WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Эколого-биологические особенности вяза приземистого ( ulmus pumila l.) и яблони ягодной ( malus baccata (l.) borkh.) в условиях города читы

На правах рукописи

Ковалёва Светлана Владимировна

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЯЗА ПРИЗЕМИСТОГО (Ulmus pumila L.) И ЯБЛОНИ ЯГОДНОЙ (Malus baccata (L.) Borkh.) В УСЛОВИЯХ ГОРОДА ЧИТЫ

Специальность 03.00.16 – экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Улан-Удэ – 2009

Работа выполнена в Институте природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения РАН, г. Читы

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Намзалов Бимба-Цырен Батомункуевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Анцупова Татьяна Петровна

кандидат биологических наук, с.н.с.

Сэкулич Ирина Романовна

Ведущее учреждение: Забайкальский государственный гуманитарно-педагогический университет (г. Чита)

Защита состоится «25 ноября» 2009 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.022.03 по защите докторских диссертаций при Бурятском государственном университете по адресу: 670000, г. Улан-Удэ ул. Смолина, 24а, конференц-зал.

Факс: (3012) 210588, e-mail: d21202203@mail.ru; namsalov@bsu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке

Бурятского государственного университета

Автореферат разослан «23» октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук Н.А. Шорноева

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы: заключается в необходимости планирования зеленого благоустройства при строительстве крупного населенного пункта. В связи с высокими темпами урбанизации, обусловливающими рост городов, изменяется качество среды, в которой находится население. Негативное воздействие так же испытывает дендрофлора данного населенного пункта, выполняющая рад функций: эстетическую, оздоровление санитарно-гигиенического состояния и улучшение качества атмосферы, повышение уровня влажности, пылеулавливание, шумовых барьеров.

При сложившейся планировочной инфраструктуре города, выделяются участки с различным уровнем загрязнения почвенного и снежного покрова, атмосферного воздуха. Совокупность условий урбанизированной среды негативно сказывается на состоянии габитуса, росте и развитии растений, а так же выполняемых ими функциях. Работы по изучению влияния условий произрастания на разных участках на объекты, используемые в качестве озеленения, не проводились. Таким образом, возникает необходимость подбора растительности, с учетом воздействующих факторов, для озеленения города при его благоустройстве.

Работы по изучению городской среды проводились недостаточно, ограничиваясь химическим составом почвенного и снегового покрова, атмосферного воздуха (Волосиков и др., 1999). Существует недостаток в изученности отдельных представителей дендрофлоры при различных условиях произрастания. В частности, в пределах Читы приоритет принадлежит Populus balsamifera, Ulmus pumila, Malus baccata, Padus avium, несмотря на различие ландшафтов внутри самого города. Отсутствуют работы благоустройства города при различных условиях произрастания.

Цель работы провести комплексные эколого-биологические исследования Ulmus pumila и Malus baccata в условиях крупного города.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

  • дать характеристику изучаемым объектам исследования, учитывая специфику природных условий, ландшафта и уровня загрязнения почвенного и снежного покрова;
  • изучить влияние урбанизированной среды на эколого-биологические особенности изучаемых видов, на примере фенологического развития, морфометрических показателей вегетативных и генеративных органов и качественных особенностей семян;
  • оценить факторы среды, оказывающие угнетающее воздействие на рост и развитие исследуемых объектов;
  • рекомендовать наиболее пригодные для данных условий произрастания объекты, для дальнейшего использования их в качестве элементов озеленения.

Научная новизна. Комплексные биоэкологические исследования яблони ягодной и вяза приземистого по уровню загрязнения почвенного и снежного покрова в различных районах г. Читы проводятся впервые. Новизна работы заключается в проведении фенологических наблюдений и морфометрических исследований яблони ягодной и вяза приземистого с учетом различных условий произрастания на территории города. Выявлено, что сроки вступления в последующую из фенологических фаз развития и характер их протекания различаются в зависимости от экспозиции и суммарного загрязнения почвенного и снегового покрова. Морфометрические исследования вегетативных и генеративных органов растений позволили выделить признаки изменчивости наиболее и наименее подверженные воздействию окружающей среды. Проведение анализа биологии семян исследуемых объектов, позволило установить их качественные характеристики: при каких условиях окружающей среды развиваются наиболее жизнеспособные семена яблони ягодной, а также при каких условиях произрастания формируются семена, обладающие лучшими качественными показателями – энергией прорастания и всхожестью.

Практическая значимость.

