ВЛИЯНИЕ ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА НА ЗАЩИТНЫЕ ЛЕСА В УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Звягинцев В.В.¹, Звягинцева О.Ю.²

¹ORCID: 0000-0001-6587-4524, Кандидат технических наук, ²ORCID:  0000-0002-0691-5901, Кандидат биологических наук, Забайкальский государственный университет

ВЛИЯНИЕ ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА НА ЗАЩИТНЫЕ ЛЕСА В УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Аннотация

В статье рассмотрено влияние выбросов автотранспорта на защитные леса на примере березы повислой в условиях Восточного Забайкалья. Выявлено, что минимальные линейные размеры листовой пластинки отмечены у деревьев, произрастающих в районе улиц с большой автотранспортной интенсивностью, а максимальные размеры - в загородной зоне вдоль проселочной дороги с небольшой интенсивностью. Снижение размеров ширины листовой пластинки до 25% и длины жилки второго порядка до 24% говорит о том, что защитные леса города Чита находятся в угнетенном состоянии. Установлено, что листовые пластинки березы могут быть использованы как биоиндикатор состояния защитных лесов и экологического состояния урбанизированных территорий.

Ключевые слова: защитные леса, загрязнение, автотранспорт.

Zvyagintsev B.B.¹,  Zvyagintseva O.YU.²

¹ORCID: 0000-0001-6587-4524,  PhD in Engineering, ²ORCID: 0000-0002-0691-5901, PhD in Biology, Transbaikal State University

EFFECT OF EMISSION VEHICLES FOR PROTECTIVE FORESTS IN THE EASTERN TRANSBAIKALIA

Abstract

The article considers the impact of vehicle emissions on the protective forests on an example of birch in the East Transbaikalia.  It was found that the minimum linear dimensions of the leaf blade were observed in trees growing in the streets with great intensity of road transport, and the maximum size - in a suburban area along the country road with little intensity. Reducing size the width of the lamina to 25% and the length of the fibrilla second order of 24% indicates that the protective forests the city's Chita are depressed. It is found that the birch leaves may be used as a biological the indicator condition of protective forests and the ecological state of urbanized areas.

Keywords: protective forests, pollution, transport.

Городские леса, зеленые зоны, лесопарки, защитные полосы лесов, расположенные вдоль железнодорожных путей и автомобильных дорог общего пользования, согласно ст.10 Лесного кодекса Российской Федерации относятся к категории защитных лесов.  Защитные лесные насаждения вдоль автомобильных и железных дорог предназначены для защиты от аэродинамических воздействий, снежных и песчаных заносов, предотвращения возникновения эрозионных процессов на прилегающих к дорожному полотну землях, а также для снижения уровня шума от транспортных средств и предотвращения загрязнения окружающей среды продуктами деятельности транспорта. Они выполняют важные климаторегулирующие, санитарно – гигиенические и рекреационные функции, оказывающие положительное влияние на экологическую среду городов и других населенных пунктов, однако сами испытывают большую антропогенную нагрузку.

Уровень загрязнения воздушного бассейна городов Забайкальского края продолжает оставаться довольно высоким, так кратность превышения ПДК в 2014 году, например, бенз(а)пирена для города Чита составило 73,8, для г. Петровск-Забайкальский – 25,5, для г. Краснокаменска – 2,2 ПДК. Это обусловлено значительным объемом выбросов в атмосферу населенных пунктов и частой повторяемостью метеоусловий неблагоприятных для рассеивания загрязняющих воздух веществ. Столица Забайкальского края входит в перечень городов России с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха свыше 35 лет, а в 2015 году стала самым «грязным» населенным пунктом России. Основной вклад в загрязнение воздуха города Чита вносят предприятия топливно-энергетического комплекса и автотранспорт [1, 2]. Сейчас доля выбросов от этого вида транспорта составляет более половины от общих выбросов в атмосферу столицы Забайкальского края [2]. Известно, что в зоне сильного воздействия выхлопных газов автомобилей происходят нарушения роста и развития растений, и в первую очередь, отрицательное воздействие воздушного загрязнения сказывается на листьях растений [3,4, 5]. Поэтому исследования морфологических изменений листьев защитных лесов в условиях высокого загрязнения воздушного бассейна и частой повторяемостью метеорологических условий, неблагоприятных для рассеивания загрязняющих воздух веществ, является актуальными.

