|
Магнитогорский Государственный технический университет им. Г.И.Носова
Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2007 год, Том 4, выпуск 3), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н.
Посмотреть титульный лист сборника
Скачать сборник целиком (13 мб)
Зеленое строительство служит одним из основных способов реабилитации городских экосистем. В то же время некоторые породы деревьев являются весьма чувствительными к действию промышленных выбросов и выхлопов автотранспорта, поэтому не могут должным образом осуществлять экологическое функционирование и не соответствуют архитектурно-планировочным требованиям [1-5].
В данной работе проведена визуальная оценка состояния ассимилирующих органов ели, сосны, клена, березы и тополя г.Магнитогорска и г.Челябинска к действию NO2 выхлопов автотранспорта. Были получены следующие результаты.
В полевых условиях весьма устойчивыми к действию выхлопов автотранспорта оказались береза пушистая, тополь черный и бальзамический. На листьях этих пород на протяжении всего вегетационного сезона ожоги красного и оранжевого цветов отсутствовали, что объясняется наличием у этих растений двух защитных механизмов от агрессивного действия NO2 выхлопов автотранспорта: плотных покровных тканей листовых пластин и быстрого роста растений [1;6].
У исследованных елей с зеленой хвоей, растущих на расстоянии 1-2 м от автодорог и самопроизвольно организованных автостоянок г.Магнитогорска также наблюдаются ожоги хвои красного цвета, называемые “лисьими хвостами” и представляющие ветки с сухой хвоей ярко красного и оранжевого цветов. Образование у елей “лисьих хвостов”, очевидно, связано с наличием у елей только одного защитного механизма от действия агрессивных газов - плотных покровных тканей (мощной кутикулы и воскового налета) хвоинок, что защищает ассимилирующие ткани растений от непродолжительного действия повышенных концентраций NO2 в атмосфере. Однако медленный рост елей не позволяет растению активно использовать поступающий в процессе дыхания внутрь хвои NO2 , в результате чего NO2 и образующаяся при его растворении в воде HNO3 накапливаются в клетках ассимилирующей ткани и вызывает её ожоги. Происхождение красного и оранжевого цветов хвои сосен и елей объясняется ксантопротеиновой реакцией, протекающей между образующейся при растворении в воде диоксида азота (NO2) азотной кислоты (HNO3), с одной стороны, и содержащими ароматические структуры растительными белками, c другой.
У елей голубых г.Магнитогорска и г.Челябинска, растущих в непосредственной близости от автодорог и автостоянок наблюдается равномерное окрашивание хвои различных частей кроны в розовый цвет, что также обусловлено ксантопротеиновой реакцией .
Наблюдение за состоянием листвы клена ясенелистного показали, что данная порода деревьев является весьма чувствительной к агрессивному действию NO2. В зависимости от величины средней дневной температуры лета и продолжительности засушливого периода в базальной части листа появляются ожоги красного цвета, что также обусловлено ксантопротеиновой реакцией. Ожоговая область примыкает непосредственно к центральному проводящему пучку сосудов листовой пластины и характеризуется различными величинами длины и ширины (табл.1).
Таблица 1
Параметры листовых пластин и их ожогов клена ясенелистного г.Магнитогорск
|
Место расположения
дерева
|
Параметр
Листовой
пластины
|
M ± m
|
δ
|
V,%
|
N
|
|
1(менее 1 м от автотрассы)
|
Длина листа
Ширина листа
Длина ожога
Ширина ожога
*
|
8,1 ± 0,265
4,3 ± 0,227
4,5 ± 0,300
2,5 ± 0,443
0,0
|
1,9
1,6
2,1
3,1
0,0
|
23,3
37,6
46,5
127,3
0,0
|
50
50
50
50
50
|
|
2
(25м от
автодороги)
|
Длина листа
Ширина листа
Длина ожога
Ширина ожога
*
|
7,3 ± 0,163
4,6 ± 0,780
3,9 ± 0,200
1,6 ± 0,203
0,0
|
1,0
1,2
1,2
1,2
0,0
|
14,2
120,4
32,0
78,4
0,0
|
40
40
40
40
40
|
|
3 (внутри
квартала)
|
Длина листа
Ширина листа
Длина ожога
Ширина ожога
*
|
11,6 ± 0,220
7,30 ± 0,271
0,0
0,0
0,0
|
1,6
1,9
0,0
0,0
0,0
|
13,3
26,1
0,0
0,0
0,0
|
50
50
50
50
50
|
* -
расстояние от края основания листа до края ожога в точке его
соприкосновения с центральным
проводящим сосудом.
