Введение 4
1. Обзор литературы 6
1.1 Биоиндикация как метод оценки состояния окружающей среды 6
1.2. Особенности строения и распространения объекта исследования - ели
сибирской (Picea obovata Ledeb ) 8
1.3. Промышленное загрязнение атмосферы 10
1.4 Влияние загрязнения воздуха на хвойные деревья 11
1.5 Основные загрязнители воздуха и их отрицательное воздействие на
древесные растения 17
1.5.1 Пыль 17
1.5.2 Оксиды азота 19
1.5.3 Аммиак 20
1.6 Загрязнение атмосферного воздуха г. Красноярск 21
1.7 Флуоресцентные методы в оценке состояния растений 21
1.7.1 Структурная организация фотосинтетического аппарата 21
1.7.2 Флуоресценция хлорофилла 22
1.7.3 Замедленная флуоресценция хлорофилла как показатель состояния
растений 24
1.7.4 Флуоресцентная диагностика зимнего покоя хвойных 27
2. Объекты, методы и район исследования 31
3. Результаты исследования 36
3.1 Влияние абиотических факторов на флуоресцентные показатели хвои ели
сибирской 36
3.2 Влияние загрязнения на морфологические параметры и флуоресцентные
показатели хвои ели сибирской 39
Заключение 46
Список использованных источников 48
В городской среде растения испытывают сильнейшую антропогенную нагрузку, в связи с плохим состоянием окружающей среды. В городской среде основными загрязнителями атмосферы являются промышленность и автотранспорт.
Многие древесные растения, используемые для озеленения города, должны выполнять гигиеническую функцию, уменьшать уровень шума и количество пыли в жилых и промышленных зонах, находятся в плохом состоянии. Вместо того, чтобы выполнять эстетическую функцию, украшая своим видом улицы, скверы, парки и дворы города, многие хвойные деревья огорчают жителей города пожелтевшей хвоей и сильно разреженной кроной.
Долгое время, находясь в зоне постоянного загрязнения, их многолетняя хвоя поглощает и накапливает большое количество поллютантов. Такие растения можно использовать для биоиндикации состояния окружающей среды, т.к. хвойные растения, поглощающие из воды, воздуха и почвы различные вещества, могут сохранять эти вещества в составе своей хвои. Поскольку хвоя ели живет не один год и в ней могут скапливаться поллютанты, по ней можно определить какие именно загрязнители воздуха присутствуют в данном районе города и как они влияют на растения. С другой стороны, оценка состояния хвойных насаждений позволит определить адаптационные возможности отдельных видов и, впоследствии, рекомендовать их для озеленения районов с тем или иным уровнем загрязнения.
Цель работы заключается в определении особенностей влияния техногенного химического, теплового и светового загрязнения окружающей среды на ель сибирскую (Picea obovata Ledeb.).
В данной работе поставлены следующие задачи:
• провести морфологический анализ побегов ели сибирской из районов с разным уровнем загрязнения;
• определить влияние комплексного техногенного загрязнения на пигментный состав хвои ели сибирской первого года жизни;
• методами регистрации параметров быстрой и замедленной флуоресценции хлорофилла оценить вклад теплового и светового загрязнения в сезонные изменения активности фотосинтетического аппарата;
• проследить динамику изменения содержания приоритетных загрязняющих веществ воздушной среды в исследуемый период.
По результатам работы можно сделать следующие выводы:
1. Морфологический анализ побегов ели сибирской из районов с разным уровнем загрязнения свидетельствует о снижении линейного прироста с ростом уровня загрязнения воздушной среды.
2. Достоверные различия по отношению хлорофилла a к хлорофиллу b в хвое первого года жизни в исследуемых районах не зарегистрированы (при р = 0,95).
3. Искусственный свет большую часть года не влияет на относительный показатель замедленной флуоресценции, и только в осеннее-зимний период было отмечено незначительное увеличение фотосинтетической активности хвои, однако различия не являются достоверными (при р = 0,95). Получены невысокие коэффициенты корреляции между значениями температуры в день сбора побегов в исследуемых районах города и R2 (в ноябре коэффициент корреляции составляет 0,35, в декабре приобретает отрицательное значение - 0,45, в феврале и марте 0,47 и 0,52 соответственно).
4. Фотосинтетическая активность хвои ели сибирской в период вегетации, оцененная методом регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла, уменьшается с ростом уровня загрязнения, так в наиболее загрязненных районах ул.Кутузова и Красномосковская ОПЗФ составляет 0,75, по отношению к контролю, на ул.Сурикова 0,77, ул.Чайковского, Матрососва и Тельмана 0,80 . Глубина зимнего покоя растений ели также уменьшается с ростом уровня загрязнения, например, в зимний период наибольшим показателем R2 характеризуется ул.Сурикова и Чайковского 2,35 , по отношению к контролю, ул.Матросова и Тельмана 2,03, ул. Кутузова и Красномосковская 1,70 и 1, 49 соответственно.
5. Изменение содержания исследуемых загрязняющих веществ воздушной среды в исследуемый период влияет как на уровень фотосинтетической активности в летний период, так и на глубину зимнего покоя, но выявить конкретное загрязняющее вещество (среди приоритетных загрязнителей), определяющее уровень фотосинтетической активности хвои, не представляется возможным, что свидетельствует о комплексном воздействии поллютантов на ель сибирскую.
