний паспорт АР Крим, 2008). Просторова інтерпретація ліхеноіндикаційних даних була виконана за допомогою програм Mapinfo 6.0 та Surfer 8.0.

Для визначення інтегральних показників використаний модифікований Індекс чистоти повітря (ІЧП) (Kondratyuk, 1994), який є сумою добутків комбінованого показника покриття/трапляння та екологічних індексів, що відображають чутливість до забруднення кожного виду, що утворюють угруповання (Кондратюк, Мартиненко, 2006):

Де:

Q - екологічний індекс (середнє число видів лишайників, які супроводжують даний вид на всіх площах опису);

aij та bij - відповідає індексам проективного покриття та частоти трапляння епіфітних лишайників "j" класу;

m - число класів покриття "i" виду;

n - число видів у даній точці опису.

Було використано чотири класи проективного покриття: 1%, 2-20%, 21-50%, 51-100% та п'ять класів ступеня трапляння видів лишайників у кожному класі проективного покриття: 1-20%, 21-50%, 51-70%, 71-90%, 91-100%. На основі розрахунків ІЧП було виділено шість ліхеноіндикаційних зон: 0-5 (забруднена зона), 6-10 (помірно забруднена зона), 11-20 (слабо забруднена зона), 21-30 (помірно чиста зона), 31-40 (чиста - фонова зона), більше 41 (зона високої чистоти).

На основі камеральної обробки власних зборів з 301 моніторингової ділянки урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру був складений список епіфітних лишайників, який нараховує 134 види, 56 родів, 25 родин, 10 порядків, серед яких 17 нових для Криму та 13 нових для України: Acrocordia cavata (Ach.) R.C. Harris in Vezda, Bacidia auerswaldii (Hepp ex Stizenb.) Mig., Bacidia adastra Sparrius & Aptroot, Bacidina delicata (Larbal. ex Leight.) V. Wirth & Vezda, Buellia pulverea Coppins & James, Melaspilea baggliettoana Zahlbr., Pachyphiale arbuti (Bagl.) Arnold, Phaeophyscia pusilloides (Zahlbr.) Essl., Rinodina pityrea Ropin & H. Mayrh., Scoliciosporum gallurae Poelt & Vezda, Strigula affinis (Massal.) R.G. Harris, Verrucaria sorbinea Breuss, Xanthoria steineri J.M. Lamb. Видовий склад епіфітної ліхенобіоти, що є одним з найбільших серед урбанізованих ландшафтів України.

Рис. 2. - Поширення лишайників - індикаторів якості повітря у межах урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру:

Де:

А - Collema subflaccidum (індикатор високої якості);

Б - Evernia prunastri (індикатор фонової якості);

В - Physcia biziana (індикатор низької якості);

Г - Hyperphyscia adglutinata (індиферентний вид).

Значний відсоток таксонів видового та родового рівнів, який є характерним тільки для урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру і відсутній в інших урбанізованих ландшафтах рівнинної частини України, свідчить про наявність на цій території нових для України індикаторних таксонів. Загальні принципи виділення індикаторів якості повітря. Використання лишайників, як індикаторів якості повітря, базується на загальній реакції лишайників щодо феномену забруднення в цілому, на противагу дії окремо взятого полютанта в його певних кількісних показниках (Nimis et al., 1991). Ми пропонуємо виділяти індикатори якості повітря, аналізуючи розподіл видів лишайників в ландшафтах з тим чи іншим ступенем антропогенного навантаження. В межах досліджуваної території ми виділяємо такі індикатори якості повітря: високої якості, фонової якості, середньої якості, низької якості та індиферентні (рис. 2). Індикатори кислотного або лужного забруднення повітря можна розглядати як біоіндикатори окремих параметрів повітря всередині певних груп індикаторів якості повітря, уточнюючи вплив того чи іншого антропогенного фактора. Біоіндикатори високої якості повітря. Біоіндикатори високої якості повітря приурочені головним чином до природних ландшафтів, де вплив полютантів є близьким до нуля. Вони зустрічаються на корі природних форофітів. В урбанізованих ла ндшафтах Ялтинського амфітеатру зустрічається 7 (5%) біоіндикаторів високої якості (рис. 2 А).

