WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Эколого-биологическое состояние и особенности семенного размножения растений в условиях урбанизированной среды

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЖУРАВЛЕВА

АНАСТАСИЯ НИКОЛАЕВНА

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ОСОБЕННОСТИ СЕМЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ

Специальность 03.02.08 – экология (биология)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Тольятти, 2012

Диссертационная работа выполнена на кафедре инженерной защиты окружающей среды Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Удмуртский государственный университет»

НАУЧНЫЙ доктор биологических наук, профессор

РУКОВОДИТЕЛЬ Бухарина Ирина Леонидовна

ОФИЦИАЛЬНЫЕ доктор биологических наук, профессор

ОППОНЕНТЫ: Кавеленова Людмила Михайловна;

доктор биологических наук, профессор

Кулагин Андрей Алексеевич

ВЕДУЩАЯ Саратовский государственный

ОРГАНИЗАЦИЯ: университет им. Н.Г. Чернышевского

Защита диссертации состоится 29 марта 2012 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 002.251.01 при Институте экологии Волжского бассейна РАН по адресу: 445003, Самарская обл., г. Тольятти, ул. Комзина, 10.

Тел.(8482) 489977, тел./факс (8482) 489504, E-mail: ievbras2005@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института экологии Волжского бассейна РАН, с авторефератом – в сети Интернет на сайте ИЭВБ РАН http://ievbras.ru и на сайте ВАК Минобрнауки http://www.mon.gov.ru .

Автореферат разослан «___» февраля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук А.Л. Маленев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В городской среде наблюдается комплексное воздействие негативных факторов природного и антропогенного характера на рост и развитие растений, их способность к репродукции.

Репродуктивная стратегия является главным фактором реализации адаптивных возможностей вида, его эффективного воспроизводства и распространения. Выявление видов растений, обладающих высоким уровнем экологической адаптации и пластичности к условиям урбаносреды, важная задача современности.

Актуальными в настоящее время становятся вопросы реконструкции и возобновления городских насаждений. В связи с чем, весьма важным является изучение влияния городской среды на семенное размножение растений.

Различные аспекты процессов роста и развития древесных и травянистых растений в условиях города изучались многими исследователями (Кулагин, 1974; Николаевский, 1979; Сергейчик, 1984; Горышина, 1991; Кулагин, 1994; Чернышенко, 1996; Неверова, Колмогорова, 2003; Кавеленова, 2006; Круглова, 2006; Кулагин, 2006; Поварницина, 2007; Ведерников, 2008; Бухарина, 2009; Двоеглазова, 2009; Жуйкова, 2009), но особенности формирования генеративных структур, семенного размножения растений в условиях урбаносреды изучены недостаточно, а без учета эколого-биологических, в том числе и репродуктивных, характеристик растений не представляется возможным создание экологически эффективных насаждений города.

Цель исследования – изучение эколого-биологического состояния древесных и травянистых растений в различных категориях городских насаждений и оценка влияния городской среды на их семенное размножение (на примере г. Ижевска).

Задачи исследования:

  1. Дать экологическую характеристику условий произрастания растений.
  2. Оценить состояние и видовое разнообразие древесной и травянистой растительности в различных категориях насаждений.
  3. Выявить физиолого-биохимические особенности листового аппарата (содержание хлорофилла, аскорбиновой кислоты) древесных и травянистых растений исследуемых категорий насаждений.
  4. Оценить влияние городской среды на качество семени и начальные этапы роста проростка древесных и травянистых растений.

Научная новизна работы. Впервые для различных категорий насаждений крупного промышленного центра Уральского региона г. Ижевска проведена сравнительная оценка влияния урбанизированной среды на репродуктивную способность семени древесных и травянистых растений. Проанализирована лабораторная и полевая всхожесть семян древесных и травянистых растений в связи с их эколого-биологическим состоянием в насаждениях г. Ижевска. Дана оценка влиянию почвенных условий на прорастание семени и развитие проростков.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Состояние древесной и травянистой растительности насаждений г. Ижевска свидетельствует о выраженной техногенной нагрузке.
  2. Листья изучаемых видов древесных растений в различных экологических категориях насаждений города имеют аналогичный характер изменения содержания фотосинтетических пигментов и аскорбиновой кислоты; для травянистых растений характерны видоспецифические реакции.
  3. Урбанизированная среда оказывает влияние на формирование семени, снижая показатель всхожести семени древесных и травянистых растений. Почвы, имеющие низкие показатели фитотоксичности, могут оказывать стимулирующее воздействие на показатель всхожести семени.

Теоретическая значимость работы. Материалы исследований расширяют существующие представления об особенностях изменения содержания хлорофилла и аскорбиновой кислоты в листьях древесных и травянистых растений в зависимости от степени техногенной нагрузки. Результаты исследования способствуют расширению знаний о влиянии урбанизированной среды на репродуктивную способность растений.



Практическая значимость работы. Результаты оценки состояния насаждений города могут являться основой для планирования работ по их созданию и реконструкции, а также организации и планирования городских ландшафтов. Особенности семенного размножения древесных и травянистых растений можно использовать при создании древесных насаждений и газонов в различных категориях городских насаждений в зависимости от уровня техногенной нагрузки. Исследования могут быть использованы для разработки системы мероприятий по содействию естественному возобновлению растений.

