ПРОГНОЗНАЯ  ОЦЕНКА  СОСТОЯНИЯ  ЗАЩИТНЫХ  НАСАЖДЕНИЙ

Русинова  Наталия  Владимировна

канд.  техн.  наук,  Поволжский  государственный  технологический  университет,  г.  Йошкар-Ола,

E-mail: 

Кудрявцева  Татьяна  Юрьевна

магистрант,  Поволжский  государственный  технологический  университет,  г.  Йошкар-Ола

PREDICTIVE  EVALUATION  STATE  OF  PROTECTIVE  PLANTATIONS

Rusinova  Nataliia

candidate  of  Technical  Sciences,  Volga  State  University  of  Technologi,  Yoshkar-Ola

Kudryavceva  Tatyana

master  student,  Volga  State  University  of  Technologi,  Yoshkar-Ola

Аннотация

При  обустройстве  территории  необходима  оценка  состояния  окружающей  среды  в  зоне  размещения  зеленых  насаждений,  которая  позволила  бы  спрогнозировать  возможные  изменения  защитных  функций  этих  насаждений,  возникающие  под  воздействием  загрязняющих  веществ  в  атмосферном  воздухе.  Предложена  прогнозная  оценка  состояния  насаждений,  основывающаяся  на  выявленной  взаимосвязи  индекса  токсичности  снежного  покрова  и  коэффициента  флуктуирующей  асимметрии  листовой  пластинки  липы.

ABSTRACT

During  the  beautification  of  the  territory  must  have  timely  assessment  of  the  state  of  environment  in  the  area  of  green  plantations,  which  would  allow  to  predict  the  possible  changes  the  protective  features  of  these  plantations  arisen  under  the  influence  of  polluting  substances  in  the  atmospheric  air.  There  are  predictive  estimate  state  of  plantations  basis  the  identified  of  linkages  the  toxicity  index  of  the  snow  cover  and  of  coefficient  of  fluctuating  asymmetry  of  lime  leaves.

Ключевые  слова:  снежный  покров;  индекс  токсичности;  коэффициент  флуктуирующей  асимметрии;  защитные  насаждения. 

Keywords:  snow  covering;  the  index  of  toxicity;  coefficient  of  fluctuating  asymmetry;  the  protective  plantations.

Необходимым  элементом  обустройства  территории  являются  зелёные  насаждения,  улучшающие  экологическое  состояние  городов,  благодаря  своим  санитарно-гигиеническим  функциям:  поглощение  загрязняющих  веществ  из  атмосферного  воздуха  и  почвы;  насыщение  воздуха  фитонцидами  и  легкими  отрицательно  заряженными  ионами;  способность  защиты  от  шума. 

На  защитные  функции  насаждения  оказывают  влияние:  во-первых,  приемы  озеленения,  выбираемые  в  соответствии  с  характеристиками  территории  (природно-климатические  особенности,  размеры,  вид  разрешенного  использования);  во-вторых,  породный  состав  насаждений,  представленный  растениями,  обладающими  неодинаковой  поглощающей  способностью  и  устойчивостью  по  отношению  к  вредным  примесям;  в-третьих,  уровень  загрязнения  компонентов  природы  веществами,  содержащимися  в  промышленных  и  автомобильных  выбросах.  Из  всех  перечисленных  факторов  третий  фактор  оказывает  наибольшее  отрицательное  влияние  на  снижение  основных  функций  защитных  насаждений.  Например,  пыль  и  сажа  сильно  ослабляют  газообмен,  процессы  дыхания  и  ассимиляции,  вызывают  угнетение  растений  и  замедление  их  роста,  затрудняют  процессы  фотосинтеза  и  дыхания,  что  негативно  сказывается  на  состоянии  отдельных  деревьев  и  насаждения  в  целом  [4].  В  связи  с  этим,  необходим  постоянный  мониторинг  за  состоянием  качества  окружающей  среды  в  местах  расположения  защитных  насаждений. 

Оценка  качественного  состояния  среды  и  насаждений  в  пределах  городской  черты  выполняется  в  основном  при  помощи  анатомического,  электрофизиологического  (биотестирование),  спектрофотометрического  наземного  и  дистанционного,  морфологического  (биоиндикация)  и  физико-биохимического  методов.  При  этом  исследования,  в  частности  в  лиственных  насаждениях,  проводятся  только  в  летний  период,  и  намечаемые  впоследствии  мероприятия  по  повышению  устойчивости  насаждений  не  оказывают  ожидаемого  положительного  результата.  Вследствие  чего  необходима  оценка  загрязнения  и  токсичности  среды  произрастания  деревьев  в  период  активного  снеготаяния,  благодаря  которой  появится  возможность  прогнозирования  на  летний  период  состояния  окружающей  среды  и  насаждения.

Оценка  состояния  снежного  покрова  выполняется  по  индексам  токсичности  и  загрязнения  талых  вод  [3].  Отбор  образцов  снега  осуществляется  на  контрольных  точках  (К),  расположенных  по  периметру  промышленного  предприятия  или  вдоль  автомобильных  дорог. 

