Динамика радиального прироста тополя бальзамического в урбанизированной среде

В связи с хозяйственной деятельностью человека и зарегулированием Енисея произошло изменение прежнего состава ихтиофауны. Значительно возросла численность хариуса, являющегося в настоящее время основным объектом любительского промысла. Валек и нельма исчезли из списка встречающихся видов. Численность осетра, стерляди, тайменя, ленка, сига и некоторых других ценных видов рыб определяется хозяйственной деятельностью человека (гидростроительство, изменение или деградация исконных мест обитания рыб), высокий пресс любительского и браконьерского лова, загрязнение среды промышленными стоками, что особенно негативно сказывается на лососевых рыбах, требовательных к чистоте.

Ихтиофауна Енисея за счет ската рыб из верхнего бьефа водохранилища, а также случайной интродукции пополнилась форелью, пелядью, байкальским омулем, карпом, лещом, верховкой, из которых только лещ сумел успешно натурализоваться в реке.

Литература

1. Ершова, Л.М. Изменение ледово-термического режима Енисея и Ангары под влиянием хозяйственной деятельности / Л.М. Ершова // Гидрологические исследования и мелиорация Сибири: сб. тр. СибНИИГиМ. -Красноярск, 1979. - С. 3-6.

2. Космаков, И.В. Некоторые особенности гидрологического режима Красноярского водохранилища в период нормальной эксплуатации / И.В. Космаков, М.В. Петров, Т.Г. Андреева // Биологические процессы и самоочищение Красноярского водохранилища: межвуз. сб. тр. - Красноярск: Изд-во КГУ, 1980. - С. 3-26.

3. Куклин, А.А. Ихтиофауна водоемов бассейна Енисея: изменения в связи с антропогенным воздействием / А.А. Куклин // Проблемы и перспективы рационального использования рыбных ресурсов Сибири. -Красноярск, 1999. - С. 52-62.

4. Лоцманская карта р. Енисей от плотины Красноярской ГЭС до устья р. Ангары. - М.: Изд-во Министерства реч. флота РСФСР. - 1988. - 109 с.

5. Методические указания по оценке численности рыб в пресноводных водоемах. - М.: ВНИИПРХ, 1990. - 51 с.

6. Одрова, Т.В. Изменение ледовотермического режима Енисея в результате гидротехнического строительства / Т.В. Одрова // Водные ресурсы. - 1977. - № 1. - С. 184-187.

7. Хохлова, Л.В. Распределение рыб в нижнем бьефе Красноярской ГЭС на участке г. Дивногорск -Красноярск / Л.В. Хохлова; СибНИИ рыбного хозяйства. - Красноярск, 1967. - 33 с. Рукописные фонды НИИЭРВ.

---------♦'----------

УДК 630.5 А.А. Россинина, О.С. Артемьев, С.Л. Шевелев

ДИНАМИКА РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ТОПОЛЯ БАЛЬЗАМИЧЕСКОГО В УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЕ

Изучена динамика радиального прироста тополя бальзамического в условиях урбанизированной среды. На примере трех участков территории Центрального района г. Красноярска с различной степенью интенсивности выбросов автотранспорта доказано их отрицательное влияние на величину радиального прироста. Тополь бальзамический может служить биоиндикатором экологического состояния среды.

Зеленые насаждения города являются особым типом экологических систем, на развитие которых оказывают влияние факторы, обусловленные структурой урбанизированной среды. Однако оценить степень опосредованности ими таксационных характеристик бывает очень сложно, потому что не всегда удается в комплексе различных стрессовых воздействий на растительный организм четко выделить влияние не только одного, но и целой группы однородных факторов.

Следует учитывать, что одновременно с антропогенными факторами различной направленности на динамику экосистемы в условиях крупных промышленных центров оказывают влияние природные и биологические аспекты, отражающие среду обитания и наследственные свойства растительных организмов. Все

это позволяет анализировать особенности роста и развития деревьев в зеленых насаждениях только в разрезе достаточно широких обобщений.

В то же время, выявление закономерностей динамики зеленых насаждений города позволяет, с одной стороны, оценить характер накопления ими биомассы, во многом определяющей их средообразующие и защитные функции, с другой стороны, может служить важным показателем в процессе биоиндикации.

