WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Влияние факторов окружающей среды на состояние древесной растительности парковых ландшафтов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи


КУРИНСКАЯ НАДЕЖДА ВИКТОРОВНА

ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА СОСТОЯНИЕ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПАРКОВЫХ ЛАНДШАФТОВ

03.00.16 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону-2006

Работа выполнена на кафедре экологии и лесных мелиораций

Новочеркасской государственной мелиоративной академии

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Шумакова Галина Евгеньевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Арефьев Юрий Федорович

кандидат биологических наук, доцент

Вахненко Дмитрий Валерьевич

Ведущая организация: Южно-Российский государственный технический университет, г. Новочеркасск

Защита состоится 10 ноября 2006 года в 14.30 на заседании диссертационного совета К 212.208.07 по биологическим наукам при Ростовском государственном университете по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105, РГУ,304 ауд. (E-mail: sk@bio.rsu.ru; факс: (863) 263-87-23)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан «____» октября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент О.Ф. Пелипенко

Общая характеристика работы

Актуальность работы. На урбанизированных территориях, испытывающих высокую техногенную нагрузку, важную роль в защите окружающей природной среды играют зеленые насаждения, поэтому их необходимо преобразовывать и сохранять с учетом функциональной роли городских насаждений.

Территория города Новочеркасска, насыщена крупными промышленными предприятиями и находится под воздействием выбросов ОАО «НчГРЭС». Государственная экологическая экспертиза в своем заключении от 22.02.2000 года определила, что территория г. Новочеркасска может быть отнесена к зоне чрезвычайной экологической ситуации. Состояние окружающей природной среды в городе и в настоящее время остается неудовлетворительным. Это объясняется рядом специфических факторов, таких, как высокая концентрация промышленных предприятий в одном районе города, насыщенность движения автотранспорта на отдельных магистралях, высокая степень подтопления (в основном промышленного района города) грунтовыми водами, недостаточное количество зеленых насаждений.

С момента основания г. Новочеркасска возникла проблема его озеленения, т.к. вокруг расстилалась ковыльная степь. Зеленые насаждения на территории агломерации «город Новочеркасск» в основном являются специальными насаждениями. Они выполняют санитарно-гигиенические, микроклиматические, эстетические и рекреационные функции. Площадь озелененных территорий составляет 2639,39 га или 22,5% городской территории (Экологический вестник Дона, 2005). Количество зеленых насаждений на одного жителя г. Новочеркасска в настоящее время составляет 12,2 м2, что на 3,8 м2 меньше нормы, установленной СНиП 2.07.80 г.

Современное состояние городских зеленых насаждений на различных типах и категориях озеленения показывает высокую степень воздействия негативных антропогенных факторов, присущих урбанизированным территориям, закономерно приводящих к ослаблению древесной растительности, преждевременному старению, поражению болезнями и вредителями, и к гибели насаждений.

Сбор и систематизация информации о степени загрязнения почвы и грунтовых вод токсичными элементами и соединениями, а также реакции на них древесных растений в городских условиях являются актуальной экологической проблемой урболандшафтов.

Цель и задачи исследования. Цель исследований – изучение влияния факторов окружающей среды на состояние древесной растительности парковых ландшафтов. В связи с намеченной целью были поставлены основные задачи исследования:

  1. Оценить экологическое состояние почв и их влияние на насаждения парковых ландшафтов;
  2. Определить влияние техногенных изменений режима грунтовых вод на состояние древесных насаждений парковых ландшафтов;
  3. Оценить состояние древесных насаждений парковых ландшафтов;
  4. Изучить биогеохимическую роль древесных растений и их воздействие на депонирующие среды;
  5. Установить виды древесных растений, устойчивых к техногенному загрязнению.

Объекты и методы исследования. Для достижения указанной цели и решения поставленных задач в качестве объектов исследования были выбраны древесные насаждения, почвы и грунтовые воды парковых ландшафтов города Новочеркасска. На пробных площадях проводились литохимические, биогеохимические и атмохимические наблюдения, а также наблюдения за грунтовыми водами.

Основные положения, выносимые на защиту:

  • При оценке экологического состояния почв парковых ландшафтов г. Новочеркасска установлены превышения ПДК по Cd, Ni, Cu, Zn, Pb. Наибольшие количества превышений ПДК характерно для территории парка при ДК ОАО НПО «НЭВЗ».
  • Техногенное изменение режима грунтовых вод оказывает негативное влияние на древесные растения парковых ландшафтов, что выражается в увеличении процента суховершинных деревьев.
  • По степени снижения адсорбционной способности пылевого загрязнения исследованные виды деревьев образуют следующий ряд: Acer negundo > Quercus robur > Acer platanoides >Populus alba > Tilia platyphyllos > Fraxinus lanceolata > Ulmus laevis > Fraxinus excelsior > Aesculus hippocastanum > Robinia pseudoacacia > Populus*sowietica pyramidalis.
  • По коэффициенту биогеохимической активности древесные виды образуют следующий ряд: Fraxinus excelsior = Populus*sowietica pyramidalis = Populus alba (0,4) > Aesculus hippocastanum = Quercus robur (0,3) > Acer platanoides = Tilia platyphyllos = Ulmus laevis = Robinia pseudoacacia (0,2) > Acer negundo = Fraxinus lanceolata (0,1).
  • Наиболее устойчивыми видами к техногенным нагрузкам являются: ясень зеленый и обыкновенный, тополь белый.

