Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретико-методические основы изучения городских территорий и способы их оценки методом лихеноиндикации 9
1.1. Географические подходы к классификации урбанизированных территорий и способы оценки их экологического состояния 9
1.2. Лишайники как объект биоиндикации 16
1.3. Особенности различных методов лихеноиндикации 18
1.4. Методические основы оценки состояния городских территорий методом лихеноиндикации 25
Выводы 30
Глава 2. Природная и социально-экономическая характеристика территории Липецкой области 31
2.1. Природные условия и ресурсы Липецкой области 31
2.2. Социально-экономическая характеристика Липецкой области 38
2.3.Характеристика урбанизированных территорий Липецкой области 43
Выводы 51
Глава 3. Структура и состав лихенобиоты 52
3.1. Лихенобиота городских территорий Липецкой области 52
3.2. Лихенобиота пригородной зоны Липецка 71
3.3. Лихенобиота Добровского заказника 76
3.4. Статистическая обработка данных по t — критерию Стьюдента 80
3.5. Классы устойчивости и редкие виды лишайников исследуемых территорий 89
Выводы 92
Глава 4. Оценка геоэкологического состояния воздушного бассейна городских территорий методом лихеноиндикации 93
4.1. Пространственное размещение городской лихенобиоты 93
4.2. Сопоставление зон антропогенного воздействия по состоянию лихенобиоты с функциональными зонами городов 110
4.3. Геоэкологическая оценка состояния воздушного бассейна методом лихеноиндикации на примере г. Липецк 123
4.4. Возможные изменения геоэкологического состояния городских территорий Липецкой области 128
Выводы 133
Заключение 134
Библиографический список 137
Приложения 150
- Лишайники как объект биоиндикации
- Социально-экономическая характеристика Липецкой области
- Лихенобиота пригородной зоны Липецка
- Сопоставление зон антропогенного воздействия по состоянию лихенобиоты с функциональными зонами городов
Введение к работе
Актуальность темы. Существующая система мониторинга и
оценки качества воздуха в городах, как правило, основана на данных
по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу, получаемых со
стационарных (как правило, весьма редко представленных) постов
наблюдений за концентрацией веществ в воздухе, размещение
которых приурочено к крупным промышленным центрам. Подобная
ситуация характерна и для Липецкой области. В настоящее время
система мониторинга атмосферного воздуха представляет собой
посты наблюдения, расположенные в г. Липецк и не затрагивающие
остальные города области. Поэтому для быстрой и достаточно
надежной экологической оценки загрязнения воздуха и его состояния
применяются методы биоиндикации. В качестве биоиндикатора
широко используются лишайники, а сам метод носит название
лихеноиндикация. Методы лихеноиндикации, развиваясь в течение
последних десятилетий, показали перспективность, поскольку
отличаются малозатратностью и достаточно высокой
информативностью. Очень часто изменение качества воздушного бассейна, а именно, увеличение или уменьшение загрязнителей в воздухе городов, не проявляется достаточно быстро и заметно. В связи с этим, индикаторное значение лишайников возрастает, так как любые изменения в воздушной среде находят свое отражение на особенностях состава лихенобиоты (Бязров, 1991, Трасс, 1985). Лишайники считаются сравнительно надежными индикаторами загрязнения воздушного бассейна территории, и их используют в качестве биоиндикаторов степени загрязнения воздуха, выделяя в населенных пунктах лишайниковые зоны.
Лихенологические исследования в пределах городских территорий Липецкой области крупномасштабно не проводились. Существуют данные об использовании лишайников в качестве биоиндикаторов воздушного загрязнения только для г. Липецк (Попова, 2007). В связи с этим, весьма актуальным является вопрос по изучению лихенобиоты урбанизированных территорий Липецкой области и возможностям ее применения для оценки качества воздушного бассейна.