Біоіндикатори фонової якості. Біоіндикатори фонової якості повітря відносяться головним чином до природних та напівприродних ландшафтів, де вплив полютантів є мінімальним і не перевищує гранично допустимих концентрацій. Вони зустрічаються на корі природних та інтродукованих форофітів. В урбанізованих ландшафтах Ялтинського амфітеатру зустрічається 57(42%) біоіндикаторів фонової якості (рис. 2 Б).

Біоіндикатори середньої якості повітря. Біоіндикатори середньої якості повітря зустрічаються у штучних ландшафтах з елементами природних систем та помірним забрудненням атмосфери, на корі інтродукованих або відновлених місцевих порід. В урбанізованих ландшафтах Ялтинського амфітеатру зустрічається 9 (7%) біоіндикаторів середньої якості повітря.

Біоіндикатори низької якості повітря. Біоіндикатори низької якості повітря зустрічаються, головним чином, у штучних ландшафтах з високим забрудненням атмосферного повітря різноманітними полютантами, звичайно на корі листяних інтродукованих порід дерев. В умовах Ялтинського амфітеатру для цих видів важко встановити індикаторні властивості щодо окремих параметрів повітря за відсутності розширеної мережі постів спостереження за хімічним складом повітря. В урбанізованих ландшафтах зустрічається 5(4%) біоіндикаторів низької якості повітря (рис. 2 B).

Iндиферентні види лишайників. Індиферентні види лишайників зустрічаються, як у природних ландшафтах з незабрудненим повітрям, так і в антропогенно перетворених з забрудненим повітрям на різних породах хвойних і листяних порід дерев, як на природних, так і на інтродукованих породах. В урбанізованих ландшафтах Ялтинського амфітеатру зустрічається 17 (13%) індиферентних видів лишайників. Для 40 видів, які поодиноко були знайдені в межах досліджуваної території, індикаторні властивості поки що не встановлені. За результатами розрахунків ІЧП для 301 моніторингової ділянки було складено карту ізотоксичних ліхеноіндикаційних зон урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру.

Забруднена зона (рис. 3). Забруднена зона має площу 1,345 км. кв. Значення ІЧП від 0 до 5. Зона сформувалася у самому центрі міста Ялти, де спостерігається дуже висока концентрація автомобільного транспорту. В забрудненій зоні було знайдено 14 видів лишайників. На формування забрудненої зони міста Ялти у першу чергу впливають викиди автомобільного транспорту на перенавантажених вулицях, висока заасфальтованість.

Зона належить до найнижчих форм рельєфу у місці впадання двох річок Дерекойки та Учан-Су у Чорне море. Це призводить до недостатньої провітрюваності території, крім того, циркуляція долинних вітрів спричиняє перенос забруднюючих речовин з вище розташованих територій донизу. Перешкодою провітрюванню території та застою повітря є забудова малоповерховими будівлями, які розташовані паралельно головним вулицям Ялти. Особливо це спостерігається на вулицях Кірова, Садовій та Маршака, де іноді на добре розвинутих деревах Pistacea mutica та Platanus acerifolia (діаметр стовбурів дерев біля 1 м.) взагалі відсутні лишайники.

Помірно забруднена зона (рис. 3). Помірно забруднена зона має площу 1,586 км. кв., значення ІЧП від 6 до 10. Вона розташована навколо забрудненої зони і має тенденцію до поширення двома рукавами вглиб міста вздовж долини річок Дерекойки та Учан-Су. В помірно забрудненій зоні зустрічається 27 епіфітних лишайників. Наявність індикаторних до пилового забруднення видів Candelariella aurella, C. vitellina, Physcia biziana, Rinodina pytirea, Lecanora hagenii, що мають дифузне поширення з невисоким проективним покриттям, корелює з даними стаціонарного поста спостережень, за яким відмічається стійке перевищення середньорічних концентрацій пилу від 1,3 ГДК до 2 ГДК.