  1. Полученные данные могут быть использованы при озеленении различных районов с разным уровнем загазованности атмосферного воздуха.
  2. Даны предложения и рекомендации для замены некоторых посадок, подверженных значительному влиянию поллютантов, находящихся в воздухе и оседающих на поверхности почвы, на идентичные виды растений; возможны предложения по замене некоторых экземпляров растений, длительно произрастающих на определенной территории, в меньшей степени приспособленных к условиям урбанизированной среды.
  3. Возможное использование полученных результатов в качестве рекомендаций при озеленении территорий различной нагрузки (парки, скверы, детские сады, школы, живые изгороди).
  4. Материалы проведенных исследований могут быть использованы в учебном процессе преподавателями педагогических институтов, лесотехнических колледжей.

Защищаемые положения:

  1. Ритмы фенологического развития яблони ягодной и вяза приземистого отражают различную степень приспособленности к условиям произрастания в пределах города, которые отражаются в характере и степени протекания фенологических ритмов развития, в частности сроках вступления и завершения фенофаз развития, обилии цветения и плодоношения, завершении листопада.
  2. Морфометрические показатели вегетативных и генеративных органов объектов озеленения могут служить дополнительными данными при определении влияния урбанизированной среды на их рост и развитие. При этом наиболее информативными признаками изменчивости подверженными воздействию окружающей среды являются лист и годичный прирост побега яблони ягодной и вяза приземистого.
  3. Качественные показатели семян яблони ягодной и вяза приземистого отражают степень воздействия урбанизированной среды при различных условиях произрастания. Они выражаются в степени жизнеспособности семян при трех категориях СПЗ (суммарного показателя загрязнения) от допустимого до чрезвычайно опасного на различных экспозициях в пределах города. При этом наиболее информативны отличия в показателях энергии прорастания и всхожести семян.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на ряде международных, всероссийских и региональных конференций, в том числе: «Географические исследования в Забайкалье: материалы II региональной конференции» (Чита, 2006); «Природные ресурсы Забайкалья и проблемы геосферных исследований: Материалы научной конференции» (Чита, 2006); «Экология в современном мире: взгляд научной молодежи» (Улан-Удэ, 2007); «Биоморфометрические исследования в современной ботанике. Материалы международной конференции» (Владивосток, 2007); «Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения»: Материалы международной конференции, посвященной 135-летию со дня рождения И.И. Спрыгина» (Пенза, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе одна в издании из перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 142 страницах, содержит 42 таблицы и 36 рисунков. Список литературы включает 121 источник, из них 6 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. Воздействие городской среды на зеленые насаждения

Проведен обзор литературных данных по влиянию урбанизированной среды на состояние древесных растений города, описаны функции, выполняемые растительностью. Выявлены наиболее и наименее устойчивые объекты к пыли и газам, находящимся в атмосфере и оседающим на поверхности почвы (Андреев и др., 1992, Herbert, 1961). Выделены компоненты урбанизированной среды, оказывающие особенно негативное влияние на дендрологический состав насаждений города (Ярославцев, 1954, Илькунин, 1971, 1978, Гудериан, 1979, Николаевский, 1979,1983,1988, Пастернак и др., 1985, Чельцова, 1987, Гавриленко, 1992, Черненькова, 2002). Дано описание характерным повреждениям в зависимости от концентрации и категории поллютантов, поступающим в воздух от многофакторного антропогенного воздействия. Показано, что в работах по изучению растительности в пределах города исследование протекало по одному или нескольким параметрам, при этом в меньшей степени учитывалась степень техногенного загрязнения (Поповичев, 1980, Пащенко, 1984, Jurasek, 1993, Ведерников и др., 2007).

Городская среда, оказывающая воздействие на состояние зеленых насаждений, складывается из ряда факторов, к которым относятся особенности рельефа, перепады температур и инверсии, различные условия увлажнения атмосферными осадками и отличным уровнем залегания грунтовых вод, а также удаленность и приближенность к естественным водоемам. (Бурова, 1975, Ильин и др., 1980, Алексеев, 1982, Журкова, 2003, Кухта, 2003, Павлов, 2006). В пределах города Чита выделяется несколько природных зон, при этом дендрофлора представлена малым видовым разнообразием (Бобринев и др., 1991). Таким образом, все ландшафтное сочетание природных зон и сложившаяся планировочная структура обязывают к более полному изучению элементов озеленения, как естественно произрастающих в пределах данных условий, так и интродуцентов. В работе дана При этом дана эколого-биологическая характеристика вяза приземистой и яблони ягодной, отображая их функциональные свойства, достоинства и недостатки при введении их в городские условия (Тахтаджян, 1980, Жуковский, 1982, Коропачинский, 1983, Мартынов, 1992, Неверова, 2001, Кузнецов, 2005).