Цель и задачи исследования. Целью исследования являлась геоэкологическая оценка состояния атмосферного воздуха
урбанизированных территорий Липецкой области методом лихеноиндикации.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
- изучить природные и социально-экономические особенности
исследуемой территории и их влияние на лихенобиоту;
выявить видовой состав лишайников исследуемых территорий;
провести таксономический, географический, эколого-субстратный и биоморфологический анализы лихенобиоты;
- разработать и составить карты лихенобиоты городов Липецкой
области, показывающие различные уровни антропогенного
воздействия;
выявить особенности изменений в составе лихенобиоты урбанизированных территорий под влиянием антропогенного воздействия;
- провести геоэкологическую оценку качества воздушного бассейна
методом лихеноиндикации.
Объект исследований - воздушная среда урбанизированных территорий Липецкой области (на примере г.г. Липецк, Елец, Задонск, Усмань, Данков, Грязи и Чаплыгин).
Предмет исследований - геоэкологическое состояние атмосферного воздуха городов методом лихеноиндикации.
Защищаемые положения:
1. Особенности формирования видового состава и структуры
лихенобиоты урбанизированных территорий Липецкой области под
воздействием атмосферного загрязнения.
2. Геоэкологическое зонирование внутригородского
пространства по состоянию лихенобиоты и степени антропогенного
воздействия.
3. Геоэкологическая оценка качества воздушного бассейна
городских территорий по состоянию лихенобиоты (на примере г.
Липецк).
Организация и методика исследований. Для исследования нами были выбраны семь городов Липецкой области (Липецк, Грязи, Данков, Елец, Задонск, Чаплыгин и Усмань). В пригородную часть города Липецка мы отнесли поселки городского типа - Казинка, Матырский, Сырский, Сселки, Желтые Пески и Заречье общей площадью более 50 км2. В качестве «условно фоновой территории»
использовалась территория Добровского ландшафтного заказника, расположенного на северо-востоке Липецкой области.
Сборы и определение лихенологического материала в пределах исследуемых территорий проводились с 2000 по 2008 гг. Определение образцов выполнено по общепринятой методике А.Н.Окснер (1974), с применением стандартных реактивов в лаборатории кафедры биологии и экологии растений ЛГПУ, МГУ и БИН РАН. Таксономический анализ лихенобиоты дан на основе системы Ascomycota (Outline of Ascomycota, 2001). Географический анализ лихенобиоты и анализ жизненных форм представлен в соответствии с данными Н. С. Голубковой (1983). Все собранные образцы хранятся в гербарии кафедры ботаники и экологии растений ЛГПУ.
В качестве программного обеспечения, для создания картосхем использовалась программа ArcGIS 9.3.
Статистическая обработка полученных данных проводилась на основе оценки существенности разности между долями по ( -критерию Стьюдента в программном приложении Microsoft Excel для Windows. Различия выявлялись между эколого-субстратными группами лишайников, типами ареалов, географическими элементами, а также среди жизненных форм.
Для лихеноиндикационного картографирования территория городов была разбита на квадраты, в каждом из которых проведены сборы лишайников со всех типов субстрата. Также учитывался общий видовой состав лишайников исследуемых территорий, наличие/отсутствие, распространение индикаторных видов 1-ой и 2-ой групп. Индикаторные виды 1-ой и 2-ой групп выбраны согласно Е.Э. Мучник (2004) по г. Воронежу. Индикаторами 2-ой группы являются среднечувствительные к загрязнению виды: Parmelia sulcata и Hypogymnia physodes с баллом токсикофобности (БТ) 2-3, а индикаторами 1-ой группы - более чувствительные виды: Pleurosticta acetabulum и Physconia distorta, имеющих БТ 4-5. При составлении списка выявленных видов использовалась номенклатура сводки R. Santesson et al. (2004), в данном случае названия лишайников даны без указания авторов, так как они имеются в диссертации. Для глазомерной оценки степени покрытия видов использовалась шкала Браун-Бланке, объединяющая проективное покрытие и обилие. Проводился учет видов с более высоким баллом токсикофобности (4), чем индикаторные.
На основе анализа видового состава выявленных видов проведено геоэкологическое зонирование внутригородского пространства по состоянию лихенобиоты и степени антропогенного воздействия, по результатам которого составлены карто-схемы пространственного размещения лихенобиоты в пределах городов Липецкой области.