Рис. 3. - Ліхеноіндикаційні зони урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру:

Забруднена зона (ІЧП - 0-5, площа 1,345 км. кв.), помірно забруднена зона (ІЧП - 6-10, площа 1,586 км. кв.), слабо забруднена зона (ІЧП - 11-20, площа 6,68 км. кв.), помірно чиста зона (ІЧП -21-30, 15,729 км. кв.), чиста (фонова) зона (ІЧП - від 31 до 40, площа 9,195 км. кв.), зона високої чистоти (значення ІЧП від 41 і вище, площа 2,58 км. кв.).

Слабо забруднена зона (рис. 3). Слабо забруднена зона має площу 6,68 км. кв., значення ІЧП від 11 до 20. Включає принаймні три відокремлених локалітети. Це головним чином одноповерхові селітебні райони, розташовані по вулицях Червоних Партизанів, Фурмана, Григор'єва, Лукомського, Щорса та будівлі мікрорайонів Чехово та Чайна Гірка з вулицями Суворова, Червоноармійська, Сеченова, Соснова, Блюхера тощо. До слабо забрудненої зони відносяться такі паркові зони, як сквери ім. Т.Г. Шевченка та Н.Н. Батурина. В слабо забрудненій зоні зустрічається 34 види епіфітних лишайників. Формування цієї зони пов'язано із розпиленням полютантів, як із забрудненої та помірно забрудненої зон з одного боку, так і з іншого - негативним впливом Південнобережного шосе на атмосферне повітря.

Помірно чиста зона (рис. 3). Помірно чиста зона має площу 15,729 км. кв. (значення ІЧП від 21 до 30). Ця зона займає найбільшу площу серед виділених ізотоксичних ліхеноіндикаційних зон. У місті Ялта вона включає території, які прилягають до гори Дарсан. Зона розширюється у північно-західному напрямку, включаючи паркові зони: санаторію ім. С.М. Кірова, пансіонату «Укрреставратор», парку ім. А.П. Чехова, а також деякі селітебні території міста. Помірно чиста зона заходить невеликим локалітетом у паркові зони пансіонатів «Росія» та «Зоря». Зазначені території приурочені до підвищень, добре продуваються і мають зелені зони, як буфер від загазованого повітря. До урбанізованих територій, які знаходяться за адміністративними межами міста, входять селище Виноградне, Василівка, Масандра, Отрадне, частково Лівадія. Для помірно чистої зони характерне зростання на корі листяних та хвойних порід дерев 56 видів лишайників. Формування цієї зони пов'язано з впливом чистого повітря з природних ландшафтів Ялтинського гірсько-лісового природного заповідника.

Чиста зона (рис. 3). Чиста (фонова) зона має площу 9,195 км. кв. Значення ІЧП від 31 до 40. Розташована великими осередками на півночі (вище Виноградного), північному заході (Поляна казок) та сході (в районі Отрадного) урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру.

До цієї зони також відносяться невеличкі ділянки в Лівадійському та Масандрівському парках, парку санаторію «Росія» та на північному заході гори Дарсан. Тут поширені головним чином залишки природної флори, а саме лісів формації Quercetea pubescentis. У чистій зоні нами було відмічено 63 види лишайників. Зона сформувалася під впливом головним чином природних факторів, а її епіфітну ліхенобіоту можна назвати фоновою. Зона високої чистоти (рис. 3). Має площу 2,58 км. кв. Значення ІЧП від 41 і вище. Розташована чотирма відокремленими локалітетами в Лівадійському парку, парку санаторію «Росія», на горі Дарсан та в районі Нікітського ботанічного саду. Досить цікавим є те, що ці зони мають парковий ландшафт і сформовані, як природною рослинністю, так і видами інтродуцентами. Вони займають підвищені місця, які, з одного боку - дуже добре провіюються, особливо гора Дарсан у центрі міста Ялти, а з іншого - буферуються іншими парковими системами від шкідливого впливу викидів автотранспорту. В зоні високої чистоти знайдено 107 видів епіфітних лишайників. В цілому, приземний шар атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру можна охарактеризувати, як помірно чистий, а повітря міста Ялти як слабо забруднене автомобільними викидами.

