Эколого-геохимическая оценка условий развития и адаптация древесных растений к техногенному воздействию (на примере г. Гомеля)

Одной из наиболее уязвимых систем растительной клетки при действии различных стрессовых факторов является фотосинтетический аппарат. Растения выполняют ряд важных функций, таких как рекреационная, санитарно-гигиеническая и др., поэтому мониторинг состояния условий их развития обеспечивает основу для прогнозирования последствий техногенного воздействия на изменения параметров их жизнедеятельности. Кроме того, изучение адаптационных реакций растений к техногенным условиям является одной из ключевых проблем геохимии ландшафта. По результатам эколого-геохимической оценки условий произрастания растительности на территории г. Гомеля можно отметить техногенное загрязнение тяжелыми металлами почв промышленных зон на западе и севере города, имеющее точечный характер с единичными случаями превышения ПДК/ОДК, что может привести к негативному влиянию на древесную растительность. В восточной и южной частях города содержание исследуемых элементов пониженное, при этом местами растения могут испытывать недостаток микроэлементов (Cu, Mn, Ni, Cr). При исследовании содержания фотосинтетических пигментов в листьях березы повислой Betula pendula Roth., произрастающей вблизи ОАО «ГЗЛиН» и ТЭЦ-2, получено, что представители возрастной категории до 20 лет характеризовались тенденцией повышенного количества хлорофиллов и каротиноидов по сравнению с группой после 30 лет в мае и сентябре, тогда как в июле происходило снижение их количества. Кроме того, представители группы до 20 лет характеризовались повышенным количеством пигментов в мае по сравнению с сентябрем, а группы после 30 лет, наоборот, в сентябре по сравнению с маем. В целом в большинстве вариантов наблюдалось более низкое содержание пигментов фотосинтеза по сравнению с контрольной территорией в пробах, отобранных вблизи ОАО «ГЗЛиН». С учетом отсутствия превышений тяжелых металлов ПДК/ОДК на данной территории можно предположить, что негативное влияние на состояние растительности оказывают выбросы в атмосферный воздух, содержащие в своем составе такие летучие органические соединения, как ксилолы и бутилацетат.

1. Неверова, О. А. Применение фитоиндикации в оценке загрязнения окружающей среды / О. А. Неверова // Биосфера. – 2009. – № 1. – С. 82–92.

2. Ларионова, Н. Л. Устойчивость растений к загрязнению почвы углеводородами и эффект фиторемедиации: автореф. ... канд. биол. наук: 03.00.16 / Н. Л. Ларионова; Казан. гос. ун-т им. В. И. Ульянова-Ленина. – Казань, 2005. – 24 с.

3. Терлеева, П. С. Индикаторная роль рудеральных растений в оценке антропогенной загрязненности урбанизированных территорий: автореф. ... канд. биол. наук: 03.02.08 / П. С. Терлеева; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2011. – 18 с.

4. Турмухаметова, Н. В. Особенности морфогенеза побегов и феноритмов Betula pendula Roth. и Tilia cordata Mill. в условиях городской среды: автореф. ... канд. биол. наук: 03.00.16 / Н. В. Турмухаметова; Марийский гос. ун-т. – Новосибирск, 2005. – 20 с.

5. Нефедова, Т. А. Betula pendula Roth. как объект биологического мониторинга городской среды: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16 / Т. А. Нефедова; МГУ им. М. В. Ломоносова. – М., 2003. – 132 л.

6. Zhoomar, P. The geochemistry of technogenic landscapes: theory and practice / P. Zhoomar, A. Karpichenka, M. Chartko // Methodology of landscape research: Dissertations Commission of Cultural Landscape. – Sosnowiec, 2008. – N 9. – P. 170–190.

7. Lichenthaler, Н. К. Chlorophylls and carotenoids: measurement and characterization by UV-VIS spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry / Н. К. Lichenthaler, С. Buschmann. – New York: John Wiley and Sons, 2001. – F 4.3.1–F 4.3.8.

8. Петухова, Н. Н. К кларкам микроэлементов в почвенном покрове Беларуси / Н. Н. Петухова, В. А. Кузнецов // Докл. Акад. наук Беларуси. – 1992. – Т. 26, № 5. – С. 461–465.