Для оценки уровня загрязнения воздуха использовались материалы, предоставленные ГУ «Липецкий областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». Это данные о средних концентрациях загрязняющих веществ и их превышений, значения индекса загрязнения атмосферы (ИЗА), учитывающего шесть примесей и представляющего собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ в долях ПДК. Также вычислялся индекс чистоты атмосферы (ИАЧ), отражающий влияние загрязнения воздуха на лишайники.
Научная новизна работы. Осуществлено
лихеноиндикационное картографирование городских территорий Липецкой области, которое позволяет получить объективную информацию о состоянии воздушного бассейна. На основе пространственного размещения лихенобиоты и ее состояния в городах Липецкой области дана оценка качества воздуха в зонах с разным уровнем антропогенного воздействия. Изучены особенности формирования таксономического, географического, эколого-субстратного и биоморфологического составов лихенобиоты в условиях городов Липецкой области. Выявлены особенности пространственного распределения лишайников по территории семи городов Липецкой области. В Добровском заказнике автором обнаружены виды, ранее в литературных источниках не встречавшиеся.
Практическая значимость работы. На основе собственных полученных данных впервые составлен список видового состава городской лихенобиоты, что вносит определенный вклад в изучение флоры, биологии и экологии лишайников для Липецкой области. Составлена коллекция гербарных образцов. В результате исследования установлено, что состояние лихенобиоты является индикатором качества атмосферы городских территорий. Составленные в ходе исследования лихеноиндикационные карты городских территорий позволили выявить районы с различной степенью антропогенного воздействия, что может служить основой
для дальнейших индикационных и мониторинговых работ за состоянием воздуха. Методика по обработке данных и картографированию позволяет оценить геоэкологическое состояние воздуха городской территории. Материалы исследований используются при чтении курса «Биоиндикация» на отделениях экологии и биологии ЛГПУ.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на конференции, посвященной памяти Н.С. Камышева, 30 ноября 2001 г., «Антропогенное влияние на флору и растительность» (Липецк, 2001), на II научно-практической региональной конференции «Антропогенное влияние на флору и растительность» (Липецк, 2007), на научно-практической конференции «Экологические проблемы урбанизированных территорий» (Елец, 2007), на научной конференции «Флора и растительность Центрального Черноземья» (Курск, 2007), на II областной научно-практической конференции «Теория и практика изучения регионального компонента в системе школьного образования», (Липецк, 2007), на научно-практической конференции «Круг географии в XXI веке: взгляд молодого ученого», посвященной 140-летию со дня рождения выдающегося российского географа В.П. Семенова-Тянь-Шанского, в рамках VI ежегодного Большого географического фестиваля (Санкт-Петербург, 2010).
Внедрение. Результаты работы используются по курсу
«Экология» и «Биология с основами экологии» в Елецком
государственном университете им. Бунина.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе в научном журнале «Проблемы региональной экологии» (2009), соответствующем списку ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, приложения, библиографического списка из 151 наименования. Общий объем работы составляет 197 страниц, в том числе 15 таблиц и 36 рисунков.
Лишайники как объект биоиндикации
Имеется много основательных доводов в пользу довольно высокой чувствительности лишайников к загрязнению среды обитания. Еще в прошлом веке отмечалось обеднение видового состава эпифитных лишайников в крупных городах, что связывалось с загрязнением. Позднее, когда антропогенное воздействие на среду стало гораздо масштабнее и начало сказываться на здоровье людей, повсеместно возрос интерес к лишайникам как биоиндикаторам качества воздуха, ибо все необходимое для жизнедеятельности эти организмы получают аэрозольным путем [14].