ГЛАВА 2. Район, объекты и методы исследования

2.1 Характеристика района и объектов исследования

Исследования, касающиеся изучению эколого-биологических особенностей вяза приземистого и яблони ягодной, проведены на территории г. Читы Забайкальского края. Город расположен на территории Читино-Ингодинской впадины, приподнят над уровнем моря на 640-650 м., окаймлен Яблоневым хребтом и хребтом Черского. Рельеф местности в районе Читы разнообразен, колебания высот в черте города составляют более 100 м. Наиболее низкая центральная и южная части города расположены у берегов рек Читы и Ингоды. Климат резко континентальный. Для города характерна температурная инверсия и низкая рассеивающая способность, особенно в зимнее время года (Напрасников и др., 1968, Швер и др., 1982, Дёгтев, 1991).

Выделенные пробные площадки отличаются между собой по уровню загрязнения почвенного и снежного покрова, согласно эколого-геохимической карты города Читы (Волосиков и др., 1999), а так же географическим положением экспозиций: терраса долины реки Чита, подножье юго-восточного склона Титовской сопки, пологий предгорный шлейф хребта Черского северо-западного склона (Кулаков, 2001).

В качестве объектов наблюдения выбраны яблоня ягодная и вяз приземистый широко используемые в качестве озеленения города. Возраст растений варьирует в пределах 30-35 лет. Насаждения формируют однорядные аллеи около изгородей предприятий, одиночные посадки в скверах и парках, в местах ограниченного пользования (дошкольные и школьные учреждения). К числу достоинств вяза и яблони, используемых при озеленении относятся: подходящий к условиям среды вегетационный период развития, экономичность в посадке, быстрая приживаемость, толерантность к условиям урбанизированной среды, способность поддаваться обрезке при дизайнерской обработке, декоративность видов в период цветения и плодоношения. Отрицательной чертой использования яблони в качестве элемента озеленения является значительное повреждение яблоневой молью.

Для наблюдений за вязом приземистым выделено десять, а за яблоней ягодной девять пробных площадок. С 2007 года выделена контрольная площадка терраса в долине реки Ингода, где растения находятся в естественных условиях произрастания.

2.2 Методика проведения работ

Влияние урбанизированной среды на эколого-биологические особенности вяза и яблони изучалось по нескольким методикам. Фенологическое наблюдение проводилось по методическим рекомендациям Б.И. Иваненко (1962), И.Н. Бейдеман (1974), В.А. Морякиной (1975) и др. Сбор и изучение морфологических признаков побега, листа, плодов и семян осуществлялось по методикам Ю.А. Злобина (1989), Г.И. Соколовой (1993) с использованием практикума О.А. Поповой (2002) и рекомендациям лесной таксации (1967). Осуществлялось морфометрическое измерение семян вяза с крылатками и без них, длины и ширины плодов яблонь, длины семян яблонь, взвешивание 1000 штук семян по ГОСТу 13056.4-67 и плодов. Глазомерная оценка цветения и плодоношения, дана по шкале В.Г. Каппера (Наставления…, 1980), ежегодно производилось определение количества цветков и плодов на исследуемых объектах. Изучение биологии семян яблони и вяза проходило на лесосеменной станции. Проращивание семян вяза приземистого для определения энергии прорастания и всхожести осуществлялось по ГОСТу 13056.6-97 (1998) с соблюдением всех требований. Определение жизнеспособности семян яблони ягодной проводилось по ГОСТу 13056.7-93 (1995). Статистическая обработка полученных данных реализовывалась с использованием пакета программ Microsoft Excel-2000 и Statistica 6.0.

ГЛАВА 3. Зависимость фенологического развития исследуемых объектов от абиотических и антропогенных факторов среды

Анализ ритмов фенологического развития у вяза и яблони при различных условиях произрастания показал, что большинство деревьев развивается по типу, характерному для растений естественных условий произрастания, но с более ранним вступлением в последующую из фаз развития.

Наблюдения зафиксировали, что фенологическое развитие вяза начинается на 10-15 дней раньше, чем яблони, при этом осеннее расцвечивание листвы и листопад протекают практически одновременно.

Период фенологического развития вяза приземистого в среднем составляет 178 дней. Распускание цветочных почек отмечается с 15 по 29 апреля в зависимости от погодных условий. Развитие и созревание семян продолжается с начала второй декады мая по конец третьей декады июня – начала первой декады июля. На протяжении 55-65 дней происходит рост и развитие листовой пластины. Начало изменения окраски листвы приходится с завершения третьей декады августа до середины сентября. Фаза листопада продолжается до конца октября.

Фенологические наблюдения за исследуемый период позволили определить степень зависимости фенофаз развития от погодных условий (рис. 1) и от мест произрастания (рис. 2). Отмечено более раннее набухание и распускание цветочных почек у вяза в 2008 году, по сравнению с предыдущими годами, что связано с ранним (первая декада апреля) установлением безморозного периода и лучшим увлажнением. У растений, подверженных очень высоким показателям загрязнения почвенного и снежного покрова, а также воздуха, наблюдаются более поздние сроки вступления в каждую из фенофаз развития, сокращенные сроки и характер протекания данной фазы.



 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

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.