Для аналізу була складена загальна картосхема урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру, яка включає селітебні, рекреаційні, агроландшафти, складські та промислові ландшафти, ландшафти кладовищ та меморіалів. Кожний ландшафт був розділений на дрібніші структури, які порівнювалися між собою за наявністю в них певних ліхеноіндикаційних зон та відсотком біоіндикаторних таксонів.

Рекреаційні ландшафти. Є найпоширенішими в Ялтинському амфітеатрі і поступаються за площею тільки селітебним ландшафтам. Їх площа біля 12,19 км. кв., що складає 35% від усієї території досліджень. Вони знаходяться в усіх виділених ліхеноіндикаційних зонах. В рекреаційних ландшафтах знайдено 122 види лишайників. За розподілом індикаторних груп лишайників щодо якості повітря (рис. 4) та ліхеноіндикаційними зонами, найвища якість повітря спостерігається у ландшафті заказника місцевого значення «Південнобережні Діброви», який розташований у ліхеноіндикаційній зоні високої чистоти і має найбільший відсоток фонових і індикаторів високої якості повітря.

Рис. 4. - Розподіл лишайників-індикаторів якості повітря в урбанізованих ландшафтах Ялтинського амфітеатру:

Найнижча якість повітря, як за ліхеноіндикаційними зонами, так і за розподілом індикаторних видів, спостерігається у рекреаційному ландшафті набережної міста Ялти. Селітебні ландшафти. Селітебні ландшафти Ялти займають біля 14 км. кв. територій ландшафту, що складає 41% від усіх урбанізованих ландшафтів. Тут знайдено 71 вид лишайників. Для Ялтинського амфітеатру ми проаналізували ліхеноіндикаційні показники 12 селітебних ландшафтів. Серед них 5 селітебних ландшафтів виділено для Ялти та 7 приміських селітебних ландшафтів.

В цілому, за комплексними ліхеноіндикаційними показниками, найвища якість повітря серед периферійних селітебних ландшафтів міста відмічається для смт Нікіта та Ореанда (рис. 4), а у межах міста - для малоповерхових забудов північно-східної частини Ялтинського амфітеатру. Найнижчу якість повітря має селітебний ландшафт малоповерхової забудови центральної частини Ялти.

Транспортні ландшафти. Для Ялтинського амфітеатру характерними є лише автотранспортні ландшафти, де зростає 37 видів лишайників. Ми проаналізували розподіл біоіндикаторних видів для 6 головних автомагістралей та вулиць з інтенсивним рухом (рис. 4).

За даними ліхеноіндикації, мінімальний вплив транспортних магістралей на інші урбанізовані ландшафти спостерігається на підвищених ділянках із широкими лісосмугами та швидкісним проходженням автотранспорту, тоді як збільшення впливу спостерігається при наявності дорожніх розв'язок, паралельному розташуванні інших доріг у депресивних елементах рельєфу та наявності багатоповерхової забудови, що знижує провітрювання територій.

Найнижчий вплив на довкілля у транспортних ландшафтах відмічений для західної та східної частин Південнобережного шосе у межах Ялтинського амфітеатру, а найвищий для вулиць які розташовані у центрі Ялти.

Ландшафти кладовищ та меморіалів. Ландшафти цвинтарів та меморіалів займають 0,48 км. кв. території, що складає 1% від усієї досліджуваної території. До такого типу ландшафтів ми включили гору Дарсан з меморіалом «Слави» та Полікурівський меморіал.

Для всіх ландшафтів, крім Полікурівського меморіалу, були отримані ліхеноіндикаційні дані. Якість повітря ландшафтів меморіалів та кладовищ є середньою (Ялтинський цвинтар) або високої якості (Нікітський цвинтар та меморіал «Слави» на горі Дарсан). Отже, найвища якість повітря притаманна рекреаційним ландшафтам, розташованим на периферії міської агломерації, тоді як найнижча якість повітря відмічається для малоповерхової забудови центру міста Ялти, що пов'язано з інтенсивним рухом автотранспорту у депресивних формах рельєфу, близьким розташуванням вулиць та слабкою їх провітрюваністю через наявність малоповерхових забудов.