Причиной повышенной чувствительности этих организмов к составу атмосферы является отсутствие механизмов контроля газообмена через устьица, поэтому отложение газообразных соединений из атмосферы происходит по всей поверхности лишайников [18]. Также всей поверхностью они впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсичных газов. Лишайники могут накапливать в своем теле самые разнообразные химические элементы: Li, Na, К, Mg, Са, Sr, АІ, Ті, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Cd, Pb, Hg, U, F, 1, S, As и другие [133]. Характерной биохимической реакцией лишайников, происходящей под воздействием поллютантов, является деградация хлорофилла и снижение интенсивности его синтеза [54]. Было установлено, что на них губительно действуют прежде всего, вещества, увеличивающие кислотность среды, ускоряющие кислотные процессы, т.е. такие соединения, как SO2, HF, НС1, оксиды азота, угарный газ, озон [15]. Но самое негативное воздействие на лишайники оказывают соединения серы, особенно сернистый газ, который уже в концентрации 0,08-0,1 мг/м начинает угнетающе действовать на многие виды лишайников. В хлоропластах клеток водорослей появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла и нарушается процесс транспорта органических веществ. Концентрация двуокиси серы в 0,5 мг/м губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах, и наблюдается «лишайниковая пустыня» [54]. Лишайники способны накапливать и радиоактивные вещества. По степени накопления лишайниками радионуклиды располагаются в убывающем порядке следующим образом: Cr, Sr, Fe, Со, Се. Так как вымывание изотопов из талломов в связи с длительными периодами обезвоживания сильно заторможено, лишайники долго удерживают эти изотопы и служат препятствием для дальнейшего распространения губительной радиации. Вместе с тем, благодаря этому свойству, лишайники используются в качестве биоиндикаторов радиоактивного загрязнения среды [135].
Лишайники обладают способностью поглощать фториды. Воздействие фторидов на талломы лишайников вызывает некроз, за которым наступает хлороз и распад таллома. Распространение лишайников вокруг источника фторидов имеет форму круга, с определенным составом лихенофлоры.
Названные свойства этих организмов позволили установить зоны загрязнения по особенностям их распространения в крупных и небольших городах, а также вокруг ряда источников вредных выбросов (тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия и др.).
Присутствующие в отложениях загрязняющие соединения вызывают изменения лишайниковых сообществ, что выражается в уменьшении флористического разнообразия и видовой насыщенности лишайниковых группировок, снижении обилия подавляющего числа видов, изменении соотношения жизненных форм лишайников и, главное, в замене видов, предпочитающих чистые экотопы, на виды, толерантные к воздушному загрязнению [18, 54].
Впервые на высокую чувствительность лишайниковой флоры обратил внимание еще в конце XIX в. известный финский ученый лихенолог В. Ню-ландер. Он заметил, что после появления дыма и газов в Люксембургском саду Парижа исчезли некоторые виды лишайников. Первыми исчезают кустистые формы, затем листоватые и, наконец, наиболее устойчивые - накипные (корковые). Дальнейшие исследования подтвердили предположение о зависимости состояния лихенобиоты от чистоты воздуха. Спустя три десяти 18 летия аналогичным исследованием в том же районе засвидетельствовано полное исчезновение лишайников, что было обосновано резким увеличением количества выбросов, поступивших в атмосферный воздух за данный промежуток времени [54].
Поэтому относительно высокая чувствительность лишайников к загрязнению воздуха дает определенные основания для их использования в мониторинге состояния природной среды. Как правило, исследования такого плана направлены в будущее - на известной территории фиксируется с той или иной точностью состояние лишайников с тем, чтобы через определенный период по той же методике вновь определить их состояние и по выявленным изменениям фиксируемых признаков судить о тенденциях изменения свойств воздушного бассейна наблюдаемой территории. Результат изучения лишайников также можно использовать для суждения о тенденции изменения качества атмосферы от прошлого к настоящему. Имеется в виду повторный учет лишайников на обследованных в прошлом и сохранившихся участках биогеоценоза [105].