Под биоиндикаторами в растительном мире принято понимать отдельные виды растений (или биотическое сообщество в целом), служащие показателем наличия или интенсивности тех или иных процессов в природной среде.

Биоиндикация используется для мониторинга и контроля состояния окружающей среды [1].

Такой системой-индикатором в г. Красноярске могут быть посадки тополя бальзамического - вида, адаптированного к различным, зачастую крайне неблагоприятным условиям урбанизированной среды.

Обладая рядом недостатков, тополь бальзамический как вид, издавна используемый в озеленении, обладает и многими неоспоримыми достоинствами, среди которых: быстрота роста, значительная площадь листовой поверхности и др.

Как указывает В.А. Усольцев [2], при анализе влияния на биологический объект факторов, часто меняющихся во времени и пространстве, следует выявить наиболее информативный диапазон результатов их воздействия.

Таким комплексом факторов, отражающим развитие зеленых насаждений, являются особенности роста деревьев в них.

Следует признать, что определяющим фактором, характеризующим динамику формирования деревьев тополя бальзамического в городской среде, является радиальный прирост, так как рост в высоту не может являться достоверным показателем вследствие регулярной формовочной обрезки тополей. Однако между характеристиками прироста разных таксационных показателей существуют тесные взаимосвязи, вытекающие из закона аллометрии [3].

Таким образом, радиальный прирост может рассматриваться не только как индикатор развития биосистемы в определенной среде, но и как показатель, позволяющий осуществить опосредованную оценку ряда других факторов, отражающих развитие этой системы.

Как отмечено Е.В. Авдеевой [4], анализ экологической ситуации г. Красноярска показал, что степень и масштабы воздействия неблагоприятных факторов на рост растений и здоровье населения распределены крайне неодинаково по районам города. Она предлагает схему районирования г. Красноярска по этим показателям, однако, необходимо учитывать, что данная схема составлена со значительными обобщениями. Даже в пределах одного района можно выделить зоны с различным условием комфортности для развития зеленых насаждений, что, впрочем, признается и самим автором.

Исходные данные были собраны в отдельных частях Центрального района г. Красноярска, различающихся по состоянию окружающей среды. Основным фактором, влияющим на зеленые насаждения, здесь является загазованность автомобильными выбросами.

Непосредственно уровень загазованности и структура выбросов не устанавливались. Оценка техногенной нагрузки велась на основе учета количества автомобилей, проходящих мимо пункта наблюдения за определенный отрезок времени. Данные хронометража показали, что нагрузка на проспекте Мира и улице Игарской в три и более раза превышает нагрузку на ул. Цимлянской.

Для получения сопоставимых данных объекты измерений были взяты с учетом относительной вырав-ненности прочих условий: она отражалась в близких характеристиках почв, а также одном типе посадки (рядовым), что обеспечивало идентичность режима инсоляции. Посадочный материал был поставлен из одного питомника.

Измерение величин радиального прироста у модельных деревьев осуществлялось на высоте 1,3 м.

Годичные радиальные приросты у деревьев измерялись ориентированно по сторонам света, а затем устанавливалась их средняя величина. Всего было обмерено 39 модельных деревьев, срубленных при плановой реконструкции насаждений.

Величины радиальных приростов были систематизированы по двум схемам: по календарным датам, что позволило проанализировать динамику прироста в разные по погодным условиям годы и по одинаковым годам развития деревьев, так как возрастной период развития дерева в первую очередь определяет темпы прироста, что нашло отражение в результатах статистической обработки данных.

Средние величины радиальных приростов для отдельных деревьев меняются достаточно широко. В таблице 1 приведено распределение величин текущего радиального прироста отдельных деревьев по величине и периодам жизненного цикла деревьев.

