Введение к работе
Актуальность: Рост населения влечёт за собой рост городов. Город является ведущей формой территориальной и социально-экономической организации современного общества. Проблема качества городской среды с каждым годом становится все более значимой. Одной из главных задач человека является создание экологически благоприятной среды в городе. Основной путь решения этой задачи насаждение древесных растений, выполняющих в урбоэкосистеме средообразующую функцию. Для эффективного использования той или иной породы деревьев в озеленении города нужно знать биологию вида, а также обладать информацией об эколого-физиологическом состоянии каждого вида, об его адаптационных возможностях в экстремальных условиях города.
Помимо средообразующей функции, древесные растения могут быть использованы в мониторинге городской среды для составления экологического паспорта микрорайона, промышленного предприятия или любого другого объекта. Эффективность биоиндикации зависит от правильного выбора биоиндикатора. В городской агломерации наиболее встречаемы древесные растения, вследствие этого они являются самыми распространёнными биоиндикаторами урбоэкосистемы.
На сегодняшний день распространен опыт биомониторинга городских агломераций Европейской части страны (г. Москва, г. Пенза, г. Воронеж, г. Калинград, г. Санкт-Петербург), в Сибирском регионе - г. Красноярска, г. Иркутска.
Биоэкологический мониторинг г. Читы опирается на данные по техногенным выбросам загрязняющих веществ в атмосферу и водоёмы, и ограничивается определением концентрации загрязнителей в воздушной, водной и почвенной средах (Р. Н. Волосиков и др., 1999; ежегодные гос. доклады). Однако мало изучены биоиндикационные и адаптационные возможности древесных растений. В озеленении города Чита чаще всего используют: Ulmus pumila L., Malus baccata L. Borkh, Padus avium Miller.
Приоритетной задачей исследования является диагностика экологической обстановки города Чита и отдельных его ландшафтных участков, оценка условий жизни в урбанизированной среде для растений, выявление адаптационных возможностей древесных растений и их использование в озеленении города и улучшении микроклимата городских ландшафтов.
Цель исследования и задачи исследования
Цель исследования - изучение эколого-биологических особенностей Malus baccata, Ulmus pumila и Padus avium в условиях города (на примере г. Чита).
Задачи исследования:
-
дать характеристику районов исследования с точки зрения условий обитания древесных растений;
-
оценить морфометрические адаптивные показатели Malus baccata, Ulmus pumila и Padus avium в условиях города;
-
определить некоторые показатели водного режима, а именно количество общей, связанной и свободной воды в листьях древесных растений в различных экологических условиях города;
-
определить содержание аскорбиновой кислоты в листьях древесных растений как показателя их адаптационной возможности древесных растений.
Научная новизна. В городе Чита и Забайкальском крае проведен анализ состояния древесных растений с помощью физиологических и аналитических методов. Выявлены экологически значимые физиологические показатели, отражающие реакцию растений на техногенное загрязнение и обеспечивающие механизмы адаптации. В листьях древесных растений Забайкальского края определён фракционный состав воды и содержание в них аскорбиновой кислоты. Установлена роль аскорбиновой кислоты в листьях древесных растений и её влияние на содержание воды в них. Результаты исследования представляют практический и научный интерес для крупных городов, в том числе и для г. Чита, с точки зрения биологии растения.
Практическая значимость. Полученные данные могут быть использованы для составления экологических карт микрорайонов города Чита и в разработке рекомендаций по экологической оптимизации городской агломерации с помощью изученных видов. Изученные виды можно использовать для мониторинга урбоэкосистемы и для оценки пригодности местообитания для произрастания данных видов растений.
Результаты и методики диссертационного исследования могут быть реализованы в учебном процессе на кафедре биологии и методики обучения биологии Забайкальского государственного гуманитарно-педагогического университета им. Н. Г. Чернышевского, в курсах «Физиология растений», «Экология растений» и на полевой практике по данным дисциплинам. Можно рекомендовать использовать материалы работы в школьном курсе «Биология растений», при изучении регионального компонента и во внеурочной деятельности, например, в программе школьного экологического лагеря.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Загрязнение городской среды приводит к изменению морфометри- ,. ческих показателей у древесных растений (Malm baccata, Ulmus pumila, Pa-dus avium). Это выражается в формировании у них ряда адаптивных изменений, в частности, в развитии мелколиственности, связанной с уменьшением площади листовой пластинки и увеличением удельной плотности листьев.
-
Устойчивость древесных растений в условиях урбанизированной среды обеспечивается изменениями в физиолого-биохимических параметрах, в том числе, изменениями в соотношениях свободной и связанной воды. При этом увеличение фракции связанной воды и снижение синтеза аскорбиновой кислоты сопряжены с ухудшением экологической обстановки и адаптивными процессами у растений.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на ряде международных и региональных научных и научно-практических конференций, таких как научная сессия естественно-географического факультета ЗабГГПУ 4
им. Н. Г. Чернышевского (2009; 2010); «12-е Павловские чтения» (Чита, 2008); «Проблемы озеленения городов Сибири и сопредельных территорий» (Чита, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе одна в издании из перечня ВАК.
Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 125 страницах, содержит 2 таблицы и 28 рисунков. Список литературы включает 107 источник, из них 3 иностранных.
