3.2. Определение загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной (Pinus sylvestris l.)
Исследования проводили в лесном массиве «Сосновка» г. Белгорода с 15 мая 2011 – 15 мая 2012 гг. Контрольный участок (№ 4) в урочище «Сосновка» - располагался на большем расстоянии от рассматриваемых источников загрязнения. Основная порода, произрастающая на территории исследования сосна обыкновенная, возраст отдельных деревьев достигает 25 – 40 лет.
Территория лесного массива была условно поделена на четыре участка:
В качестве первого участка исследования была выбрана зона «Сосновки», вдоль автомобильной дороги по направлению на поселок Разумное. Этот участок постоянно подвергается загрязнению от выбросов автотранспорта.
Второй участок – расположенный на юго – востоке г. Белгорода (район Детского санатория).
Третий участок – сосновые насаждения, удаленные от автодороги Белгород – Разумное на 300 м. Характеризуется непостоянными загрязнениями от автотранспорта и является зоной активного отдыха.
Четвертый участок – в глубине урочища «Сосновка», на расстоянии 1,5 – 2 км от автодороги. Этот участок выбран нами как контрольный.
При обследовании хвои основными параметрами являются, продолжительность ее жизни (от 1 до 4 – 5 лет и более). При проведении исследований мы использовали методику биоиндикации атмосферного воздуха по продолжительности жизнеспособности хвои.
В точке обследования нами были выбраны деревья примерно одинакового возраста, произрастающие в урочище «Сосновка», как вдоль ее границ, так и в глубине. В точке обследования брались деревья, произрастающие на открытом месте (опушке леса, на поляне).
Всего было исследовано четыре участка в урочище «Сосновка», в каждом по 25 деревьев. Осмотрено 100 хвойных деревьев. Обследование проводилось с использованием у деревьев мутовки с боковых нижних веток.
Внимательно осмотрев каждое из деревьев на всех участках исследования, нами была изучена хвоя. Общее количество деревьев по каждой из продолжительности жизни хвои были занесены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
Влияние удаленности источника загрязнения на продолжительность хвои у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris l.) [25]
Участок |
Удаленность участка от источника загрязнения, км |
Продолжительность жизни хвои по годам, в % |
||
II |
III |
IV |
||
первый |
0,5 |
25 |
10 |
- |
второй |
1 |
50 |
40 |
10 |
третий |
1,5 |
75 |
60 |
50 |
четвёртый |
2 |
85 |
80 |
75 |
На основании данных таблицы построили столбиковую диаграмму, отображённую на рис. 3.1 «Распределение деревьев по участкам с продолжительностью жизни хвои у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в 2 – 4 года».
Рис.3.1. Распределение деревьев по участкам с продолжительностью жизни хвои у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в 2 – 4 года
Из таблицы 3.1 «Влияние удаленности источника загрязнения на продолжительность хвои у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)» по отдельным участкам в урочище «Сосновка»» видно, что четвертый участок, а именно, взятый нами как контрольный, является наиболее чистым из всех. Это значит, что участок № 4 находится в благоприятных условиях для отдыха, т.к. обладает относительно чистым по состоянию атмосферным воздухом. Участок первый выделяется как наиболее загрязненный.
В таблице 3.1 показано процентное соотношение продолжительности жизни хвои по удаленности от источников загрязнения. Четвертый участок содержит максимальное количество выживших хвоинок за исследуемый промежуток времени, минимальное количество принадлежит первому участку. Так первый участок наиболее приближен к источникам загрязнения и по праву отнесем его к самому загрязненному из представленных участков.
Второй участок содержит на своей территории уже 50 % деревьев с продолжительностью жизни хвои на второй год. Сохранность ее на третий год составляет 10 %.
Третий участок является наиболее благоприятным по качеству среды из выше предоставленных и количество деревьев с продолжительностью жизнеспособности хвои на второй год возрастает до 75 % деревьев.
Четвертый, взятый нами как контрольная точка, имеет так 85 % деревьев с продолжительностью жизни хвои на второй год. Следующим нашим этапом был расчет индекса продолжительности жизни хвои для каждого исследуемого участка. Для того чтобы рассчитать индекс продолжительности жизни хвои, отражающий общую динамику изменения жизни хвоинок на каждом из выбранных участков, мы использовали формулу, приведённую С.В. Алексеевым [1]:
Q = (3*В1+2*В2+1*В3)/(В1+В2+В3), (3.1.)
где В1, В2, В3 – количество осмотренных деревьев с данной продолжительностью жизни хвои.
Чем выше индекс Q, тем больше продолжительность жизни хвои сосны, а значит – и чище воздух.
Рассчитав индекс продолжительности жизни для первого участка, он составил Q1 = 2,1, для второго участка Q2 = 2,3, для третьего Q3 = 2,6, для четвертого участка Q4 = 2,8.
Таким образом, сохраняется тенденция к улучшению качества среды в зависимости от удаления от источника загрязнения.
Общий индекс продолжительности жизни хвои в урочище «Сосновка» составил Q = 2,73, а при наилучшем состоянии природной среды индекс Q равнялся бы 3 [1].
При использовании методики по С.В. Алексеев «Биоиндикация воздушного загрязнения по состоянию хвои сосны», мы по оценочной шкале определили состояние атмосферного воздуха по разным участкам в урочище «Сосновка» (см. табл. 3.2 и 3.3).
Таблица 3.2