Реакция пигментной системы сосны обыкновенной на техногенное загрязнение на территории исторически значимых объектов г. Уссурийска

«Большой Владивосток» – проект администрации Приморского края по объединению в единое городское муниципальное образование города Владивостока с близлежащими городами-спутниками из состава

Владивостокской агломерации: слияние Владивостокского и Артёмовского городских округов, в дальнейшем – слияние с Уссурийском и Находкой. Впервые о проекте «Большой Владивосток» заговорили еще в 1997 году. Проект включен в генплан Владивостока, принятый в 2008 году. Первое препятствие на пути развития Большого Владивостока – отсутствие дорог и современного муниципального транспорта – постепенно решается.

При наличии должного финансирования и четкой программы действий основные контуры «Большого Владивостока» могут сложиться к 2025–2030 годам. Уссурийск является вторым по величине городом Приморского края. На территории Уссурийского городского округа располагаются Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова ДВО РАН, а также часть Уссурийского государственного природного заповедника им. В.Л. Комарова и Полтавского заказника. Уссурийский государственный природный заповедник находится в ведении Дальневосточного отделения Российской академии наук.

Основными источниками загрязнения воздуха на территории г. Уссурийска являются предприятия пищевой индустрии (ОАО «Приморская соя», ОАО «Приморский сахар»), Уссурийский локомотиворемонтный завод, вагоно-рефрижераторное депо, авторемонтный, комбайноремонтный заводы и др.

В настоящее время назрела проблема оценки состояния окружающей среды города Уссурийска с целью разработки действенных мер по ее улучшению. Одним из наиболее информативных методов оценки является биоиндикация.

Известно, что ассимиляционный аппарат растений наиболее чувствителен к влиянию различных неблагоприятных изменений окружающей среды, включая антропогенное воздействие [1]. Содержание фотосинтетических пигментов является критерием оценки взаимосвязи растения со средой и фотосинтетической продуктивностью [2].

Цель работы . Изучение содержания пластидных пигментов в хвое сосны обыкновенной ( Pinussyl-vestris L.), произрастающей в условиях г. Уссурийска.

Объекты и методы исследования. В качестве объекта исследования была выбрана сосна обыкновенная – Pinus sylvestris L., довольно широко применяемая в ландшафтных насаждениях г. Уссурийска.

Исследования проводились на территории Уссурийского городского округа, а именно в радиусе 5 км от Краснояровского городища и в окрестностях с.Утесное, где воссоздается поселение чжурчжэней, живших здесь в XII–XIII веках. В пяти километрах от Уссурийска на правом берегу реки Раздольной находится самое большое из обнаруженных на территории Приморья городищ чжурчжэней. Контролем служила зона, расположенная в экологически чистом районе, в 30 км от города (дендрарий Горнотаёжной станции ДВО РАН).

Содержание пигментов в хвое второго года определяли спектрофотометрически (СФ-56, «ЛОМО», Россия) согласно методике [3].

Результаты исследования и их обсуждение. Вследствие своего географического расположения г. Уссурийск очень быстро растёт. Через него проходят основные автомобильные и железнодорожные пути Дальнего Востока: пролегают федеральная трасса Владивосток–Хабаровск, дороги на пос. Пограничный (граница с Китайской Народной Республикой) и север Приморского края. По данным ГИБДД г. Уссурийска, через город проходит 60 % транзитного и местного транспорта. По одной из центральных трасс города – Владивостокскому шоссе – за 1 час проезжает около 320 автомобилей. По данным отдела экологии г. Уссурийска, в городе расположено 25 промышленных предприятий.

На территории Уссурийского городского округа располагаются Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова ДВО РАН, а также часть Уссурийского государственного природного заповедника им. В.Л.Комарова и Полтавского заказника. Уссурийский государственный природный заповедник им. В.Л.Комарова находится в ведении Дальневосточного отделения Российской академии наук.

Государственный природный зоологический заказник краевого значения «Полтавский» находится в ведении администрации Приморского края (в оперативном управлении Краевого природоохранного учреждения «Приморская администрация особо охраняемых природных территорий»). Ботанический сад-институт и дендрарий находятся в ведении Дальневосточного отделения Российской академии наук.

К окраине города примыкает Уссурийский заповедник им. академика Комарова. По соседству с заповедником расположена станция службы Солнца – самая восточная астрономическая служба страны. Уссурийский государственный природный заповедник (площадь заповедной территории 40432 га) расположен в южной части Приморского края на территории двух районов (Уссурийского и Шкотовского) на южных склонах гор Пржевальского. Здесь нет высоких гор (максимальная высота – 498 м, г. Грабовая) и стремительных рек. Его богатство – сравнительно крупный массив девственных лиановых хвойно-широколиственных лесов, почти не сохранившихся на территории российского Дальнего Востока и сопредельных стран. Изначальная цель создания заповедника – сохранение чудом уцелевших от рубки и огня лесов.

