ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ
ENERGY AND ECOLOGY
Статья поступила в редакцию 16.09.13. Ред. рег. № 1759
The article has entered in publishing office 16.09.13 . Ed. reg. No. 1759
УДК 502.5 (571.122-25)
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Г. ВОЛГОГРАДА С ПОЗИЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АСИММЕТРИИ ЛИСТОВЫХ ПЛАСТИНОК БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ И СИРЕНИ ОБЫКНОВЕННОЙ
И.Ю. Глинянова, М.М. Ботнарь
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет ул. Академическая 1, г. Волгоград, 400074, Россия Tел. (8442)96-99-07, e-mail: kaf_bgdvt@mail.ru
Заключение совета рецензентов: 22.09.13 Заключение совета экспертов: 28.09.13 Принято к публикации: 03.10.13
Экологическое состояние окружающей среды г. Волгограда оценивается по флуктуирующей асимметрии листовых пластинок растений с помощью интегрального показателя стабильности развития растений, который соответствует критическому состоянию среды.
Ключевые слова: оценка состояния окружающей среды, флуктуирующая асимметрия, стабильность развития растений
ECOLOGICAL ASSESSMENT OF VOLGOGRAD ENVIRONMENT AS RESEARCHES OF FLUCTUATING ASYMMETRY OF LEAVES OF BIRCH WHITE AND ORDINARY LILAC
I.Yu. Glinyanova, M.M. Bontar
Volgograd State Architectural and Construction University 1, Academicheskaya St., Volgograd, 400074, Russia Tel.: (8442)96-99-07, e-mail: kaf_bgdvt@mail.ru
Referred: 22.09.13 Expertise: 28.09.13 Accepted: 03.10.13
Quality of Volgograd environment is estimated by fluctuating asymmetry of plant leaves. It is defined by an integrated indicator of stability of development of plants, which is named as a critical condition of the environment.
Keywords: ecological assessment of environment, fluctuating asymmetry, stability of development of plants
Сведения об авторе: канд. пед. наук, доцент ВолгГАСУ.
Область научных интересов: нанотехнологии в строительной и металлургической индустрии, нанопродукты на основе многотоннажных отходов промышленного производства (имеются Патенты РФ); повышение безопасности отраслевых производственных комплексов в крупных городах на основе создания экологически чистых пространств; изучение возможностей декоративной и древесно-кустарниковой растительности в интерьере и экстерьере как фильтров для очистки газовоздушной среды помещений, нейтрализации биологического и физического загрязнений, озонирования воздушного пространства (поданы заявки на Патенты РФ); оценка качества городской среды с позиции биомониторнига.
Публикации: 27 научно-методических работ.
Ирина Юрьевна Глинянова
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 11 (133) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
ч У»
Сведения об авторе: магистрант 2-го курса факультета ИСиТБ ВолгГАСУ. Область научных интересов: биосферная совместимость; оценка качества среды методами биоиндикации; озеленение как способ повышения качества жизни в жилых кварталах городов. Исследование растений с позиции газопоглотительной, фитонцидной, шумозащитной, пылезащитной и др. функций. Публикации: 4.
Мария Михайловна Ботнарь
Экологическая оценка состояния окружающей среды г. Волгограда нами рассматривалась с позиции оценки стабильности развития листовых пластинок березы повислой и сирени обыкновенной в чистой и загрязненных зонах г. Волгограда.
Стрессирующие воздействия вызывают изменения гомеостаза развития и могут быть оценены по нарушению морфогенетических процессов. С морфологической точки зрения, главными показателями изменения гомеостаза являются показатели флуктуирующей асимметрии [1].
Под флуктуирующей асимметрией (ФА) понимают незначительные и ненаправленные отклонения от строгой билатеральной симметрии, которые проявляются при нарушении стабильности развития организма и выражаются тем отчетливее, чем сильнее внешние воздействия, в первую очередь - антропогенное загрязнение [2].
Целью нашего исследования стало изучение показателя флуктуирующей асимметрии для березы повислой (Betula Pendula Roth.) и сирени обыкновенной (Syringa vulgaris).
Материал для определения величины ФА был собран в августе-сентябре 2012 г. в г. Волгограде и Волгоградской области. Сбор материала производился на двух площадках: в Краснооктябрьском р-не г. Волгограда (загрязненная зона) и в пойме Волгоградской области (условно чистая зона). В Красноок-тябрьском р-не г. Волгограда присутствуют крупные стационарные источники загрязнения (металлургический завод ЗАО "ВМЗ «Красный Октябрь»"), а также значительно ухудшают состояние окружающей среды выбросы автотранспорта.
Сбор материала проводился после остановки роста листьев. При выборе растений учитывалась четкость определения принадлежности растения к исследуемому виду, условия произрастания особи и возрастное состояние растения. Листья были собраны с растений, находящихся в одинаковых экологических условиях (уровень увлажнения, освещенности и т.д.). Для исследования были выбраны растения, достигшие генеративного возрастного состояния. Листья собирались из одной и той же части кроны с разных сторон неза-тененных участков растения с укороченных побегов. Для хранения материал был гербаризирован [3].
