ВВЕДЕНИЕ 4
1. ИЗМЕНЧИВОСТЬ РЕПРОДУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ОРГАНИЗМОВ, КАК АДАПТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС 8
2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Г. КАЗАНИ 18
2.1. Географическое расположение г. Казани 18
2.2. Описание функциональных зон на территории г. Казани 23
2.3. Систематизированные данные мест сбора горошка мышиного и
караганы древовидной 27
3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ 32
3.1. Описание материала 32
3.2. Методы камеральной обработки материала 36
3.3. Статистические методы анализа 44
4. ХАРАКТЕРИСТИКА РЕПРОДУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГОРОШКА
МЫШИНОЕ О В УСЛОВИЯХ КАЗАНИ 47
4.1. Общая характеристика репродуктивных параметров 47
4.2. Динамика репродуктивных параметров горошка мышиного в
условиях разнохарактерного антропогенного воздействия 53
4.3. Дисперсионный анализ динамики изменчивости репродуктивных
параметров 55
5. ХАРАКТЕРИСТИКА РЕПРОДУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
КАРАГАНЫ ДРЕВОВИДНОЙ В УСЛОВИЯХ КАЗАНИ 57
5.1. Общая характеристика репродуктивных параметров 57
5.2. Динамика репродуктивных параметров горошка мышиного в
условиях разнохарактерного антропогенного воздействия 63
5.3. Дисперсионный анализ динамики изменчивости репродуктивных
параметров 65
6. ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕПРОДУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БОБОВЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО состояния ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ 67
ВЫВОДЫ 69
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 71
Современный город - это огромная и сложная система взаимодействия человека с природой, и не только памятники архитектуры, дороги, заводы, улицы, жилые комплексы, парки и водоемы. Эта система многомерна и многогранна настолько, что зачастую мы просто не замечаем ежедневных элементарных процессов, которые происходят у нас на глазах. Все эти процессы, так или иначе, влияют не только на окружающую нас среду, но и на каждого человека в частности.
Принято считать, что по типу воздействия на биологические системы антропогенный фактор не отличается от естественных, но по интенсивности и сочетанию различных видов деятельности человека является уникальным. По объему и глубине преобразований хозяйственная деятельность человека сопоставима с геологическими процессами [10, с.4].
Важнейшим фактором, влияющим на состояние территории городских экосистем, является хозяйственная деятельность человека. В этой связи для описания территории необходимо давать общую характеристику антропогенных факторов, описываемых множеством параметров. Оценка экологического состояния городских территорий складывается из множества ее параметров - ботанических и почвенных, территориальных статических и динамических, природных и антропогенных. На каждом участке эти параметры тесным образом взаимосвязаны друг с другом.
Оценка экологической обстановки городских территорий, промышленных зон и селитебных участков актуальна как никогда. В первую очередь это обусловлено значительной эмиссией различных поллютантов в атмосферу, гидросферу и педосферу городских экосистем.
В настоящее время очевидно, что данная оценка и формирование эффективной системы государственного экологического мониторинга невозможна без методов биоиндикации. Для биоиндикации популяционные и экосистемные критерии используются в качестве оценки состояния окружающей среды.
Под влиянием различных поллютантов в живом организме происходят перестройка структуры и функции тканей, органов и систем органов. Особое внимание при биоиндикационных исследованиях принято уделять исследованию функционирования репродуктивной системы растений. Это обусловлено тем, что любые изменения в функционировании репродуктивной системы тесно связаны с жизненно важными параметрами популяции в целом. Репродуктивная система очень чувствительна к стрессовым воздействиям, и любое нарушение может сигнализировать о наличии неблагоприятных изменений в самой окружающей среде.
Уникальным индикатором антропогенного воздействия является именно биотическая часть городских экосистем.
Для учета изменения среды под действием антропогенного фактора составляются списки индикаторных организмов. С помощью биоиндикаторов можно обнаруживать места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений. При помощи биоиндикаторов можно проследить скорость происходящих в окружающей среде изменений. Наиболее ценным прикладным аспектом биоиндикации является то обстоятельство, что только так имеется возможность судить о степени вредности тех или иных веществ для живых организмов, в том числе и человека.
Изучение биологического разнообразия и адаптивных возможностей репродуктивной системы растений является важным объектом ботанических исследований. Но при этом репродуктивные возможности многих видов растений изучены недостаточно - исследования часто носят фрагментарный характер.