У зв'язку з цим, треба:

1. Удосконалити систему екологічного моніторингу, яка передбачає збільшення кількості постів контролю за станом атмосферного повітря у селітебних (малоповерхова забудова) та рекреаційних (смт Нікіта) ландшафтах;

2. Збільшити площі зелених насаджень вздовж вулиць Московської, Київської, Садової, Маршака, Кірова, які розташовані у центральній частини міста за рахунок порід дерев з високою здатністю поглинати забруднюючі речовини з атмосферного повітря;

3. Розробити рішення раціонального землекористування та забудови територій, які передбачають планування багатоповерхових будівель на периферії міста та збільшити площі ділянок відкритого або задернованого ґрунту в центрі Ялти;

4. Здійснити заходи щодо регулювання та удосконалення організації руху автотранспорту у сезони максимального рекреаційного навантаження, розвантаження дорожньо-транспортної мережі в центральній частині міста та покращити якість дорожнього покриття;

5. Посилити контроль за технічним станом автотранспортних засобів та вмістом шкідливих речовин у викидах автотранспорту;

6. Для подальшого ліхеноіндикаційного моніторингу за станом атмосферного повітря в урбанізованих ландшафтах південного узбережжя Кримського півострова використовувати місцеві форофіти Quercus pubescens та Pistacea mutica, які найчастіше зустрічаються у південнобережних ландшафтах, мають високий та близький видовий склад;

7. З метою швидких розрахунків індексу чистоти повітря (ІЧП) для південнобережних урбаноландшафтів Криму рекомендуємо використовувати розрахункові значення коефіцієнтів Qi, аij та bij, які отримані для урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру.

ВИСНОВКИ

Детально досліджено сучасний екологічний стан лишайників та їх угруповань в умовах урбанізованого середовища ландшафтів Ялтинського амфітеатру, встановлено їх видовий склад, особливості просторової структури та біоіндикаторні властивості в умовах середземноморського клімату південного узбережжя Криму: клімат ландшафт екологія

1. Видовий склад епіфітної ліхенобіоти урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру є одним з найбільших серед урбанізованих ландшафтів України, нараховує 134 види 56 родів 25 родин 10 порядків і свідчить про можливість проведення ліхеноіндикаційних досліджень в умовах південного узбережжя Криму. Значний відсоток таксонів видового та родового рівнів характерний тільки для урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру і відсутній в інших урбанізованих ландшафтах рівнинної частини України;

2. Виявлено 17 нових для Криму та 13 нових для України видів лишайників, серед них Acrocordia cavata (Ach.) R.C. Harris in Vezda, Bacidia auerswaldii (Hepp ex Stizenb.) Mig., Bacidia adastra Sparrius & Aptroot, Bacidina delicata (Larbal. ex Leight.) V. Wirth & Vezda, Buellia pulverea Coppins & James, Melaspilea baggliettoana Zahlbr., Pachyphiale arbuti (Bagl.) Arnold, Phaeophyscia pusilloides (Zahlbr.) Essl., Rinodina pityrea Ropin & H. Mayrh., Scoliciosporum gallurae Poelt & Vezda, Strigula affinis (Massal.) R.G. Harris, Verrucaria sorbinea Breuss, Xanthoria steineri J.M. Lamb;

3. Уперше запропоновано виділяти індикатори високої, фонової, середньої та низької якості атмосферного повітря, які корелюють з синергичною дією антропогенних та природних факторів та включають біоіндикатори окремих параметрів повітря (індикатори кислотного або лужного забруднення атмосферного повітря), що уточнюють вплив того чи іншого антропогенного фактора. В урбанізованих ландшафтах Ялтинського амфітеатру зустрічається 57 біоіндикаторів фонової якості (42%), 7 біоіндикаторів високої якості (5%), 9 біоіндикаторів середньої якості повітря (7%), 5 біоіндикаторів низької якості повітря (4%), 17 індиферентних видів (13%) та 40 видів (29%), яких біоіндикаторні властивості не встановлені;