Социально-экономическая характеристика Липецкой области
Система городского расселения состоит из 10 городских поселений - 8 городов — Липецк, Елец, Грязи, Данков, Лебедянь, Усмань, Чаплыгин и За-донск и двух поселков городского типа — Добринка и Лев-Толстой. Современное размещение городских и сельских населенных пунктов сложилось в результате длительного исторического развития. Первые люди появились здесь более полумиллиона лет назад, а первые племена славян появились в Подонье в VI в н. э.. С первой половины XV века появляются города-крепости Данков (1563), Талицкий острог, Лебедянь (1613), возрождается город Елец (1592). В результате строительства Белгородской засечной черты, здесь были сооружены небольшие крепости: Сокольск (в северной части Липецка), Добрый (с. Доброе), Усмань, Демшинск, Белоколодск, а также многие села и деревни. С этого момента Центральное Черноземье планомерно входит в состав России и к XVIII столетию практически все земли нашей области были заселены, и в общих чертах сформировалась современная сеть населенных пунктов. В период царствования Петра Великого, в 1703 году на берегу реки Липовка, неподалеку от места впадения ее в реку Воронеж, возникает рабочий металлургический поселок «Липские железоделательные заводы», который в последующем перерастет в крупный промышленный и административный центр - город Липецк. В течение всего XVIII века на территории нынешней Липецкой области происходит окончательное формирование системы расселения и к началу XIX века возникло около 90% ныне существующих поселений. С развитием промышленности происходит рост городов, наиболее крупными становятся Елец, Липецк, Раненбург (Чаплыгин), Задонск. Последующие преобразования системы расселения были связаны с развитием железнодорожного транспорта, изменением численности населения и урбанизацией [23].
По данным на 01.01.2006, на территории Липецкой области проживает 1180,8 тысячи человек. Рождаемость уменьшается при относительно высокой смертности, среди причин которой являются и различные заболевания, связанные с загрязнением окружающей среды. Естественная убыль в настоящее время составляет- 8,8 человек на 1000 жителей [24, 38].
Следствием сложившейся демографической ситуации половая структура населения характеризуется преобладанием доли женщин (54%). Анализ соотношения полов в возрастных группах с пятилетним интервалом показал, что, начиная с 45-49 лет, соотношение мужчин и женщин меняется и женщин становится больше, причем эта разница более выражена в возрастной группе 70-74 года. Небольшой перевес в численности мужчин в молодом возрасте. Доля детей и подростков составляет лишь 20,5%.Удельный вес населения в трудоспособном возрасте - 58,4%. Сельское население в области сокращается - 35,6 % . Средняя плотность населения составляет 50,5 человек на 1 км . Наибольшая плотность приходится на территории с городским населением, где плотность составляет 50-100 человек на 1 км". Липецкая агломерация концентрирует 36% всего населения, Елецкая — 10%. Средняя плотность сель-ского населения составляет 19 человек на 1 км .
Наиболее интенсивно заселены юго-восточные, южные, центральные районы, где интенсивно развивается сельское хозяйство (Усманский, Хле-венский, Лебедянский, Елецкий, Липецкий) менее плотно заселены северные и северо-западные районы [38, 101]. Экономическая характеристика области. Промышленный комплекс области состоит из 179 крупных и средних предприятий, в том числе 6 - металлургических, 58 машиностроительных и металлообрабатывающих, 15 — по производству строительных материалов, 21 - легкой, 53 - пищевой промышленности [23]. Основу энергетики Липецкой области составляют ТЭЦ, построенные в областном центре, а также в Ельце и Данкове. Всего в области производится примерно 4396,3 млн. кВт/час электроэнергии. Металлургический комплекс представлен ОАО «Новолипецким металлургическим комбинатом» (НЛМК), заводом «Свободный Сокол», Данков-ским доломитовым комбинатом, Ситовским карьером. Машиностроение и металлообработка Липецкой области отличается резко выраженной металлоемкостью, которая проявляется в развитии тракторостроения, станкостроении и производстве изделий из чугуна. К отраслям общего машиностроения относятся производство технологического оборудования для промышленности и строительства, сельскохозяйственного