Исследование репродуктивных особенностей имеет не только теоретическое, но и практическое значение. В частности появляется возможность для решения задач популяционной биологии. Это является основой для исследования, мониторинга, в том числе и охраны редких и исчезающих видов растений.
Репродуктивная система очень чувствительна к стрессовым воздействиям, и ее можно использовать как объект, сигнализирующий о наличии неблагоприятных изменений в окружающей среде. Данная система - основа жизненной стратегии вида, являясь главным фактором при формировании его адаптивных приспособлений, а также эффективного воспроизводства и распространения.
По этой причине изучение репродуктивных особенностей растений имеет большую значимость в качестве индикатора экологического состояния городских территорий. В этой связи цель данной работы мы сформулировали следующим образом - провести анализ изменения репродуктивных параметров двух видов бобовых (на примере горошка мышиного и караганы древовидной) как возможного критерия оценки экологического состояния территорий г. Казани
Для достижения поставленной цели нами решались следующие составные задачи
1. Охарактеризовать изменчивость репродуктивных параметров горошка мышиного в условиях разнохарактерного антропогенного воздействия.
2. Охарактеризовать изменчивость репродуктивных параметров караганы древовидной в условиях разнохарактерного антропогенного воздействия.
3. Оценить возможность применения репродуктивных параметров для характеристики экологического состояния территории города. Благодарности.
Автор выражает искреннюю благодарность за помощь в исследовании выражается с.н.с. лабораторией биомониторинга ИнЭПС АН РТ Светлане Максимовне Окуловой, за помощь в освоении методикой; ведущему инженеру-программисту группы компаний ICL-КПО Дамиру Анверовичу Файзуллину и ассистенту кафедры природообустройства и водопользования
Наилю Госмановичу Назарову за помощь в проведении и интерпретации многофакторного анализа, студентам кафедры Природообустройства и водопользования А.А. Захватовой, А.Р. Хабибуллиной, А.И. Лучникову, С.В. Шибанову за помощь в сборе материала для данной работы, а также научному руководителю - доц. каф. природообустройства и водопользования Ренату Ирековичу Замалетдинову за активное участие на всех этапах работы.
На основе проведенных нами исследований можно сделать следующие выводы:
1. Была исследована изменчивость репродуктивных параметров горошка мышиного (Vicia сгасса) в условиях антропогенного воздействия. Наибольшее абсолютное значение фактической плодовитости соответствует значениям 2,44±0,039, а наименьшее - 1,97±0,059. По потенциальной плодовитости получается максимальное значение 4,69±0,039, а наименьшее - 4,29±0,082. Были выявлены статистически значимые различия при сравнении репродуктивных параметров по всем функциональным зонам. Наибольшие различия по фактической плодовитости наблюдались между зонами многоэтажной застройки и промышленной зоной, наименьшие - между зоной малоэтажной застройки и промышленной. Наибольшие различия по потенциальной плодовитости - между зонами многоэтажной застройки и промышленной зоной, а наименьшие - между зоной малоэтажной застройки и зеленой. По значениям гибели семян на стадиях недоразвитых семян и семязачатков наибольшие статистические различия были выявлены между промышленной зоной и зонами многоэтажной и малоэтажной застройки, наименьшие - между зонами промышленной и малоэтажной застройки.
2. Была исследована изменчивость репродуктивных параметров караганы древовидной (Caragana aborescens) в условиях антропогенного воздействия. Наибольшее абсолютное значение фактической плодовитости соответствует 3,08±0,12, а наименьшее - 2,35±0,11. По потенциальной плодовитости найдено максимальное значение соответствующее 15,04±0,15, а наименьшее - 11,34±0,18. Были выявлены статистически значимые различия при сравнении репродуктивных параметров по всем функциональным зонам. По фактической плодовитости наибольшие различия обнаружены между зеленой зоной и промышленной; наименьшие различия были выявлены при сравнении выборок из зон малоэтажной и многоэтажной застройки. По потенциальной плодовитости наибольшие различия между зонами многоэтажной застройки и промышленной зоной, наименьшие - между зоной многоэтажной застройки и малоэтажной. По значениям гибели семян на стадиях недоразвитых семян и семязачатков выборки из зоны многоэтажной застройки имеют значительные отличия между выборками из трех остальных функциональных зон. Но наибольшие статистические различия были между промышленной зоной и зонами многоэтажной и малоэтажной застройки, и наименьшие между зеленой зоной и зонами промышленной и малоэтажной застройки.
3. Возможность применения репродуктивных параметров для характеристики экологического состояния территории города представляется возможным. Но для детальной разработки, необходимо проведение дополнительных исследований.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