Величину ФА оценивали с помощью интегрального показателя - величины среднего относительного различия между сторонами на признак (среднее арифметическое отношения разности к сумме промеров листа слева и справа, отнесенное к числу признаков [4]).
Статистический анализ данных проводился в программе Excel.
Обработка материала показала, что интегральный показатель стабильности развития листьев березы повислой во дворе Краснооктябрьского р-на г. Волгограда равен 0,062, что по пятибалльной шкале оценки отклонений состояния организма от условной нормы (табл. 1) соответствует критическому состоянию среды. По оценке состояния листьев березы повислой в условно чистой зоне (интегральный показатель стабильности развития листьев равен 0,035) качество среды можно оценить как условно нормальное.
Таблица 1
Пятибалльная шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития для березы повислой (Betula pendula) [4]
Table 1
Five-mark grading scale of an assessment of deviations of a condition of an organism from conditional norm on the size of an integrated indicator of stability of development for a Birch White (Betula pendula) [4]
Балл Показатель стабильности развития Качество среды
I < 0,040 Условно нормальное
II 0,040 - 0,044 Начальные (незначительные) отклонения от нормы
III 0,045 - 0,049 Средний уровень отклонений от нормы
IV 0,050 - 0,054 Существенные (значительные) отклонения от нормы
V >0,054 Критическое состояние
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 11 (133) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
И.Ю. Глинянова, М.М. Ботнарь. Экологическая оценка состояния окружающей среды г. Волгограда.
Таблица 2
Базальная система оценки качества среды обитания живых организмов по показателю флуктуирующей асимметрии высших растений (по А. Б. Стрельцову, 2003) [5]
Table 2
Basal assessment system of habitat quality of live organisms based on indicator of fluctuating asymmetry of the highest plants (according to A.B. Streltsov, 2003) [5]
Балл Показатель
I < 0,0018
II 0,0019 - 0,0089
III 0,0090 - 0,0220
IV 0,0220 - 0,040
V > 0,0400
Асимметрия сирени обыкновенной 0,12
0,06
см СП CD СП го со со
ч *— -а- СМ СО
ю со СО см со со
г-- ю г- СО íO т-
СП OJ СО оз со
; 1Л со -а- in со
о> CD см CD со со ч-
СМ CD О) -- ■ч-
О О о 1 см см
о" О о о* о о о"
Ряд1 Ряд 2
Асимметрия березы повислой
Интегральный показатель стабильности развития листьев сирени обыкновенной во дворе Красноок-тябрьского р-на г. Волгограда равен 0,122, а в условно чистой зоне он много меньше (интегральный показатель стабильности развития листьев равен 0,082), что может говорить о лучшем качестве среды в чистой зоне. Но в тоже время по шкале А.Б. Стрельцова (табл. 2), оба эти значения соответствуют V баллу -критическому состоянию среды. Мы считаем, что такое противоречие результатов может свидетельствовать о том, что интервалы данной шкалы являются неподходящими для исследования величины ФА листьев сирени обыкновенной. Для определения истинности данного суждения и определения интервалов величины показателя стабильности развития сирени обыкновенной необходимы дальнейшие исследования.
В ходе исследования выявлена корреляционная зависимость между асимметриями березы повислой и сирени обыкновенной (рис. 1, а и Ь). Коэффициент корреляции в условно чистой зоне равен 0,99, что означает очень высокую коррелированность асимметрий березы повислой и сирени обыкновенной в чистой зоне. На загрязненной территории корреляция между асимметриями березы повислой и сирени обыкновенной высока, но существенно меньше, чем в чистой зоне, коэффициент корреляции равен 0,96.
Исходя из этого, можно предположить, что воздействие неблагоприятных экологических факторов нарушило естественные процессы формирования листьев. И в тоже время, наличие достаточно высокой коррелированности между этими признаками свидетельствует о том, что значительное отличие асимметрий в условно чистой и загрязненной зоне обусловлены одним и тем же фактором. Естественно предположить, что данным фактором является экологическое загрязнение.
Асимметрия сирени обыкновенной 0,25
0,15
0,05 0
см со см со О) О)
со СО ю 00 со
г- со т- О) а> ю О)
О) to CD -а- CTJ со
m со N О)
со о -t см СО Щ (О
г— со ср со to г? CD
см см о со IÍ1 Г--
о о о о о о о
о о о о о о
-— Ряд 1 -"- Ряд 2
Асимметрия березы повислой
b
Рис. 1. График зависимости асимметрии березы повислой и сирени обыкновенной: a - в условно чистой зоне; b - в Краснооктябрьском р-не г. Волгограда: ряд 1 - линия регрессии между асимметриями березы повислой и сирени обыкновенной; ряд 2 - график зависимости между асимметриями березы повислой и сирени обыкновенной Fig. 1. Schedule of Birch White and Lilacs Ordinary asymmetry dependence: a - in conditionally pure zone; b - in Krasnooktyabrsky district of Volgograd: row 1 - line of reg
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.