Оценка качества среды по асимметрии листьев Betula pendula

Одним из чувствительных индикаторов состояния природных популяций служит способность организмов к развитию без нарушений, т.е. стабильность развития. Широко используется метод определения величины флуктуирующей асимметрии билатеральных морфологических признаков. При многолетних исследованиях неизменность величины показателя стабильности развития показывает поддержание состояния организма на сходном уровне, а наличие изменений свидетельствует об изменении ситуации. Для данного исследования рекомендуются листья березы повислой (Betula pendula Roth.) как широко распространенного вида (Захаров и др., 2000).

Известно, что высокие значения флуктуирующей асимметрии обусловлены близостью к источникам загрязнений (промышленным и сельскохозяйственным предприятиям или крупным автомобильным дорогам) [2]. Флуктуирующая асимметрия с укороченных побегов березы не зависит от онтогенетического состояния растения [3].

Исследование проводили по методике В.М. Захарова и др. [1] в сентябре 2021 года в рамках практического занятия по дисциплине «Урбомониторинг зелёных насаждений». Объектами исследования стали средневозрастные насаждения Betula pendula на 4-х участках:

• 1)    г. Йошкар-Ола, Центральный парк культуры и отдыха;

• 2)    п. Руэм, территория между ГБОУ РМЭ «Многопрофильный лицей-интернат» и зданием администрации Руэмского сельского поселения;

• 3)    п. Руэм, территория, примыкающая к котельной, расположенная в зоне влияния котельной и автотранспорта;

• 4)    п. Руэм, территория обочины основного проезда в посёлок, расположенная в зоне влияния автотранспорта и производственных организаций (цех по лесопереработке, автосервис и др.).

С каждого участка собирали по 100 листьев с укороченных побегов с разных сторон деревьев. У каждого листа измеряли 5 показателей с помощью линейки и транспортира: 1 - ширина половинки листа; 2 - длина второй от основания листа жилки второго порядка; 3 - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; 4 - расстояние между концами этих жилок; 5 - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка (рис. 1).

• Рис. Схема измерения листьев Betula pendula [2]

Ход измерений показан на рисунке 2.

а

в

Рис. 2. Измерение размеров листьев:

• а) ширины половинки листа, б) длины жилки 2-го порядка, в) угла между главной жилкой и жилкой второго порядка

Результаты наблюдений обрабатывали с помощью пакета анализа данных программы Microsoft Excel на уровне значи- мости 95%. Полученный интегральный показатель стабильности развития оценивали по шкале (табл. 1).

Таблица 1. Шкала оценки состояния [2]

Балл	Величина показателя	Состояние
I	< 0,040	Условная норма
II	0,040 – 0,044	Слабое влияние неблагоприятных факторов
III	0,045 – 0,049	Средне загрязненные районы
IV	0,050 – 0,054	Загрязненные районы
V	> 0,054	Крайне неблагоприятные районы

Результаты расчетов приведены в таблице 2. Изученные участки имеют различные интегральные показатели стабильности развития.

Таблица 2. Значения показателя флуктуирующей асимметрии листьев Betula pendula

№ участка	Наименование объекта	Величина показателя стабильности развития	Балл стабильности
1	г. Йошкар-Ола, ЦПКиО	0,058	V
2	п. Руэм, территория между лицеем и администрацией	0,083	V
3	п. Руэм, территория у котельной	0,048	III
4	п. Руэм, обочина проезда в поселок	0,075	V

На 3-х из 4-х обследованных участков состояние окружающей среды оценивается V баллом как крайне неблагоприятные районы для роста растений. Лишь один участок характеризуется как район со средним уровнем загрязнения. К увеличению асимметрии могли также привести аномально жаркие и сухие погодные условия вегетационного периода 2021 года.

Сравнивая полученные показатели с данными 2019 и 2020 гг. по участкам в п. Руэм, можно отметить следующее. Участки 2 и 4 характеризовались V баллом состояния в течение всех 3-х лет исследования, на участке 3 в 2019 году был отме- чен также III балл, а в 2020 году – V балл. По данным других исследователей [2], в пригороде г. Йошкар-Олы в 2019 г. наблюдались наименьшие значения флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков березы. На территории ЦПКиО г. Йошкар-Олы исследователями [3] ранее было отмечен III балл состояния.

Таким образом, изученные показатели свидетельствуют о нарушении стабильности деревьев Betula pendula и неблагоприятных условиях обитания на большинстве обследованных участков на протяжении 3летнего периода.