Цель исследований - оценить влияние выбросов автотранспорта на листья защитных лесных насаждений в условиях Восточного Забайкалья.

Объекты и методы. Объектом исследований стали листья защитных лесных насаждений города Чита и пригородной зоны расположенные вдоль автомобильных дорог.  Основными лесообразующими породами насаждений столицы Забайкальского края и прилегающих территорий являются лиственница, сосна и берёза. Благодаря высоким биоиндикационным способностям [6,7] объектом изучения выбраны листовые пластинки березы повислой, произрастающей вблизи перекрестков, автомобильных и проселочных дорог. Береза встречается в различных климатических условиях, широко применяется для озеленения населенных пунктов, для формирования лесопарковых насаждений и лесополос. Листья березы имеют более толстую кутикулу, представляющую собой неклеточную плотную жироподобную пленку, полностью покрывающую эпидермис. Из-за вышеперечисленного она обладает повышенной устойчивостью к веществам (сернистый газ и другие), выбрасываемым в атмосферу предприятиями, другими загрязнителями и поэтому успешно выращивается в городах с неблагоприятной экологической обстановкой [8].

Были использованы биометрический метод для измерений линейных параметров листа и методика по определению выбросов автомобилей [9].

Измерялись наиболее встречающиеся в литературе следующие морфологические линейные размеры листовой пластинки березы повислой: 1 параметр - ширина; 2 параметр - длина жилки второго порядка; 3 параметр - длина между основаниями первой и второй жилок второго порядка; 4 параметр - расстояние между концами этих же жилок; длина листа; 5 параметр - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка; 6 параметр - длина листа. Материал собирался с каждого древесного растения по 10 листьев, а одна точка для измерений состояла из 10 деревьев. Таким образом, точка замера вышеперечисленных размеров листьев этого древесного растения состояла из 100 листьев. Всего точек исследований находящихся вблизи улично-дорожной сети города и загородной территории было 29. Выбирались деревья генеративного возраста. Листья отбирались без повреждений, без признаков поражения вредителями, собирались с укороченных побегов, равномерно из нижней части кроны дерева, с максимального числа доступных веток, среднего размера.

Одновременно с отбором биологического материала производился подсчет интенсивности движения автотранспорта по улично-дорожной сети города в непосредственной их близости. Было произведено 38 маршрутных наблюдений в разных районах города и пригородной зоны, с учетом структуры движения автомашин по категориям.  Наблюдения производились летом, днем и в разные дни недели, в часы «пик» – для выявления максимальной интенсивности (в соответствии с методикой определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов).  В работе стандартное компьютерное программное обеспечение и статистическая обработка.

Результаты, обсуждение. Интервалы варьирования вышеперечисленных размеров листьев этого древесного растения за период исследований были найдены в следующих пределах: 1 параметр - от 27 до 53мм; 2 параметр - 22-35мм; 3 параметр -2-7мм; 4 параметр -1-15мм; 5 параметр – 30⁰-57⁰; 6 параметр – 45-62мм.

Минимальные линейные размеры листовой пластинки березы отмечены у деревьев, произрастающих в районе улиц с большой автотранспортной интенсивностью, а максимальные - в загородной зоне вдоль проселочной дороги с незначительной транспортной нагрузкой.

Рис. 1 – Зависимость интенсивности движения автомашин от первого параметра

Нашими измерениями и расчетами установлено значительное влияние интенсивности движения автомашин на ширину листа (рис.1); длину жилки второго порядка, второй от основания листа (рис.2). Четкой зависимости между интенсивностью движения машин и остальными показателями выявлено не было.

Рис. 2 - Зависимость интенсивности движения автомашин от второго параметра

Таким образом, нами установлено, защитные городские леса рассматриваемого населенного пункта находятся в угнетенном состоянии, поскольку отмечено снижение первого параметра листовой пластинки до 25%; второго параметра листа - до 24%.  Это значит, что они выполняют одну из своих основных функций – являются биоаккумуляторами загрязнений продуктами деятельности транспорта.