Таблица 1

Распределение величины текущего радиального прироста, %

Возраст, лет Величина текущего радиального прироста, см Итого

до 0,3 0,31-0,6 0,61-0,9 0,91-1,2 1,21-1,5 1,51-1,8

Участок 1

0-10 16,6 10,9 2,6 0,4 - - 30,5

11-20 13,1 10,2 4,8 0,7 0,2 0,2 29,2

21-30 13,7 8,3 0,7 0,2 - - 22,9

31-40 8,3 4,8 0,7 - - - 13,7

41-50 3,1 0,7 - - - - 3,7

Итого 54,7 34,9 8,7 1,3 0,2 0,2 100,0

Участок 2

0-10 22,4 11,2 0,9 - - - 34,5

11-20 18,1 8,6 0,6 1,7 - 0,3 29,3

21-30 17,2 4,9 0,6 - 0,3 0,3 23,3

31-40 8,9 1,7 0,3 - - - 10,9

41-50 2,0 - - - - - 2,0

Итого 68,7 26,4 2,3 1,7 0,3 0,6 100,0

Участок 3

0-10 10,8 7,3 2,0 1,5 0,5 - 22,1

11-20 3,9 9,3 6,4 2,2 0,2 - 22,0

21-30 8,1 10,8 2,7 0,2 0,2 - 22,0

31-40 8,8 9,0 1,7 0,5 - - 20,0

41-50 11,0 2,7 0,2 - - - 13,9

Итого 42,5 39,1 13,0 4,4 1,0 0,0 100,0

Оказалось, что, несмотря на достаточную близость характера распределения признака, отраженную наличием максимума в начале ряда, т.е. в зоне минимального радиального прироста - до 0,3 см, деревья участка в Слободе весны характеризуются наибольшей представленностью градаций 0,31-0,60; 0,61-0,90;

0,91-1,2; 1,21-1,5. Это говорит о наличии тенденции увеличения радиального прироста в зоне меньшего загрязнения от автомобильного транспорта.

Для установления закономерностей динамики величин радиального прироста была использована группировка данных по годам цикла развития деревьев.

Статистической обработке подверглись ряды радиальных приростов за первый, второй, третий и т.д. годы развития деревьев. Оказалось, что признак достаточно изменчив - коэффициент вариации лежит в пределах 18,5-69,7%.

Оценка на согласованность между кривыми, характеризующими динамику величин радиального прироста на отдельных участках, показала отсутствие существенных различий между кривыми, характеризующими участки 1 и 2 (пр. Мира и ул. Игарская), но подтвердила наличие достоверной разницы между этими кривыми и кривой, характеризующей изменение признака у деревьев участка 3 (ул. Цимлянская).

Последнее позволило обобщить данные по участку 1 и 2 (рис.).

В результате дальнейшей обработки получена математическая модель динамики радиального прироста в различных зонах интенсивности автомобильных выбросов. Она имеет вид

7 _ а + ЬА

^ л ^

1 + сА + dA

где Z - текущий радиальный прирост, см; А - возраст, лет.

-о—участок 1 и 2 -о—участок 3

Возраст, лет

Динамика радиального прироста тополя бальзамического Коэффициенты математической модели и показатели адекватности приведены в таблице 2.

Коэффициенты уравнений и показатели адекватности

Таблица 2

Участок Коэффициент уравнения Показатель адекватности уравнений

а Ь с d R2 S

1; 2 0,002 0,045 -0,033 0,002 0,96 0,03

3 0,001 0,058 -0,003 0,004 0,89 0,06

В заключение можно сделать следующие выводы:

радиальный прирост деревьев тополя бальзамического на высоте 1,3 м имеет значительную изменчивость, обусловленную возрастом дерева и факторами среды обитания;

средняя величина радиального прироста деревьев тополя бальзамического закономерно изменяется, достигая максимума в возрасте 10-15 лет;

антропогенное воздействие в форме повышенной концентрации автомобильных выбросов негативно сказывается на величине радиального прироста деревьев тополя бальзамического, значимо снижая его;

закономерности изменения радиального прироста тополя бальзамического можно использовать при оценке и мониторинге состояния окружающей среды в городе.

Литература

1. Новейший энциклопедический словарь / Е.А. Варшавский [и др.]. - М.: Астрель, 2006. - 1424 с.

2. Усольцев, В.А. Моделирование структуры и динамики фитомассы древостоев / В.А. Усольцев. - Красноярск: Изд-во КГУ, 1985. - 191 с.

3. Шевелев, С.Л. Таксация леса: курс лекций / С.Л. Шевелев, В.В. Кузьмичев. - Красноярск: Изд-во СибГТУ, 2003 - 248 с.

4. Авдеева, Е.В. Зеленые насаждения городов Сибири / Е.В. Авдеева. - Красноярск: Изд-во СибГТУ, 2000 -147 с.