9. Хомич, В. С. Экогеохимия городских ландшафтов Беларуси / В. С. Хомич, С. В. Какарека, Т. И. Кухарчик. – Минск: Минсктиппроект, 2004. – 260 с.

10. Карпиченко, А. А. Геохимическая оценка почв и растительности г. Молодечно / А. А. Карпиченко, Н. К. Чертко, А. С. Семенюк // Журн. Белорус. гос. ун-та. География. Геология. – 2018. – № 1. – С. 21–29.

11. Урболандшафты г. Пинска: классификация, эколого-геохимическая оценка, способы оптимизации / Г. И. Марцинкевич [и др.] // Вестн. Бел. гос. ун-та. Сер. 2. Химия. Биология. География. – 2015. – № 3. – C. 70–75.

12. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы 2.1.7.12-1-2004. – Минск, 2004.

13. Реакция растений на комплексное воздействие природных и антропогенных стрессоров / П. Духовский [и др.] // Физиология растений. – 2003. – № 2. – С. 165–173.

14. Shashurin, M. M. Analysis of adaptive capacities of plants in zone of technogenic impact / M. M. Shashurin, A. N. Zhuravskaya // Rus. J. of Ecology. – 2007. – N 2. – P. 85–89.

15. Корнилов, А. Л. Биохимические показатели и содержание тяжелых металлов в растениях береговой линии водоемов г. Тюмени в условиях антропогенного загрязнения: автореф. … канд. биол. наук: 03.02.08 / А. Л. Корнилов; Тюмен. гос. ун-т. – Тюмень, 2014. – 16 с.

16. Савинцева, Л. С. Экологический анализ адаптивных механизмов растений в урбанизированной среде: автореф. … канд. биол. наук: 03.02.08 / Л. С. Савинцева; Вят. гос. с.-х. акад. – Петрозаводск, 2015. – 23 с.

17. Двоеглазова А. А. Эколого-биологические особенности древесных и травянистых растений в насаждениях урбаноэкосистемы крупного промышленного центра (на примере г. Ижевска): автореф. … канд. биол. наук: 03.02.08 / А. А. Двоеглазова; Ижевская гос. с.-х. акад. – Уфа, 2009. – 21 с.

18. Photosynthetic response of maize plants against cadmium and paraquat impact / Chaneva G. [et. al] // Water, Air and Soil Pollut. – 2010. – N 1–4. – P. 287–293.

19. Гулиев, Р. Б. Оценка содержания хлорофилла в растениях, подвергнутых антропогенному воздействию, спектрометрическим методом / Р. Б. Гулиев, Б. М. Азизов, А. А. Аббасзаде // Оптика и спектроскопия. – 2009. – № 3. – С. 514–517.

20. Заплатин, Б. П. Биотестирование атмосферных загрязнений по содержанию хлорофилла и активности полифенолоксидазы / Б. П. Заплатин // Изв. ПГПУ. – 2008. – № 10. – С. 82–87.

21. Effects of cadmium stress on photosynthetic leaf activity Lemna minor / Zhang Jian-ping [et al.] // J. Agro-Environ. Sci. – 2007. – N 6. – P. 2027–2032.

22. Effect of Pb, Zn and their interaction on chlorophyll content and antioxidant protective system in Houttuyina cordata / Li Zheng-Zheng [et al.] // Acta ecol. sin. – 2007. – N 12. – P. 5441–5446.

23. Shi-sheng Ki. Effect of cupper on the photosynthesis and oxidative metabolism of Amaranthus tricolor seedlings / Ki Shi-sheng // Agr. Sci. China. – 2007. – N 10. – P. 1182–1192.

24. Терек, О. I. Фотосинтетичнi пiгменти рослин Carex hirta L. за умов нафтового забруднення грунту / О. I. Терек, Н. М. Джура, О. М. Цвiлинюк // Физиол. и биохимия культ. р-ний. – 2008. – № 3. – С. 238–244.

25. Влияние тяжелых металлов на фотосинтетический аппарат и антиоксидантный статус элодеи / М. Г. Малева [и др.] // Физиология растений. – 2012. – № 2. – С. 216–224.