Личный вклад автора. Автором определены цель и задачи исследования, осуществлены сбор материала, математическая обработка и анализ полученных результатов. Текст диссертации написан по плану, согласованному с научным руководителем. В диссертации использованы работы, опубликованные в соавторстве. Доля участия автора в подготовке этих публикаций составляет 60-90%.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на Российской научной конференции с международным участием «Проблемы промышленной ботаники индустриально развитых регионов» (Кемерово, 2009), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы утилизации техногенных образований и органических отходов» (Ижевск, 2010), международной научно-практической конференции «Регионы в условиях неустойчивого развития» (Кострома Шарья, 2010), Всероссийской научной конференции с международным участием «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (Йошкар-Ола, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы биологической науки и образования в педагогических вузах» (Новосибирск, 2010), молодежной научной конференции «Актуальные проблемы экологии Волжского бассейна» (Тольятти, 2011), Всероссийском конкурсе «Инновационный потенциал молодежи 2012» (Ульяновск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, три из которых в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 224 источника, из них 15 на иностранных языках, 11 приложений. Работа содержит 12 таблиц и 21 рисунок.

Глава 1. ГОРОД КАК ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СРЕДА

В первой главе рассматриваются экологические особенности городской среды, приводится характеристика экологической роли насаждений, эколого-биологические особенности растений городской среды (Кулагин, 1974; Илькун, 1978; Горышина, 1991; Кулагин, 1994; Третьякова, 2001; Неверова, Колмогорова, 2003; Кавеленова, 2006; Кулагин, 2006; Ведерников, 2008; Неверова, 2008; Бухарина, 2009; Жуйкова, 2009; Бухарина, Двоеглазова, 2010).

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены по программе, представленной на схеме (рис. 1). Объект исследований – древесные и травянистые растения, произрастающие в Ижевске в составе различных экологических категорий насаждений: примагистральные посадки (крупнейшие магистральные улицы Новоажимова и Кирова); санитарно-защитные зоны промышленных предприятий – ОАО «Автозавод», ОАО «Завод Пластмасс», являющихся одними из основных загрязнителей города. Согласно методическим подходам Н.С. Краснощековой (1987) в качестве зон условного контроля (ЗУК) выбраны ветрозащитная лесополоса в 90 км от г. Ижевска и территория городского бульвара им. Н.В. Гоголя.

 Программа исследований Математическую обработку материалов провели с-1

Рис. 1. Программа исследований

Математическую обработку материалов провели с применением статистического пакета «Statistica 5.5». Использованы методы описательной статистики, дисперсионный многофакторный анализ (при последующей оценке различий методом множественного сравнения LSD-тест). В процессе сравнения и анализа полученных результатов использовали достоверные различия между признаками (при P<0,05).

Глава 3. ГОРОД ИЖЕВСК КАК КРУПНЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ЦЕНТР

Дана характеристика физико-географического положения, природно-климатических условий г. Ижевска. Проведен анализ метеорологических условий периода исследований. Город Ижевск является крупным промышленным центром Уральского региона, наибольший вклад в загрязнение атмосферы которого вносят предприятия теплоэнергетики, металлургии и машиностроения, автотранспорт (Доклад…, 2007-2010; О состоянии…, 2010). За последние годы в Ижевске объемы выбросов от стационарных источников значительно сократились в связи со спадом промышленного производства, применением новых технологий и выполнением природоохранных мероприятий. Одновременно отмечается тенденция к росту числа автотранспорта и увеличение выбросов от передвижных источников загрязнения. В последние годы уровень загрязнения атмосферного воздуха по показателю индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5=6,75-5,7) оценивается как повышенный и средний.





Глава 4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСКИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1 Динамика транспортного потока

Для характеристики условий произрастания растений примагистральных посадок мы провели оценку интенсивности и динамики движения автотранспорта по ул. Кирова и Новоажимова, а также расчет выбросов загрязняющих веществ. Исследованиями выявлено, что в транспортном потоке легковые автомобили составляют 89, грузовой автотранспорт 7, автобусы 4%. Суточная динамика интенсивности движения автотранспорта представлена на рис. 2.

 Суточная динамика интенсивности движения автотранспорта на ул.-2

Рис. 2. Суточная динамика интенсивности движения автотранспорта

на ул. Новоажимова и Кирова (г. Ижевск)

Среднесуточная интенсивность движения автотранспорта на обеих магистралях составила свыше 30 тыс. ед./сут. и характеризуется как высокая. Наибольший показатель на ул. Кирова свыше 90 тыс. ед./сут. Нами также отслежены сезонные изменения интенсивности движения транспортного потока (рис. 3).

 Сезонная динамика среднесуточной интенсивности движения-3

Рис. 3. Сезонная динамика среднесуточной интенсивности

движения автотранспорта на ул. Новоажимова и Кирова

В летний период число единиц легкового автотранспорта увеличивается в 1,6 раза, грузового в 1,8 раза по сравнению с зимними месяцами, что обусловлено увеличением грузо- и пассажиропотока в данное время года. Оценка выбросов загрязняющих веществ от передвижных источников (Методика.., 1993) проводилась с учетом интенсивности и состава транспортного потока (табл. 1).

Таблица 1.

Динамика выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта

на исследуемых магистралях, т


ул. Новоажимова ул. Кирова
легковые автомобили грузовые автомобили легковые автомобили грузовые автомобили
июнь январь июнь январь июнь январь июнь январь
СО 0,223 0,125 0,091 0,065 0,386 0,257 0,047 0,022
СН 0,047 0,026 0,010 0,007 0,082 0,054 0,005 0,002
NO2 0,028 0,016 0,008 0,006 0,048 0,032 0,004 0,002
SO2 0,002 0,001 0,000 0,000 0,003 0,002 0,000 0,000


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


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.