машиностроения (без тракторостроения). Из отраслей среднего машиностроения, представлено производство бытовой техники, тракторов, машин для уборки улиц, гидронасосов, гидростанции, газовых отопительных аппаратов и газовых котлов, газовых плит и многого другого [23]. Крупнейшим предприятием химической промышленности области является Данковский химический комбинат, ОАО «Силан». На отходах «НЛМК» работает азотно-туковое производство. Завод Химпродукт (Липецк) производит сухие цинковые белила, лаки и олифу. Плавицкий ферментный завод (Добринский район) выпускает ферментные препараты, в т. ч. примексы и этиловый спирт. Производство строительных материалов включает выпуск цемента (Липецк), строительной керамики (Липецк), (Данков), (Елец). Кирпичное производство представлено в области предприятиями, производящими силикатный (Липецк) и красный кирпич (Елец). Легкая промышленность области включает швейные фабрики в городах Липецк, Елец, Чаплыгин, Данков. Производство трикотажных изделий осуществляется на предприятии «Елецкий трикотаж» и «Усманской ткацко-трикотажной фабрике». Имеющиеся небольшие мебельные фабрики в Ельце, Чаплыгине, Усма-ни и Липецкий мебельный комбинат частично удовлетворяют потребности населения в мебели. Пищевая промышленность представлена в основном сахарными заводами, мясокомбинатами, молокомбинатами в городах. Распространены в области фрукто-овоще-консервные предприятия в Елецком, Грязинском, Лебедянском, Добринском районах [23, 100, 101]. Предприятие «Прогресс» (Липецк) выпускает соки, часть которых поставляется на экспорт. В селе Красном работает пивоваренный завод, а в За-донске - овощесушильный завод. Усманская табако-махорочная фабрика выпускает сигареты, папиросы. Одним из самых крупных предприятий пищевой промышленности нашей области является Грязинский пищевой комбинат, производящий пищевые концентраты (фруктовые кисели, каши, детские питательные смеси, супы, сушеные овощи, консервы) [23]. Экономику области во многом определяет основная отрасль АПК - сельское хозяйство. Липецкая область специализируется на производстве зерно 42 зерновых культур, сахарной свеклы, картофеля, птицеводстве, свиноводстве, разведении крупного рогатого скота [23]. Животноводство в области представлено разведением крупного рогатого скота, свиноводством, птицеводством. Транспортная система области включает в себя железные и автомобильные дороги, воздушный транспорт и судоходные речные пути. Современная железнодорожная сеть области имеет протяженность 757 км, что составляет всего 0,01% от общей эксплутационной длины железных дорог России. Густота железных дорог— 32,4 км на 1000 км", что вдвое выше, чем в среднем по РФ [23, 100, 102]. Длина автодорог с твердым покрытием составляет 7246 км. Густота же автомобильных дорог с твердым покрытием составляет 217 км. на 1000 км2, что в 6,5 раз превышает средний показатель по стране. В пределах области плотность автомобильных дорог варьируется от 146 до 255 м на 1 км2 [60, 102].
Лихенобиота пригородной зоны Липецка
В пригородную часть города Липецка мы отнесли поселки городского типа - Казинка, Матырский, Сырский, Сселки, Желтые Пески, Заречье, общей площадью более 50 км2 или 22 % от площади Липецка. Анализ таксономического состава показал, что на территории пригорода Липецка обнаружено 55 видов из 9 семейств и 21 рода, что составляет 13 % от общего состава лишайников Центрально Черноземья (прил.13). Наибольшим видовым разнообразием обладают 5 семейств — Cladoniaceae, Phy-sciaceae, Parmeliaceae, Lecanoraceae и Teioschistaceae, включающие 51 вид или 92,7 % от общего количества. Четыре семейства - Lecideaceae, Ramali-naceae, Peltigeraceae и Phlyctidaceae состоят из одного вида и это 7,8 % от общего количества. Наибольшее количество видов характерно для семейства - Cladoniaceae, состоящее из 18 видов (31,5 %). Ведущими по числу видов являются четыре рода - Cladonia, Physcia, Caloplaca, Candelariella, на которые приходится 31 вид или 56,4 %. Моно-видовых родов в пригороде - 10 или 18,2 %. По приуроченности к определенным субстратам можно выделить 7 эко-лого-субстратных групп (рис.13, прил.14). Наибольшее количество видов -12 (21,8 %), приходится на эпифито - эпиксильные виды лишайников. Достаточно многочисленными являются эпифиты и эврисубстратные виды, их обнаружено по 12 видов (20 %).
