Неверова Ольга Александровна. Экологическая оценка состояния древесных растений и загрязнения окружающей среды промышленного города (На примере г. Кемерово)

Короткий опис

Неверова Ольга Александровна. Экологическая оценка состояния древесных растений и загрязнения окружающей среды промышленного города (На примере г. Кемерово) : Дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.16 : Кемерово, 2004 358 c. РГБ ОД, 71:05-3/33

КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
На правах рукописи
Неверова Ольга Александровна
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ
РАСТЕНИЙ И ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА (НА ПРИМЕРЕ Г. КЕМЕРОВО)
Специальность:
03.00.16 - Экология
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора биологических наук
'7 — — 1 ™. - ■_ ■ ■ —
Президиум ВАК России (решение от ”&_• fo присудил ученую степень ДОКТОРА
наук /Начальник управления ВАК России

Кемерово 2004
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. ПРОБЛЕМА СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ КРУПНОГО ГОРОДА 10
1.1. Роль и функции внутригородских зеленых насаждений ... 10
1.2. Из истории зеленого строительства и итпродукции дре¬
весных растений в России 17
1.3. Городская среда и растения 32
1.4. Механизм устойчивости древесных растений к техноген¬ным факторам 43
Глава 2. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОИНДИКАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ И СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМ 53
2.1. Классификация методов фитоиндикации 56
2.2. Экспертные оценки применения биоиндикаторов для ди¬агностики состояния атмосферного воздуха 59
2.3. Основные принципы биологической индикации и диагно¬стики почв 72
2.4. Биотехнологические методы и приемы в оценке загрязне¬ния окружающей среды 84
Глава 3. ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЗЕЛЕНЫХ
НАСАЖДЕНИЙ КЕМЕРОВА 91
Объекты и методы исследований 94
Глава 4. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 104
4.1. Физико-географическая характеристика и климатические условия 104
4.2. Оценка загрязнения атмосферного воздуха ПО
4.3. Биогеохимическая харакгеристика почв различных рай¬онов Кемерова 118
4.4. Биологическая индикация и диагностика почв 127
Глава 5. БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГОРОДСКИХ
ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ 135
5.1. Особенности накопления серы и азота деревьями в раз¬ных экологических условиях города 137
5.2. Особенности накопления щелочных, щелочноземельных и тяжелых металлов растениями города 141
5.3. Изучение механизмов поступления свинца в растения ... 154
Главаб. СОСТОЯНИЕ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИИ В ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ ГОРОДА 160
6.1. Некоторые физиолого-биохимические показатели состоя¬ния древесных насаждений города Кемерово 160
6.2. Оценка функциональной активности фотосинтетического аппарата древесных растений 176
6.3. Фенологические особенности развития городских древес¬ных растений 184
Глава 7. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ К ФАКТОРАМ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ 207
Глава 8. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ МАЛОРАСПРОСТРАНЕННОГО (ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО) АССОРТИМЕНТА ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ Г. КЕМЕРОВО 226
Глава 9 ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ Г. КЕМЕРОВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИТОИНДИКАТОРОВ И ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА 238
9.1. Моделирование среднегодового загрязнения атмосферно¬го воздуха 241
9.2. Зонирование территории города на основании данных ра¬диального прироста у сосны обыкновенной 244
9.3. Зонирование территории города по активности перокси¬дазы листьев березы повислой 248
9.4. Зонирование территории города по данным лихеноинди- кации 253
9.5. Зонирование территории города по данным о за!рязнении атмосферы серосодержащими примесями и накоплению экзогенной серы листьями березы повислой 257
9.6. Оценка уровней техногенной нагрузки и экологический прогноз 265
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 268
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 281
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 286
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 289
ПРИЛОЖЕНИЯ 332

Список літератури

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ материалов наших исследований показал, что город активно преобразует окружающую среду - атмосферу, почвы, ухудшая при этом усло¬вия существования растений.
Оценка состояния воздушной среды показала, что г. Кемерово по соста¬ву загрязняющих веществ имеет ярко выраженную специфику, которая опре¬деляется высокой концентрацией производств химической, энергетической, топливной промышленности, а также ростом автотранспорта. По показателю ИЗА, рассчитанному по пяти основным загрязняющим веществам, уровень за¬грязнения воздуха в городе оценивается как «очень высокий», особенно в Ки¬ровском районе, а также на автомагистралях города.
Для почв города, кроме засоления и содержания антропогенных загряз¬нителей, характерно снижение содержания макроэлементов и общего плодо¬родия. Эти негативные изменения более выражены в почвах, расположенных вдоль магистралей, которые нарастают с увеличением техногенной нагрузки на районы города в ряду Ленинский, Центральный, Заводский, Рудничный, Кировский.
Микробиологическая и биохимическая диагностика почв города Ке¬мерово позволила выявить направленность биологических процессов транс¬формации органического вещества. Установлено, что в почвах города замед¬ляются процессы минерализации азотсодержащего органического вещества, одной из причин чего является снижение количества амонификаторов и ак¬тивности почвенных протеаз. Степень выявленных изменений определяется уровнем техногенной нагрузки и более выражена в Заводском, Кировском и Рудничном районах города.
Одновременно просматриваются адаптационные механизмы микробной системы в почвах города, которые проявляются: 1 - в увеличении количества устойчивых форм бактерий, в частности бацилл; 2 - в стимуляции развития специфической микрофлоры, использующей химические загрязнители в каче¬стве источника питания и энергии, в частности сульфатредуцирующих бакте¬рий, использующих техногенные сульфаты в качестве окислителя органиче¬ских соединений; 3 - в интенсификации некоторых биохимических процессов, например активности уреаз, способствующих минерализации в почвах города мочевины.