В  примере  контрольные  точки  размещаются  вокруг  территории  МУП  «Йошкар-Олинская  теплоэлектроцентраль  №  1»  (табл.  1). 

Таблица  1.

Индекс  токсичности  снежного  покрова

Из  табл.  2,  приведенной  в  [3,  с.  105],  следует,  что  снежный  покров  в  точках  К-1,  К-2  и  К-3  относится  к  4_II  классу  —  загрязненный  токсичный.  В  К-4  и  К-5  соответствует  4_III  классу  —  загрязненный  малотоксичный.

Качество  окружающей  среды  в  летний  период  определяется  по  коэффициенту  флуктуирующей  асимметрии,  оцениваемому  с  помощью  интегрального  показателя  –  величины  среднего  относительного  различия  по  пяти  признакам  нарушения  симметричности  правой  и  левой  сторон  листовой  пластины  деревьев  (в  частности,  липы)  под  действием  антропогенных  факторов  (табл.  2).  При  балльной  оценке  используется  таблица  соответствия  баллов  качества  среды  значениям  коэффициентов  асимметрии  [2]. 

Таблица  2.

Значения  коэффициентов  флуктуирующей  асимметрии

Таким  образом,  в  контрольных  точках  №  1,  №  2,  №  4  и  №  5  среднее  значение  коэффициента  флуктуирующей  асимметрии  варьирует  в  пределах  от  0,009  до  0,020,  что  соответствует  загрязненной  среде  обитания  деревьев.  В  точке  К-3  при  коэффициенте  равном  0,034  состояние  среды  характеризуется  как  грязное.  Это  связано  с  тем,  что  контрольная  точка  расположена  рядом  со  стоянкой  для  транспорта  работников  ТЭЦ  №  1.

После  моделирования  в  программной  среде  «Curve  Expert  1.4»  данных,  приведенных  в  табл.  1  и  2.,  был  определен  общий  вид  уравнения  [1],  взаимосвязи  индекса  токсичности  (ИТ)  снежного  покрова  и  коэффициента  флуктуирующей  асимметрии  (δ_d)  параметров  листьев  липы

                               (1)

где:  а₁  —  коэффициент  уравнения,  показывающий  увеличение  асимметрии  параметров  листьев  при  допустимом  содержании  поллютантов  в  снежном  покрове; 

а₂  —  активность  снижения  стрессового  возбуждения  под  влиянием  загрязняющих  веществ  в  процессе  роста  дерева; 

а₃  —  изменение  асимметрии  параметров  листьев  при  воздействии  загрязняющих  веществ,  содержащихся  в  снеге  в  концентрациях,  превышающих  предельно-допустимые  значения.

В  исследовании  уравнение  имеет  вид 

                            (2)

 
На  рис.  1  показано  экспериментальное  и  теоретическое  изменение  коэффициента  флуктуирующей
  асимметрии  и  индекса  токсичности.
 

Рисунок  1.  Зависимость  коэффициента  флуктуирующей  асимметрии  параметров  листьев  липы  от  индекса  токсичности  снежного  покрова

 
Сопоставление  значений  интегрального  показателя  и  индекса  токсичности  снежного  покрова  объясняет
причину  изменения  признаков  листовой  пластинки.  По  рис.  1  видно,  что  увеличение  токсичности  снежного
покрова  свыше  0,50  приводит  к  ухудшению  качества  окружающей  среды,  проявляющемуся  в  изменении 
роста  листьев  липы  и  соответственно  в  снижении  устойчивости  лиственных  насаждений  в  точках 
К-2  и  К-1. 
Таким  образом,  результаты  исследований  показывают,  что  коэффициент  флуктуирующей  асимметрии 
как  отдельный  показатель  оказывается  малоинформативным  для  оценки  состояния  окружающей  среды  и 
насаждения.  В  связи  с  этим  при  мониторинге  состояния  защитных  насаждений  рекомендуется  в  период 
снеготаяния  проводить  исследование  снежного  покрова  на  предмет  его  загрязнения  и  токсичности,  что 
позволит  сформулировать  объективные  выводы  о  состоянии  среды,  а  также  выполнить  разработку 
необходимых  мероприятий  по  повышению  устойчивости  насаждений.

Список  литературы:

1.Мазуркин  П.М.  Биотехническое  проектирование:  метод.  пособие.  Йошкар-Ола:  МарПИ,  1994.  —  348  с.

2.Мелехова  О.П.,  Егорова  Е.И.  Биологический  контроль  окружающей  среды:  биоиндикация  и  биотестирование.  М.:  Академия,  2007.  —  288  с.

3.Русинова  Н.В.,  Сидуков  А.В.  Определение  качества  снежного  покрова  по  его  индексу  токсичности  //  Естественные  и  математические  науки  в  современном  мире.  —  2013.  —  №  8.  —  С.  102—106.

4.Экологическое  древоведение:  загрязнение  окружающей  среды  /  Н.В.  Русинова;  М-во  образования  и  науки  Российской  Федерации,  Федеральное  гос.  бюджетное  образовательное  учреждение  высш.  проф.  образования  «Марийский  гос.  технический  ун-т».  Йошкар-Ола,  2012.  —  47  с.