Лихеноиндикационный мониторинг качества воздушной среды нижегородской области

Автор: Кулябина Е.Ю., Сидоренко М.В.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 2 т.4, 2002 года.

Бесплатный доступ

На территории Нижегородской области за период с 1998 по 2001 гг. был проведен лихеноиндикационный мониторинг на основе методики Х.Х. Трасса [9]. Представлен видовой состав эпифитной лихенофлоры крупных промышленных центров Нижегородской области, а также наиболее распространенных типов леса условно фоновых районов, в том числе государственного природного заповедника (ГПЗ) "Керженский". Дана оценка антропогенного воздействия на количественные и качественные характеристики эпифитной лихенофлоры; проведен кластерный анализ на основе сходства видового состава. Рассчитаны индексы полеотолерантности (ИП), на основании значений которых дана характеристика экологической ситуации по степени загрязненности воздушного бассейна районов исследования, показана необходимость внесения поправок при расчете ИП на региональные условия.

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/148197692

IDR: 148197692

Текст научной статьи Лихеноиндикационный мониторинг качества воздушной среды нижегородской области

Методы лихеноиндикации основаны на индивидуальной реакции видов лишайников к действию поллютантов атмосферы. Растянутая во времени ответная реакция данных организмов-биоиндикаторов даже на микродозы поллютантов, проявляющаяся в морфологических изменениях, смене видового состава, увеличении или уменьшении проективного покрытия, невысокая собственная изменчивость и распространенность обуславливают широкое использование их в качестве индикаторов состояния атмосферного воздуха. Результаты лихеноиндикационных исследований предоставляют интегральную оценку степени загрязненности воздушного бассейна за длительный промежуток времени и, таким образом, являются хорошим дополнением к санитарно-гигиенической оценке условий среды обитания.

Характеристика районов исследования

Нижегородская область расположена в восточной части центральной нечерноземной полосы России, вмещает в себя общие природные рубежи Русской равнины: геоморфологические, климатические, почвенно-растительные [1]. Река Волга делит Нижегородскую область на две части Левобережье и Правобережье, которые отличаются друг от друга по природным и климатическим условиям. Климат Нижегородской области - умеренно континентальный, в Левобережье создаются условия избыточного увлажнения. Согласно современному ботанико-географическому районированию, Нижегородская область относится к подзонам южной тайги, хвойно-широколиственных (подтаежных) лесов, широколиственных лесов и лесостепи. Подзоны южной тайги и подтаежных лесов находятся в Левобережье, а широколиственных лесов и лесостепная в Правобережье [8].

По данным Верхне-Волжского управления гидрометеослужбы (ВВГУМС) за 2000 г. уровень загрязнения атмосферы в г. Н. Новгороде (ИЗА5 = 5,97) является средним по России (5-8), приоритетными загрязнителями являются: бенз(а)пирен, взвешенные вещества, формальдегид, диоксид азота, бензол. В г. Дзержинске уровень загрязнения воздуха выше среднего по стране ИЗА5 = 8,29, приоритетными загрязнителями являются: бенз-(а)пирен, аммиак, формальдегид, взвешенные вещества, хлористый водород. В ГПЗ "Керженский" в 2000 г. показатель ИЗА4 составил 1,67, т.е. степень загрязнения воздуха невысока и значительно ниже среднего уровня по стране. В суммарный показатель загрязнения атмосферы внесены: формальдегид, взвешенные вещества, диоксид азота, диоксид серы. Концентрации всех контролируемых веществ не превысили ПДК [2]. По остальным пунктам исследования данных по загрязнению атмосферного воздуха нет в связи с отсутствием стационарных постов наблюдения за состоянием окружающей среды.

Материалы и методы исследования

Полевые исследования проводились по методике Х. Х. Трасса, основанной на закладке пробных площадей, на которых изучается видовой состав, оценивается проективное покрытие и встречаемость эпифитных лишайников (с 4-х сторон света по двум высотам 1,3 и 0,3 м) [9]. Пробные площади были заложены в лесных экосистемах Нижегородской области, характеризующихся различным уровнем антропогенной нагрузки: на территории ГПЗ "Керженский", в Пустынском заказнике, в окрестностях железнодорожной станции (ж. ст.) Кеза, а также в парке районного центра г. Чкаловска, в рекреационных зонах (парках) крупных промышленных центров Нижегородской области ‒ в г. Н. Новгороде и г. Дзержинске. Видовой состав эпифитной лихенофлоры зеленых насаждений улиц изучался в г. Чкаловске, в г. Н. Новгороде и г. Дзержинске вблизи стационарных постов наблюдения за состоянием окружающей среды (ВВГУМС). Для индентификации видовой принадлежности гербарных образцов использовали определители [11,12]. В ходе исследований была осуществлена трансплантация эпифитных лишайников из условно фоновых районов на антропогенно трансформированную территорию г. Н. Новгорода. Рассчитаны индексы видового сходства Съеренсена‒Чекановского (Ics), на основании значений которых проведен кластерный анализ [6]. При расчете ИП использовали региональную шкалу классов полеотолерантно-сти лишайников. При расчете классового интервала с для значений ИП использовали формулу [3]:

с = [(хmax - хmin) lg2] / lgN .