Научная новизна работы. Впервые были произведены комплексные многокомпонентные исследования парковых ландшафтов степной зоны, на примере г. Новочеркасска. Прослежено взаимовлияние древесных насаждений, почв и грунтовых вод. Определены видовые особенности древесных растений в отношении различных загрязнителей. Изучены корреляции в сопряженном изменении концентраций загрязняющих веществ в древесных растениях, почвах и грунтовых водах.



Практическая значимость работы. Полученные данные могут быть использованы для совершенствования подходов и методов мониторинга загрязнения древесных насаждений, почв и грунтовых вод парковых ландшафтов и сопредельных с ними территорий. Полученные материалы могут послужить основой при подборе пород для озеленения г. Новочеркасска и других урболандшафтов степной зоны.

Личный вклад автора. Работа является итогом цикла научных исследований, выполненных лично автором на кафедре экологии и лесных мелиораций Новочеркасской государственной мелиоративной академии в период с 2002 по 2006 гг.

Апробация работы. Основные положения работы в целом и отдельные ее положения обсуждались и получили одобрение на 9 конференциях: «Экологические аспекты агропромышленного комплекса» (пос. Персиановский, 2003); Всероссийская конференция «Интеграция науки, образования и производства для развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса» (Воронеж-Краснодар, 2004); «Оптимизация агроландшафтов, проблемы и перспективы развития агролесомелиорации и защитного лесоразведения» (Волгоград, 2004); Международная конференция «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (Пенза, 2005); Всероссийская конференция «Социальное развитие России: состояние, проблемы, перспективы» (Майкоп, 2005); «Проблемы землеустройства и кадастров» (Москва, 2005); «Лесоводство и лесные мелиорации – 85 лет лесохозяйственному факультету» (Новочеркасск, 2005); Международная конференция «Теория и практика агролесомелиорации» (Саратов, 2005); Международная научная конференция «Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации» (Ростов н/Д, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ. Доля участия автора в публикациях составляет 40% (1 п.л.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 190 страницах печатного текста, состоит из введения, 5-ти глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения; содержит 39 таблиц, 33 рисунка и 10 таблиц двух приложений. Список литературы включает 255 источников, из них 24 на иностранных языках.

Автор глубоко признателен за помощь в работе научному руководителю к.с.-х.н., доценту Г.Е. Шумаковой, к.с.-х..н., проф. В.В. Засоба, д.б.н. В.В. Приваленко, д.с.-х.н., доц. С.И. Колесникову, к.с.-х.н. Е.М. Антоненко.

CОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

На основе анализа литературных данных рассмотрены проблемы парковых ландшафтов, как элементов урбосистем. Наибольшее внимание уделено воздействию техногенного загрязнения на основные компоненты парков: почвы - грунтовые воды - древесные насаждения. Рассмотрены адаптивные способности древесных растений и изменение их функциональной роли под влиянием факторов окружающей среды урбанизированных территорий.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования выполнялись в 2003-2006 г. в городе Новочеркасске Ростовской области. Объектами исследования являлись абиотические и биотические компоненты экосистем парковых ландшафтов: древесные насаждения, почвы и грунтовые воды. В соответствии с поставленными задачами были заложены 3 ландшафтных профиля и 15 постоянных пробных площадей (ППП) на территории парковых зон б. Первомайского и б. Промышленного района города Новочеркасска (ОСТ 56-69-83). ППП отличались друг от друга удаленностью от источников загрязнения и автомагистрали (50, 100, 150, 250 и 350 м).

На пробных площадях проводились литохимические, биогеохимические и атмохимические наблюдения, а также велись наблюдения за грунтовыми водами. В парковых ландшафтах, согласно функциональной модели обменных процессов, изучалась миграция отдельных элементов, тем самым устанавливались связи между атмосферой и растительностью, между растительностью, почвами и грунтовыми водами, т.е. между всеми основными компонентами ландшафта.





Химический анализ проб выполнялся в экоаналитической лаборатории ФГНУ РосНИИПМ.