На основании исследований можно сделать вывод, что береза повислая на ухудшение качества среды реагирует понижением морфологических параметров листьев, а именно: шириной листа и длиной жилки второго порядка, второй от основания листа, следовательно, может быть использована как биоиндикатор состояния защитных лесов и экологического состояния урбанизированных территорий.

Литература

1. Доклад об экологической ситуации в Забайкальском крае за 2014 год/ Правительство Забайкальского края. Министерство природных ресурсов и экологии Забайкальского края. Государственное казенное учреждение «Забайкальский краевой экологический центр». – Чита: Экспресс-издательство, 2015.- 207 с.; ил..
2. Оценка воздействия автотранспорта на состояние воздушного бассейна города Чита. Звягинцев В.В. Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2014.№ 5-3. С. 190-195.
3. Касимова, К.А. Древесные растения как индикаторы загрязнения окружающей среды городов Махачкалы и каспийска / [Научный биологический блог], 2010.
4. Кизеев, А.Н. Изменения морфологических и физиолого-биохимических показателей хвои сосны обыкновенной в условиях аэротехногенного загрязнения / А.Н. Кизеев. // Молодой ученый, 2011. – № 3. – Т.1.
5. Горышина, Т.К. Растение в городе  / Т.К. Горышина. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1995. – 148 с.
6. Звягинцева О.Ю., Звягинцев В.В. Прогнозирование онкопатологии с помощью метода биоиндикации в условиях Восточного Забайкалья. /О.Ю. Звягинцева, В.В. Звягинцев // Вестник ВСГУТУ. – № 2, 2014. С. 49-53.
7. Звягинцева О.Ю.Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения г.Чита. автореферат дис. ... кандидата биологических наук : 03.02.08 / Бурятский государственный университет. Улан-Удэ, 2014.
8. Онтогенез фотоассимиляционного аппарата Betula pendula Roth. в естественных фитоценозах / М.Н. Кондратьев, Е.В. Сторожева, Ю.С. Ларикова.//Актуальные проблемы лесного комплекса.-№ 33. -2012 -.С. 90-93.
9. Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов. М., 1999.

References

1. The report on the environmental situation in the Trans-Baikal region in 2014 / Government of the Trans-Baikal Territory. The Ministry of Natural Resources and Ecology of the Trans-Baikal Territory. State public institutions "Trans-Baikal regional ecological center". - Chita: Express Publishing, 2015.- 207 p .; yl ..
2. Evaluation of the impact of transport on the condition of the air basin of the city of Chita. VV Zvyagintsev Theoretical and applied aspects of modern science. 2014. № 5-3. Pp 190-195.
3. Kasimov, KA Woody plants as the environmental pollution indicators cities of Makhachkala and the Caspian / [Science Biology Blog] 2010.
4. Kizeev, AN Changes of morphological, physiological and biochemical parameters of Scots pine needles in terms of environmental contamination / AN Kizeev. // The young scientist, 2011. - № 3. - Vol.1.
5. Goryshin, TK The plant in the city / TK Goryshin. - L .: Leningrad State University, 1995. - 148 p.
6. O. Zvyagintsev, VV Zvyagintsev oncopathology Prediction using bioindication method in conditions of East Transbaikalia. /O.YU. Zvyagintsev, VV Zvyagintsev // Herald VSGUTU. - № 2, 2014. pp 49-53.
7. Zvyagintsev O.Yu.Vliyanie air pollution on the health of the population of Chita. abstract dis. ... The candidate biological sciences: 03.02.08 / The Buryat State University. Ulan-Ude, 2014.
8. Ontogenesis fotoassimilyatsionnogo apparatus Betula pendula Roth. in natural plant communities / MN Kondratyev, EV Storozheva, YS Larikova .// Actual problems of forestry kompleksa.- number 33. -2012 -.S. 90-93.
9. Methods of determining emissions of vehicles for summary calculations of urban atmospheric pollution . M., 1999 .