Липецка На почве (табл.7) встречается 16 видов лишайников, причем облигатные эпигеиды составляют 9 видов. Преимущественно напочвенные виды ветре 73 чаются и на гниющей древесине, поэтому и являются эпигеидо - эпиксилами, они составляют 6 видов. Всего на пнях и сухой древесине (табл.8) обнаружено 15 видов, причем найдено два эпиксильных вида - Cladonia deformis и Cladonia botrytis. Из эпилитной группы на камнях обнаружены только два вида — Caloplaca decipiens и Protoparmeliopsis muralis.
Наибольшим богатством видов обладают участки смешанных лесов, в которых обнаружено 45 видов, при этом 17 из них приурочены только к данному типу растительных сообществ. В сосновых лесах видовой состав несколько беднее, только 16 видов, однако 7 из них специфичны и встречаются только в борах. В естественных лесных массивах пригорода еще сохранились условия для обитания редких в городской черте видов лишайников таких, как Caloplaca lobulata, С. xantostigma, Cladonia chlorophaea, С. cornuta, С. foliaceae, С. furcata, С. grayi, С. macilenta, С. phyllophora, С. pyxidata, С. subulata, Evernia mesomorpha, E. prunastri, Hypocenomyce scalaris, Hypogym-nia tubulosa, Lecanora symmicta, Parmeliopsis hyperopia, Peltigera rufescens, Vulpicida pinastri.
Географический анализ показал, что выявленные виды распределены по 8 ареалам (рис.16, прил.16), а наибольшую группу составляют представители мультирегионального ареала - 21 вид или (38,2 %). Достаточно значительна доля видов панбореального ареала (15 или 27,3 %), в основном это представители рода Cladonia, которые обнаружены в достаточном количестве именно в пригороде, где сохранились остатки сосновых лесов. В единичном составе представлены виды еврамериканского (Candelariella efflorescens) и евразиатского (Phaeophyscia nigricans) ареала.
Лихенологические исследования на территории Добровского заказника были начаты еще в 1997 г., результаты по ним опубликованы ранее (Мучник, 2001). Впервые автором на данной территории были выявлены Са-loplacaflavorubescen, Lecania fuscella, Micarea nitschkeana, Peltigera rufescens. С учетом сбора и обработки всех данных составлен общий список выявленной лихенобиоты, включающий 85 видов из 35 родов и 13 семейств или 21 % от состава лишайников ЦЧ (прил. 18). Наибольшим видовым разнообразием обладают 5 семейств — Cladoniaceae, Lecanoraceae, Parmeliaceae, Physciaceae, Teioschistaceae, включающие 67 видов или 78,8 % от общего количества. Семь семейств представлены одним видом, что составляет 8,2 %.
Наибольшее количество видов характерно для 6 родов — Cladonia, Са-loplaca, Candelariella, Lecanora, Phaeophyscia, Physcia, что составляет 51 вид или 60 %. Моновидовых родов встречается — 24 (28,2 %), а остальные 5 родов представлены двумя видами (11,8 %).
Анализ приуроченности выявленных видов к определенным субстратам (рис.18, прил. 19) выделил в пределах Добровского заказника шесть групп. Кроме облигатных эпифитов, эпилитов и др., мы выделяем группы видов, осваивающих одновременно два субстрата (эпифито-эпиксилы и эпигеидо-эпиксилы), а также группу эврисубстратных видов (встречающихся на трех и более субстратах). Наибольшее количество составляют представители эпи-фитной группы, их обнаружено 26 видов или 30,6 %. Достаточно значительно представлены эпифито - эпиксилы (20 видов или 29,6 %) и эпигеиды (16 видов или 18,8 %). В целом, можно отметить, что в Добровском заказнике происходит увеличение общего числа видов эпифитов и эпигеидов по сравнению с городами, возрастает их видовая насыщенность. В состав этих двух групп помимо семейства Cladoniaceae включаются виды рода Hypogymnia, Evernia, встречается- Ramalina pollinaria и Peltigera rufescens.