На территории Уссурийского городского округа обнаружено большое количество городищ, в основном все они расположены на горах – это особенность Восточного Ся, готовившегося к отражению нападения монголов. Яркий пример этого в Уссурийском районе – Краснояровское городище. В окрестностях с. Утесное вос- создается поселение чжурчжэней, живших здесь в XII–XIII веках. В пяти километрах от Уссурийска на правом берегу реки Раздольной находится самое большое из обнаруженных на территории Приморья городищ чжур-чжэней. Огромная статуя Будды, весом 14 тонн и высотой 5 метров, появилась в Приморье. Каменное изваяние возвысилось на холмах под Уссурийском. Шестиметровый Будда в человеческом обличье – пионер в Приморье. С ним были хорошо знакомы чжурчжэни, его уважали древние азиатские народы. Российские корейцы решили возрождать традиции своего народа. Площадь древнего поселения, признанного Институтом истории, археологии и этнографии ДВО РАН археологическим памятником, составляет 180 гектаров.

Раскопки здесь начались еще в 1868 году и продолжаются по сей день. Только за последние 13 лет археологами вскрыто более 5,5 тысячи кубических метров земли. Найдены такие артефакты, как кувшины, шлемы, панцирь. Но самая удивительная находка – печать Еланьского мэньаня (начальника военноадминистративной единицы в тысячу дворов), отлитая в 1222 году, что служит одним из доказательств того, что когда-то в окрестностях села Утесное стоял императорский дворец.

Все эти леса, памятники и природные объекты войдут в состав зелёного пояса «Большого Владивостока», и необходимо разработать ряд комплексных мер для их сохранения и восстановления. В данном районе было заложено 6 пробных площадей (табл.1).

Таксационные показатели пробных площадей в искусственно созданных насаждениях сосны обыкновенной

Таблица 1

Состав	Бонитет	Возраст, лет	Диаметр, см	Высота, м	Сомкнутость	Сохранность, %
10С	1	37	24,9	16,0	0,6	8,2
10С	3	26	18,8	8,6	0,5	36,4
5С5Я	1	29	21,1	10,2	0,6	38,3
10С	1	36	22	13,0	0,6	22,6
8С2Д	2	33	22,5	12,5	0,5	24,1
10С	3	30	22,0	13,0	0,6	29,7

Согласно полученным данным, в районе сильного и среднего атмосферного загрязнения у исследуемого вида в 1,3–1,5 раза снижалось общее содержание хлорофиллов и каротиноидов за счет светособирающего комплекса, в который входят хлорофилл а и хлорофилл b (табл. 2). Аналогичная ситуация прослеживается с содержанием каротиноидов, оно в 1– 1,2 раза ниже в сравнении с контролем. Поллютанты способствуют ослаблению процессов накопления хлорофилла b в большей степени, чем хлорофилла а , увеличивают соотношение а / b, что подтверждается в ряде других работ [4, 5]. Так, соотношение «хл.a/хл.b» по мере усиления антропогенной нагрузки возрастает с 2,09 до 2,75 при норме 2,0–2,3, а соотношение «хл.a+хл.b/каротиноиды» убывает с 4,86 до 3,81. Падение величины отношения суммы зеленых пигментов к сумме желтых является симптомом неудовлетворительного состояния растения.

Содержание фотосинтетических пигментов в хвое сосны обыкновенной с различным уровнем атмосферного загрязнения

Таблица 2

Уровень загрязнения	Содержание, мг/г сырого веса				Отношение
	Хлорофилл a	Хлорофилл b	Каротиноиды	Сумма пигментов	хл.a+хл.b/ кар.	хл.a/ хл.b
Сильный	0,66±0,04	0,24±0,02	0,23±0,01	1,13±0,08	3,91	2,75
Средний	0,71±0,06	0,28±0,07	0,26±0,02	1,25±0,15	3,81	2,54
Слабый	0,76±0,04	0,31±0,05	0,27±0,04	1,34±0,014	3,96	2,45
Контроль	0,92±0,03	0,44±0,02	0,28±0,01	1,64±0,09	4,86	2,09

Выводы . Установлено, что загрязнение газообразными поллютантами оказывает влияние на пигментную систему сосны обыкновенной. Снижение накопления хлорофиллов и каротиноидов и их деструкция приводят к изменению активности фотосинтетического аппарата, что в конечном итоге отражается на росте и продуктивности деревьев. Таким образом, результаты исследований подтверждают возможность оценки состояния городской среды по количественным показателям работы фотосинтетического аппарата.