Способ измерения показателей морфологического признака растений для относительной оценки качества окружающей среды
METHOD OF MEASURING OF MORPHOLOGICAL TRAIT OF PLANTS FOR RELATIVE QUALITY ASSESSMENT OF ENVIRONMENT

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для относительной оценки степени загрязнения окружающей среды, например участков городской или лесной территории. Существует способ определения качества окружающей среды, заключающийся в измерении показателей морфологических признаков листьев березы повислой у левой и правой половин листа; вычислении разности между значениями этих показателей у левой и правой половин листа, а также их суммы; последующем вычислении индекса флуктуирующей асимметрии листьев; сравнении полученной величины этого индекса с величиной индекса, характерной для фоновой территории (1).
Достоинством указанного способа является его простота. К недостаткам способа нужно отнести: 1) его условность, т.к. определяется качество окружающей среды, имеющее место только во время роста листьев в текущем году, а каково оно было в предыдущие годы оценить невозможно; 2) его недостаточное удобство, т.к. измерение может выполняться только в узких календарных рамках - в течение конца августа-сентябре (когда на растениях листья полностью сформированы). Этот способ является прототипом изобретения.
С целью расширения возможностей способа за счет полного исключения календарных рамок, необходимых для выполнения измерений показателей морфологических признаков березы повислой, и снижения его условности при сохранении простоты предлагается следующее. В способе измерения показателей морфологического признака древесных растений для относительной оценки качества окружающей среды, включающем измерение показателей морфологического признака березы повислой и сравнение полученного значения с величиной, характерной для фоновой территории, измеряют диаметр ствола в двух взаимно-перпендикулярных направлениях север-юг и восток-запад и вычисляют отношение полученных величин, при этом чем меньше данное отношение, тем ниже качество окружающей среды.
Пример. В работе исследовали березу повислую (Betula pendula Roth.). Растения произрастали в контрастных по качеству окружающей среды условиях. Участки, подвергавшиеся обследованию, были представлены, во-первых, относительно чистой, условно фоновой территорией с отсутствием промышленных объектов и движения автотранспорта (зеленая зона г. Красноярска: район Николаевской сопки) и, во-вторых, относительно загрязненными территориями - Советским районом (Парк «Гвардейский»), Октябрьским районом (проспект Свободный), участком под линией электропередачи ЛЭП-500 вдоль трассы Дивногорск-Красноярск. Парк «Гвардейский» расположен в 5 км от Красноярского алюминиевого завода в зоне сильного техногенного загрязнения; по проспекту Свободный осуществляется интенсивное движение автотранспорта и имеет место значительное загрязнение окружающей среды выхлопными газами; участок с порослью березы находится непосредственно под линией электропередачи ЛЭП-500 и расположен в 25 км к западу от Красноярска.
Измеряли диаметр ствола березы повислой на высоте груди в двух взаимно-перпендикулярных направлениях: север-юг и восток-запад. Для этого использовали штангенциркуль с точностью измерения 0,1 мм. Затем вычисляли отношение значений диаметров для двух указанных направлений. Измерения диаметра ствола выполняли в декабре 2014 г., феврале - сентябре 2015 г. Для сравнения результатов определения по предлагаемому способу с прототипом проводили измерения ширины левой и правой половин листа. На свежесобранных листьях выполняли измерения линейкой с точностью 0,5 мм. Для этого согласно стандартной методике (1) на листовой пластинке ровно посередине делали сгиб и в этом месте измеряли ширину правой и левой половин листа березы (по прототипу). Исследования листьев были выполнены на полностью сформированных листьях березы повислой в сентябре 2013-2015 гг. Результаты измерений приведены в таблице.
Результаты, приведенные в таблице, свидетельствуют о достоверных различиях в величине отношения диаметров стволов березы, измеренных в направлениях север-юг и восток-запад, между контролем (зеленая зона г. Красноярска) и участками, характеризующимися повышенным уровнем как химического (парк «Гвардейский», проспект Свободный), так и физического (электромагнитное поле под ЛЭП-500) загрязнения. При этом доля стволов в контроле, имеющих величину отношения взаимно-перпендикулярных диаметров Юг-Север/Восток-Запад, более 1, в среднем в 6 раз превышала таковую для каждого варианта с загрязненной окружающей средой. Напротив, значения ИФА листьев березы, найденные по прототипу, между контролем и всеми другими исследуемыми участками практически не различались. Все это может говорить о более высокой чувствительности предлагаемого способа, чем прототипа в деле определения качества окружающей среды. Кроме того, предлагаемый способ является 1) более удобным в применении, поскольку в отличие от прототипа может быть использован круглогодично; 2) менее условным, поскольку в отличие от прототипа позволяет определять качество окружающей среды не только в текущий год, но и за все предыдущие годы.