4. На основі ліхеноіндикаційного картування встановлено, що індикатори чутливі до атмосферного забруднення та більшість токситолерантних лишайників до пилового забруднення, які були виділені для урбанізованих агломерацій на рівнинній частині України, мають подібні властивості на південному узбережжі Криму в умовах середземноморського клімату, за винятком токситолерантного індикатора кислотного забруднення Scoliciosporum chlorococcum та токситолерантних індикаторів пилового забруднення Phaeophyscia orbicularis, Physcia adscendens, Xanthoria parietina, які виявились індиферентними;

5. Розподіл біоіндикаторних видів показав, що висока та фонова якість повітря на території урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру приурочена до периферійних рекреаційних ландшафтів, за винятком гори Дарсан в центрі Ялти, високу якість повітря якого забезпечують особливості його розташування. Найбільша кількість індикаторів низької якості приурочена до транспортних ландшафтів центральної частини міста, що опосередковано свідчить про наявність забруднення автомобільними викидами;

6. Вперше запропоновані біоіндикатори кліматичних умов і виділено 7 лишайників-біоіндикторів субтропічного середземноморського клімату, які поширені у рекреаційних ландшафтах на південному сході (Нікітський ботанічний сад, Масандрівський парк) та південному заході (Південнобережні Діброви, Лівадійський парк, Сонячна стежка) Ялтинського амфітеатру;

7. Для урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру було виділено 6 ізотоксичних ліхеноіндикаційних зон: забруднена, помірно забруднена зона, слабо забруднена зона, помірно чиста зона, чиста (фонова) та зона високої чистоти. В цілому приземний шар атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру можна охарактеризувати як помірно чистий, тоді як повітря Ялти - слабо забруднене автомобільними викидами;

8. Найвища якість повітря серед рекреаційних ландшафтів визначається для Південнобережних Дібров та Нікітського ботанічного саду, серед периферійних селітебних ландшафтів - для смт Нікіти та Ореанди, а у межах міста Ялта - для малоповерхових забудов її північно-східної частини, серед транспортних ландшафтів, що інтенсивно використовуються - для західної та східної частин Південнобережного шосе у межах Ялтинського амфітеатру;

9. Найнижча якість повітря виявлена для рекреаційних ландшафтів Приморського парку ім. Ю.О. Гагаріна та набережної міста Ялти, селітебного ландшафту малоповерхової забудови центральної частини Ялти та транспортних ландшафтів вулиць Садова, Київська, Московська, Кірова, Маршака, Ломоносова, які розташовані у центрі Ялти.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ходосовцева Ю.А. Лишайники арборетуму Нікітського ботанічного саду та їх біоіндикаторні властивості / Ю.А. Ходосовцева // Чорномор. ботан. журн. - 2008. - Т. 4, №1. - С. 114-123.

2. Ходосовцева Ю.А. Ліхеноіндикаційне картування урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру (Крим) / Ю.А. Ходосовцева // Чорномор. ботан. журн. - 2009. - Т. 5, №2. - С. 207-219.

3. Ходосовцева Ю.А. Ліхеноіндикаційна оцінка якості атмосферного повітря рекреаційних ландшафтів Ялтинського амфітеатру / Ю.А. Ходосовцева // Чорномор. ботан. журн. - 2009. - Т. 5, №3. - С. 397-405.

4. Ходосовцева Ю.А. Лишайники як індикатори якості атмосферного повітря урбанізованих ландшафтів Ялтинського амфітеатру / Ю.А. Ходосовцева // Біологічні системи. - 2010. - Т. 2, Вип. 3. - С. 63-68.

5. Ходосовцев О.Є. Нові для України види епіфітних лишайників з урбанізованих екосистем Ялтинського амфітеатру / О.Є. Ходосовцев, Ю.А. Ходосовцева // Укр. ботан. журн. - 2007. - Т. 64, №2. - С. 258-265.

6. Ходосовцева Ю.А. Епіфітні лишайники інтродукованих деревних порід Нікітського ботанічного саду / Ю.А. Ходосовцева // Молодь і поступ біології: І міжнарод. конф. студентів та аспірантів, 11-14 квітня 2005 р.: тези допов. - Львів, 2005. - С. 45.