На основании значений (ИП) давали характеристику экологической ситуации по степени загрязненности воздушного бассейна.

Результаты и обсуждения

В ходе проведенных исследований на 49 пробных площадях, заложенных на территории Нижегородской области, было выявлено 88 видов эпифитных лишайников, относящихся к 39 родам, 14 семействам и 5 порядкам. Объемы таксонов принимаются по сводкам [10]. Кроме того, учитывался вид Lepraria incana , относящийся к несовершенным лишайникам ( Lichens imperfecti ).

На территории ГПЗ "Керженский" заложено 8 пробных площадей, обследованы следующие растительные ассоциации: сосняк лишайниковый, сосняк зеленомошно-лишайниковый, дубняк с березой и елью разнотравный, осинник разнотравный, березняк разнотравный. Выявлено 66 видов эпифитных лишайников (табл. 1), среди которых 38 видов произрастают на липе, 31 ‒ на сосне, 29 ‒ на осине, 22 ‒ на дубе, 9 ‒ на березе. Среди обнаруженных видов присутствуют как чувствительные, так и умеренно и высоко толерантные к атмосферному загрязнению. Однако встречаемость высоко толерантных видов невелика. Наиболее обильны умеренно и слабо толерантные виды (3‒6 класс полеотоле-рантности). На сосне наибольшая частота встречаемости отмечена для Hypogymnia physodes, Evernia mesomorpha, Usnea hirta ; на липе ‒ для H. physodes, E. mesomorpha, на дубе ‒ для H. physodes, E. mesomorpha, Lepraria incana, на осине ‒ для Parmelia sulcata Physconia distorta, Lecanora allophana, на березе ‒ для H. physodes. На одной из пробных площадей, заложенной в липняке разнотравном, была обнаружена Сetrelia olivetorum ‒ вид, являющийся индикатором ненарушенных экосистем, однако встречаемость и проективное покрытие данного вида невелики.

На территории Пустынского заказника было заложено 3 пробных площади: в сосняке лишайниковом, в сосняке зеленомошнолишайниковом и липняке снытевом. Выявлено 44 вида эпифитных лишайников (табл.1), из них: 27 ‒ обнаружено на сосне, 20 ‒ на липе, 14 ‒ на березе. Преобладают умеренно толерантные и сензетивные виды. Наибольшая частота встречаемости на сосне отмечена для Pseudoevernia furfuracea,

Таблица 1. Видовой состав эпифитной лихенофлоры пунктов исследования

№	Вид	Пункт исследования
№	Вид	1	2	3	4	5	6
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Anaptychia ciliaris (L.) Körb.	+	+
2	Arthonia cinereopruinosa Schaer.	+
3	A. exilis (Flörke) Anzi					+
4	A. pruinata (Pers.) A. L. Sm.	+
5	Bacidia circumspecta (Nyl. ex. Vain.) Malme			+
6	B. rubella (Hoffm.) A. Massal.	+
7	Biatora cf. vernalis (L.) Fr.	+
8	Bryoria capillaris (Ach.). Brodo & D. Hawksw.	+	+
9	B. implexa (Hoffm.) Brodo & D. Hawksw.	+	+	+
10	B. fuscescens (Gyeln.) Brodo & D. Hawksw.	+	+
11	Buellia arborea Coppins & Tønsberg	+
12	B. disciformis (Fr.) Mudd.	+
13	B. punctata (Hoffm.) A. Massal.	+	+	+
14	Caloplaca holocarpa (Hoffm. ex. Ach.) A. E. Wade	+	+		+	+	+
15	Candellaria concolor (Dicks.) Stein		+				+
16	Candelariella vitellina (Hoffm.) Müll. Arg.	+		+	+
17	Cetrelia olivetorum (Nyl.) W. L. Culb. & C. F. Culb.	+
18	Cladonia bacilliformis (Nyl.) Glück		+
19	C. cenotea (Ach.) Schaer.	+	+
20	C. coniocrea (Flörke) Spreng	+	+		+		+
21	C. cornuta (L.) Hoffm.	+	+
22	C. digitata (L.) Hoffm.	+	+
23	C. ochrochlora Flörke	+	+
24	C. pyxidata (L.) Hoffm.		+
25	Cliostomum corrugatum (Ach. Fr.) Fr.	+
26	C. griffithii (Sm.)Coppins in D. Hawksw. et. al.	+
27	Evernia mesomorpha Nyl.	+	+	+			+
28	E. prunastri (L.) Ach.	+	+	+	+
29	Graphis scripta (L.) Ach.	+	+
30	Heterodermia speciosa (Wulfen in Jacq.) Trevis.		+
31	Hypocenomyce scalaris (Ach.) M. Choisy	+	+	+		+	+
32	Hypogymnia physodes (L.) Nyl.	+	+	+	+	+	+
33	Imshaugia aleurites (Ach.) S. L. F. Meyer	+	+
34	Lecanora allophana Nyl.	+	+	+
35	L. argentata (Ach.) Malme	+
36	L. chlarotera Nyl.	+		+
37	L. expallens Ach.	+
38	L. intumescens (Rebent.) Rabenh.	+	+	+
39	L. leptyrodes (Nyl.) Degel.	+
40	L. persimilis (Th. Fr.) Nyl.	+
41	Lecanora piniperda Körb.	+		+	+
42	L. populicola (DC. in Lam. & DC.) Duby	+
43	L. saligna (Schrad.) Zahlbr.	+

