Аккумулирующая способность листьев декоративных растений в городской среде научного центра СО РАН

Введение. В условиях интенсивного роста городов, развития всех видов транспорта наиболее актуальна проблема сохранения и оздоровления городской среды. Важная роль в улучшении состояния воздушной среды и микроклимата городских территорий принадлежит декоративным растениям. Они являются одним из основных компонентов городского ландшафта, которые благотворно влияют на психофизиологическое состояние человека. Декоративные растения поглощают и нейтрализуют часть атмосферных поллютантов, сохраняя прилегающие территории от пагубного воздействия экотоксикантов. Имеются сведения о состоянии накопления токсичных металлов и влиянии автотранспорта на древесно-кустарниковые и газонные растения, выращиваемые в условиях техногенного загрязнения в Забайкалье, Красноярском крае, Кемеровской и Новосибирской областях [Артамонова и др., 2008; Кайдорина, 2009; Цандекова, 2009; Копылова 2011, 2012]. Цветочно-декоративные растения как дополнительный элемент в озеленении Научного центра составляют всего 0,9% от общего озеленения [Седельникова, 2011]. Их основной функциональной особенностью служит усиление декоративного эффекта в течение короткого вегетационного периода в Сибирском регионе. В основном используются однолетние растения, и лишь 20–30% от них занимают многолетники.

В литературе имеются многочисленные работы по влиянию техногенного загрязнения на растения, однако недостаточно сведений о влиянии автотранспортной нагрузки на поглотительную способность травянистых декоративных растений в городской среде.

Цель работы. Изучение аккумулирующей способности в надземных органах корневищных поликар-пиков, выращиваемых вблизи автодорожных магистралей Научного центра СО РАН (Академгородок).

Материалы и методы исследований . Совместная работа выполнена в Институте экологии человека СО РАН и Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН в 2011–2012 гг. В работе использованы объекты из семейства Iridaceae – Iris hybrida (ирис гибридный), Hemerocalliaceae – Hemerocallis hybrida (сорт Speak ty me – Спик ту ми), Hostaceae – Hosta siboldina, syn. H. glauca (Hook.) Engl . (Х. Зибольда). Это корневищные многолетники, длительновегетирующие, летне-осеннецветущие, используемые в озеленении Научного центра г. Новосибирска. Для анализа взяты надземные органы (листья) в конце третьей декады сентября (пробы от 25 сентября 2011 г.). Контролем служили образцы, выращиваемые на экспозиционном участке лаборатории интродукции декоративных растений Центрального сибирского ботанического сада СО РАН. Участок расположен в районе п. Кирово – Приобский округ, лесостепная климатическая провинция, в 30–50 м от дороги второстепенного значения. Кроме контроля рассматривали три варианта: 1-й – контроль, 2-й – растения вблизи автомагистрали по ул. Демакова, 3-й – по ул. Российская, 4-й – по ул. Кутателадзе. Образцы высушивали, перемалывали в молотилке до мелкой фракции. В фиксированных и измельченных листьях определяли содержание общего азота методом Къельдаля, модифицированным З.В. Чмелевой и С.Л. Тюте-ревым [Плешков, 1985], количественное содержание общей серы – спектрофотометрическим методом [Мочалова, 1975]. Анализы проведены в лаборатории экологического биомониторинга Института экологии человека СО РАН (г.Кемерово).

Результаты исследований и их обсуждение. При анализе данных по накоплению общей серы и азота в надземных органах данных многолетников были установлены следующие различия по содержанию компонентов. Обнаружено, что содержание общей серы в листьях Hemerocallis hybrida у контрольных образцов почти в 2 раза больше, чем в районе ул. Демакова, в 0,5 раза больше, чем по ул. Российская, и почти одинаково в районе автозаправки по ул. Кутателадзе. В отношении Iris hybrida содержание общей серы велико (0,060%) в месте произрастания по ул. Демакова и автозаправки, а по ул. Российская оно меньше, чем в контроле, на 0,007%. У Hosta sieboldiana содержание общей серы велико по сравнению с контролем – 0,104; 0,160; 0,086% по ул. Демакова, Российская, Кутателадзе соответственно (табл. 1).

Отмечено, что листья Hosta sieboldiana в 2–3,5 раза больше аккумулируют общей серы по сравнению с Hemerocallis hybrida сорт Speak ty me и Iris hybrida .

Таблица 1

Содержание общей серы в листьях декоративных растений, % массы сухого вещества

Содержание общего азота в листьях всех изученных видов было чуть больше в местах выброса автотранспорта по сравнению с контрольными образцами. Однако наибольшая аккумуляция общего азота отмечена в листьях Hosta sieboldiana , что в 2 раза выше контроля, и на транспортных участках (2,33–2,41%) (табл. 2). Проведенные исследования показали, что в местах наиболее сконцентрированного автотранспорта Академгородка – улицы Демакова, Кутателадзе, Российская – аккумулирующая способность ассимиляционных органов выше, чем в контроле.

Установлено, что накопление исследуемых химических элементов характеризовалось различными показателями. Однако в районе ул. Демакова и Кутателадзе отмечены более значительные повышения показателей серы и азота в надземных органах. Очевидно, в данных местах наиболее скоплен автотранспорт и сильнее выражено загрязнение окислами азота и угарным газом, что, по-видимому, является причиной этого эффекта. Однако следует заметить, что наблюдается и видоспецифичность в отношении накопления этих веществ.

Таблица 2

Содержание общего азота в листьях декоративных растений, % массы сухого вещества

Выводы

• 1.    Выявлено, что декоративные травянистые многолетники в системе озеленения Научного центра – Академгородка, произрастающие вблизи автотранспортных магистралей, характеризовались различной аккумулирующей способностью листьев, которая зависит от вида и места произрастания.

• 2.    Установлено, что накопление общего азота больше, чем общей серы, у Hemerocallis hybrida в 2 раза, у Iris hybrida в 3 раза, у Hosta sieboldiana в 4 раза.

• 3.    Накопление общей серы и азота в 2 раза выше в листьях Hosta sieboldiana , произрастающих на перекрестках автодорог.