7. Ходосовцева Ю.А. Physcia biziana (А. Masssal.) Zahlbr. - стійкий до аеротехногенного забруднення лишайник в умовах субсередземноморського клімату Крима / Ю.А. Ходосовцева // Новорічні біологічні читання: V міжрег. конф., 9-10 грудня 2005 р.: тези допов. - Миколаїв, 2005. - С. 66-68.

8. Ходосовцева Ю.А. Лишайники Ялтинського амфітеатру як індикатори кліматологічного стану приземного шару повітря / Ю.А. Ходосовцева // І-й відкритий з'їзд фітобіологів Херсонщини: 6 квітня 2006 р.

9. Ходосовцева Ю.А. Токситолерантні до забруднення атмосферного повітря епіфітні лишайники м. Ялти / Ю.А. Ходосовцева // Молодь і поступ біології: ІІ міжнарод. конф. студентів та аспірантів, 21-24 березня 2006 р.: тези допов. - Львів, 2006. - С. 232-233.

10. Ходосовцева Ю.А. Епіфітні лишайники Масандрівського парку (АР Крим, Ялта) та їх біоіндикаторні властивості / Ю.А. Ходосовцева // VІ Новорічні біологічні читання: мат-ли VІ міжн. конф., 22-23 грудня 2006 р. - Миколаїв, 2006. - С. 172-174.

11. Ходосовцева Ю.А. Candelaria concolor (Dicks.) Stein. (Candelariaceae, Lecanorales) в Криму та його біоіндикаторні властивості: Ю.А. Ходосовцева // VІІ Новорічні біологічні: мат-ли міжн. конф., 9 грудня 2007 р.: тези допов. - Миколаїв, 2007. - С. 172-174.

12. Ходосовцева Ю.А. Частота трапляння епіфітних лишайників як показник їх біоіндикаторних властивостей / Ю.А. Ходосовцева // ІІ відкритий з'їзд фітобіологів Херсонщини, 15 травня 2008 р.: тези допов. - Херсон: Айлант, 2008. - С. 44.

13. Ходосовцева Ю.А. Біоіндикаторні властивості ліхенобіоти урбанізованих екосистем Ялтинського амфітеатру / Ю.А. Ходосовцева // Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманіття: мат-ли міжнародної наук. конф. присвяченої 50-річчю функціонування високогірного біологічного стаціонару «Пожижевська», 23-27 вересня 2008 р.: тези допов. - Львів, 2008. - С. 428-430.

14. Ходосовцева Ю.А. Індикаторні групи лишайників в урбанізованих екосистемах Ялтинського амфітеатру / Ю.А. Ходосовцева // мат-ли ІІ-го всеукр. з'їзду екологів з міжнар. участю, 23-26 вересня 2009 р.: тези допов. - Віниця, 2009. - С. 257-260.

15. Ходосовцева Ю.А. Лишайники селітебних районів Ялти / Ю.А. Ходосовцева // V Ботанічні читання пам'яті Й.К. Пачоського: мат-ли міжнародн. научн. конф., 28 вересня - 1 жовтня 2009 р.: тези допов. - Херсон, 2009. - С. 38-39.

16. Кhodosovtseva Yu. Air pollution mapping using lichen indicators in urbanized landscape of the Yalta amphitheatre (Crimea, Ukraine) / Yu. Кhodosovtseva // Biodiversity. Ecology. Adaptation. Evolution: materials of IV International young scientists conference, 16-19 September 2009: abstract. - Odessa, 2007. - P. 43.

17. Ходосовцева Ю.А. Ліхеноіндикація якості атмосферного повітря малоповерхової забудови м. Ялти / Ю.А. Ходосовцева // ІІІ відкритий з'їзд фітобіологів Херсонщини, 20 травня 2010 р.: тези допов. - Херсон: Айлант, 2010. - С. 61.

18. Ходосовцева Ю.А. Ліхеноіндикація якості атмосферного повітря транспортних ландшафтів Ялтинського амфітеатру / Ю.А. Ходосовцева // Сбалансированное природопользование: современный взгляд, тенденции и перспективы: мат-ли міжнародн. научно-практич. конф., 17-19 мая 2010 р.: тези допов. - Херсон, 2010. - С. 174-175.

Размещено на Allbest.ru