Место расположение ожога листовых пластин клена может быть объяснено следующим образом. NO2 и образующаяся при его растворении в воде HNO3 совместно с продуктами ассимиляции по флоэме поступает с периферии листа в его центральный проводящий пучок сосудов, в результате чего концентрация HNO3 в этом месте достигает критического уровня и вызывает ожог ассимилирующих тканей.
В отличие от тополя, березы и сосны клен не имеет столь плотных покровных тканей листвы и характеризуется медленным ростом. По данным [2] интенсивность фотосинтеза клена более, чем в 6 раз ниже фотосинтеза тополя. Поэтому поступающий в процессе дыхания в листья клена NO2 быстро накапливается в них до уровня, токсичного для растений и вызывает ожоги ассимилирующих тканей. Размеры ожоговых областей листовых пластин клена варьируют в зависимости от степени удаления от автодорог.
Из таблицы 1 видно, что чем ближе растение располагается к автомагистрали, тем больших размеров ожоги наблюдаются на его листьях, а на листьях кленов, растущих вдали от оживленных автотрасс (внутри квартала), ожоги красного цвета отсутствуют, поэтому клен ясенелистный может быть использован в качестве биоиндикатора NO2 выхлопов автотранспорта для определения областей с повышенной концентрацией NO2 в атмосферном воздухе в связи с задачами экологического зонирования территорий промышленных городов.
Таким образом, из выше названных пород деревьев наиболее чувствительными к действию NO2 выхлопов автотранспорта является клен, а наиболее устойчивыми - тополь, береза.
Рекомендации по озеленению необходимо учитывать на этапе проектирования районной планировки осваиваемой территории, что позволит с наименьшими экономическими затратами достичь наибольшего эффекта по оздоровлению городской среды, повышению экологической безопасности среды жизнеобеспечения.
Использование устойчивых к действию атмосферных примесей пород деревьев позволит усовершенствовать приемы проектной практики с учетом принципов рационального природопользования .
Выводы:
1. Основным индикационным признаком повреждения ассимилирующих органов растений служат ожоги красного, оранжевого и розового цветов, что объясняется ксантопротеиновой реакцией между азотной кислотой (HNO3), образующейся при растворении диоксида азота (NO2) в атмосферной влаге и в клеточном соке растений, и растительными белками, содержащими ароматические структуры.
2. Наиболее устойчивыми к действию NO2 выхлопов автотранспорта являются тополь черный и бальзамический и береза пушистая, характеризующиеся двумя степенями защиты (наличием плотной покровной ткани листьев и интенсивным ростом). Для озеленения придорожных зон промышленных городов рекомендуется использовать тополь и березу. Во избежание тополиного пуха следует сажать мужские растения. Рекомендации по озеленению необходимо учитывать на этапе районной планировки осваиваемой территории.
3. Наименее устойчивым к действию NO2 являются клен ясенелистный (американский), не обладающий выше указанными степенями защиты. Клен ясенелистный может быть использован в качестве биоиндикатора NO2 выхлопов автотранспорта для определения областей с повышенной концентрацией NO2 в атмосферном воздухе в связи с задачами экологического мониторинга территорий промышленных городов.
Литература:
1. Маргус М.М., Имелик О.И., Сарв И.Ф., Янес Х.Я. Лес и здоровье человека . – М.: Лесная ромышленность, 1979.
2. Вергунов А.П., Денисов М.Ф., Ожегов С.С. Ландшафтное проектирование. – М.: Высшая школа, 1991.
3. Елизарова Л.В. Экология и градостроительство //Промышленное строительство, 1992, №6 //
4. Владимиров В.В. Пути сохранения экологического равновесия в городских агломерациях //Промышленно-гражданское строительство, 1996. № 9//
5. Маслов Н.В. Градостроительная экология. – М.: Высшая школа, 2003.
6. Жизнь растений. – М.:Просвещение, 1974,т.4, 5(1) и 5(2).
|