Литохимические исследования включали: закладку и описание почвенных разрезов на ландшафтных профилях, отбор образцов с каждого генетического горизонта. Точечные пробы почвы отбирались в соответствии с ГОСТом 17.4.3.01-83. Содержание тяжелых металлов определялось в почве в двух формах кислоторастворимой и подвижной (РД 52.18.191–89). В образцах почвы определяли pH водной вытяжки (ГОСТ 26423-85) и содержание гумуса (по Тюрину) ГОСТ26213-91. В местах закладки почвенных разрезов были пробурены скважины. Для выявления положения уровней грунтовых вод при вскрытии водоносных горизонтов был произведен отбор проб, а также замер уровня воды. Отобранные пробы грунтовой воды подвергались комплексному химическому анализу. Также определялось в пробах воды наличие тяжелых металлов (РД 52. 18. 191 – 89). На пробных площадях проводилась дендрологическая, морфологическая и биоэкологическая оценки древесных насаждений. Растительные образцы для анализа отбирали в течение вегетационного периода (июнь, июль, август). Отбор листьев проводился методом средней пробы. С каждого дерева отбиралось не менее 500 граммов смешанной пробы листьев. Наземная фитомасса, а также содержание металлов в листьях изучались на 192 деревьях. Пылефильтрующая способность древесных растений рассчитывалась по уравнению, предложенному Я.Супука. Площадь поверхности листьев определялась весовым методом с учетом переводного коэффициента для каждой древесной породы (Дорогань, Филлипов, 1994). Деревья оценивались по шкале категорий состояния лиственных пород (Санитарные правила в лесах РФ, 1998). Насаждениям парковых ландшафтов давалась эстетическая и санитарно-гигиеническая оценка (по шкалам ВО "Леспроект"), биологическая устойчивость (по шкале МЛТИ) и рекреационная оценка (по ВО "Леспроект"). Итоговую рекреационную оценку находили путем перемножения классов (баллов) каждой шкалы, без учета типа ландшафта. При статистической обработке данных полевых и лабораторных исследований использованы стандартные методики корреляционного и регрессонного анализов, применяемых для обработки результатов изучения разного рода биологических объектов (Доспехов, 1985, Лакин, 1990).

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА НАСАЖДЕНИЯ ПАРКОВЫХ ЛАНДШАФТОВ

В соответствии с геоморфологическим районированием исследуемая территория характеризуется: страна Русская равнина; провинция Предкавказских равнин; область Приазовская эрозионно-аккумулятивная наклонная равнина (восточная часть). По современной классификации таксономия исследованных почв следующая: черноземы обыкновенные южно-европейской фации карбонатные мощные слабогумусированные тяжелосуглинистые и легкоглинистые на желто-бурых и палево-бурых лессовидных глинах и суглинках.

Для характеристики почв на ландшафтных профилях определялись факторы, оказывающие значительное влияние на рост и состояние древесных пород, такие, как содержание гумуса и величина рН в верхних горизонтах почвенных разрезов.

Содержание гумуса в верхнем горизонте почв рощи «Весна» лежит в пределах от 4,5 до 6,2%, что является оптимальным для произрастающих на данных почвах древесных растений (клен ясенелистный, дуб черешчатый, ясень обыкновенный, ясень зеленый). Реакция среды верхних горизонтов почв характеризуется как нейтральная (рН - 6,8 - 7,6).

В парке им. 50-летия Октября отмечается замедление процесса образования органического вещества в связи с ежегодной уборкой листового опада, «оголением» верхнего слоя почв, что подтверждается более низким содержанием гумуса (3,4 – 4,1%), по сравнению с почвами рощи «Весна». Величина рН верхних горизонтов почв от 7,2 до 7,8 – нейтральная и слабощелочная реакция среды.

На территории парка при ДК ОАО НПО «НЭВЗ» содержание гумуса в верхнем горизонте почв варьируется в пределах от 4,6 до 5,2%. Отмечено снижение содержания гумуса (3,9 - 4,4%.) на расстоянии 100-150 м от автомагистрали в связи с расположением зоны активного отдыха с максимальной рекреационной нагрузкой. Реакция среды верхних горизонтов почв характеризуется как нейтральная (рН - 6,5 - 7,4).

Почвы являются основной депонирующей средой, где происходит многолетняя аккумуляция большей части техногенных загрязняющих веществ, и идет их перераспределение в грунтовые воды, подстилающие породы и биоту.

В 2003-2005 изучалось накопление потенциально подвижных форм тяжелых металлов (Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) в черноземах парковых зон г. Новочеркасска. Степень подвижности элементов определяется как процентное содержание кислоторастворимых форм элементов по отношению к их валовому содержанию в конкретных почвах. Также изучалась миграция тяжелых металлов по профилю почв, так как каждый почвенный профиль с хорошо развитыми горизонтами имеет свои собственные характеристики движения микроэлементов. Результаты исследований приведены на рисунке 1.

 роща «Весна»; парк им. 50-летия Октября; парк при ДК ОАОНПО «НЭВЗ» -4

 роща «Весна»; парк им. 50-летия Октября; парк при ДК ОАОНПО «НЭВЗ» Рис.-5

 роща «Весна»; парк им. 50-летия Октября; парк при ДК ОАОНПО «НЭВЗ» -6

роща «Весна»; парк им. 50-летия Октября; парк при ДК ОАОНПО «НЭВЗ»

Рис. 1. Профильное распределение тяжелых металлов в почвах парковых ландшафтов

Результаты проведенных исследований обработаны методами математической статистики, были вычислены медианы значений концентрации по местам отбора проб, средние значения, доверительный интервал и стандартные отклонения.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.