Сопоставление зон антропогенного воздействия по состоянию лихенобиоты с функциональными зонами городов
Классификация городских ландшафтов по функциональным зонам позволила выделить в пределах городов 4 зоны. Первая зона - «Средозащитная» - включает территории, в пределах которых распространены зеленые насаждения, как сохранившиеся в относительно ненарушенных условиях, так и высаженные позднее (леса, лесопарки, парки, скверы, и.т.д.). Вторая зона - «Селитебная» - состоит из территорий, в пределах которых располагается жилая застройка. Третья зона — «Промышленная» - включает промышленные предприятия города. Четвертая зона -«Транспортная» - состоит из автодорог и железных дорог, проходящих по территории города. Краткая характеристика территорий по видам хозяйственного использования в каждом городе представлена ранее (п.2.3.). В результате наложения на карто-схему «Зоны антропогенного воздействия» городских участков различных функциональных зон была установлена пространственная зависимость между ними.
Липецк. Основные элементы средозащитной зоны - парки, сады, защитные зоны, расположенные в центральной части города, на окраине города и вокруг Матырского водохранилища. Они занимают территорию, отнесенную нами к зоне «А» - зоне умеренного антропогенного воздействия (рис.30). Основным структурным элементом жилой зоны является крупные микрорайоны, границы которых проходят по линии магистральных улиц.
Большая часть территории селитебной зоны, особенно в правобережной части города принадлежит к зоне «В» - зоне среднего антропогенного воздействия. Данные участки относятся к новостройкам и часто не имеют должного озеленения, которое носит фрагментарный характер.
К тому же выбросы автотранспорта оказывают влияние не только в пределах транспортных зон, но и на селитебных территориях. Поэтому эти городские территории хоть и лишены промышленных объектов, отнесены к зоне среднего антропогенного воздействия. Только участки транспортной зоны принадлежат к зоне «С» — зоне сильного антропогенного воздействия. Особенно это характерно для центральных улиц города, имеющих наибольшую интенсивность движения автотранспорта и обладающие значительной токсической нагрузкой.
Внутренняя территория промышленных предприятий города нами не рассматривалась, но территория вокруг них также относится к зоне «С», особенно это прослеживается вокруг ОАО «НЛМК» и «Свободный Сокол», относящихся к предприятиям первого класса опасности. Участок, зоны «D» -зоны очень сильного антропогенного воздействия или «лишайниковая пустыня» располагается вокруг промышленной территории ОАО «НЛМК». Именно данные предприятия являются наиболее крупными в городе и обладают первым классом опасности среди предприятий черной металлургии, а также на них приходятся наибольшие выбросы вредных веществ. Так объем выбросов вредных веществ в атмосферу от ОАО «НЛМК» в 2007 г. составлял 308,2 тыс.т., от ОАО «ЛМЗ «Свободный Сокол» - 4502,5 т. [120]. А наличие рядом с предприятиями жилых кварталов создает сложную экологическую обстановку на данных территориях.
Елец. Участки средозащитной зоны, расположенные на окраине города, (рис.31) соответствуют зоне «А» — зоне умеренного антропогенного воздействия. В пределах города данные территории представлены лесопосадками на западной окраине. Жилая зона города, представленная малоэтажной застройкой, совпадает с зоной «В» - зоной среднего антропогенного воздействия. В данной зоне сказывается воздействие промышленных предприятий центральной части города и автотранспорта. Но пригородная часть города (поселки Александровка и Олыцанец), состоящая из усадебной застройки, принадлежит к зоне «А».
В состав транспортной зоны входят железная дорога и автомобильные магистрали, проходящие через город. Участки наиболее крупных автодорог по улице Коммунаров и Новолипецкой отнесены к территории зоны «С» — зоны сильного антропогенного воздействия, это наиболее загруженные улицы города. К ней же принадлежат и участки промышленных зон в центральной части города, это предприятия: ОАО «Гидропривод», Елецкий электромеханический завод, ООО «Елецкое УПП ВОС». Зона «D» - зона очень сильного антропогенного воздействия, расположена в непосредственно близости от предприятий ЗАО «Елецизвесть» и ООО «Елецкий пивовар», обладающих вторым и третьим классом опасности. Именно на ЗАО «Елецизвесть» приходится наибольший объем загрязняющих веществ- 147,1 т [61].