Продолжение табл.1

1	2	3	4	4	5	6	7
44	L. sambuci (Pers.) Nyl.	+	+
45	L. sarcopisodes (A. Massal.) A. L. Sm.		+
46	L. cf. subintricata (Nyl.) Th. Fr.					+	+
47	L. symmicta (Ach.) Ach.	+		+
48	L. varia (Hoffm.) Ach.					+	+
49	Lecidella euphorea (Flörke) Hertel in Hawksw.	+
50	Lepraria incana (L.) Ach.	+		+
51	Melanelia exasperata (De Not.) Essl.				+
52	M. fuliginosa (Fr. ex Duby) Essl. in Egan	+
53	M. olivacea (L.) Essl.	+	+	+	+
54	Menegazzia terebrata (Hoffm.) A. Massal.	+	+
55	Mycobilimbia sp. Rehm.			+
56	Parmelia sulcata Taylor	+	+	+	+	+	+
57	Parmeliopsis ambiqua (Wulfen) Nyl.	+	+	+
58	P. esorediata (Degel.) Nordens	+
59	P. hyperopta (Ach.) Arnold	+
60	Pertusaria albescens (Huds.) M. Choisy & Werner	+	+
61	P. amara (Ach.) Nyl.	+	+
62	P. coccodes (Ach.) Nyl.	+	+
63	P. leioplaca DC. in Lam. D. C.	+
64	Phaeophyscia ciliata (Hoffm.) Moberg			+
65	P. nigricans (Flörke) Moberg					+	+
66	P. orbicularis (Neck.) Moberg	+	+		+	+	+
67	Phlyctis argena (Spreng.) Flot.	+
68	Physcia adscendens (Fr.) H. Olivier	+		+	+	+	+
69	P. aipolia (Ehrh ex. Humb.) Fürner	+	+	+	+	+	+
70	P. dubia (Hoffm.) Lettau					+	+
71	P. stellaris (L.) Nyl.	+	+	+	+	+	+
72	Physconia distorta (With.) J. R. Laundon	+		+	+	+	+
73	P. enteroxanta (Nyl.) Poelt	+
74	P. grisea (Lam.) Poelt	+			+	+
75	Platismatia glauca (L.) W. L. Culb. & C. F. Culb.		+
76	Pseudoevernia furfuracea (L.) Zopf.	+	+	+
77	Ramalina farinacea (L.) Ach.		+
78	R. pollinaria (Westr.) Ach.		+
79	Rinodina exiqua (Ach.) Gray
80	R. pyrina (Ach.) Arnold				+	+	+
81	Ropalospora viridis (Tønsberg in C. E. Culberson et al.)						+
82	Scoliciosporum chloroccocum (Graewe ex Stenh.) Vezda	+		+	+	+	+
83	Usnea barbata (L.) Weber. ex. F. H. Wigg.		+
84	Usnea hirta (L.) Weber. ex. F. H. Wigg.	+	+	+
85	U. subfloridana Stirt	+
86	Vulpicidia pinastri (Scop.) J.E. Mattson MJ Lai.	+	+	+
87	Xanthoria candelaria (L.) Th. Fr.				+
88	X. parietina (L.) Th. Fr.	+	+	+	+	+	+
89	X. polycarpa (Hoffm.) Th. Fr. ex Rieter			+	+		+

Статья научная