WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

СВИРКО Екатерина Владимировна

ЛИШАЙНИКИ БИОИНДИКАТОРЫ АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ г. НОВОСИБИРСКА

03.00.05 – «Ботаника»

03.00.16 – «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Новосибирск – 2006

Работа выполнена в Лаборатории низших растений Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (г. Новосибирск).

Научный руководитель – доктор биологических наук, профессор

Седельникова Нелля Васильевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Пивоварова Жанна Филипповна

кандидат биологических наук

Пристяжнюк Сергей Анатольевич

Ведущая организация – Томский государственный университет

Зашита состоится 14 ноября 2006 г. в 1230 ч. на заседании диссертационного совета Д 003.058.01 при Центральном сибирском ботаническом саде СО РАН по адресу: ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090.

Факс: (383) 330-19-86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центрального сибирского ботанического сада СО РАН

Автореферат разослан 12 октября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Ершова Э.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Уже несколько десятков лет для оценки уровня атмосферного загрязнения как за рубежом, так и на территории России применяются методы лихеноиндикации, однако в Западной Сибири данное направление экологических исследований пока еще недостаточно развито: лихеноиндикационному обследованию на атмосферное загрязнение подверглись только два крупных промышленных центра – Новокузнецк (Баумгертнер, 1999) и Барнаул (Терехина, 1995). На территории г. Новосибирска лихеноиндикационные исследования до сих пор не проводились, а сведения о видовом составе лишайников были немногочисленны.

Цели и задачи исследования. Целью данной работы является изучение лихенофлоры г. Новосибирска и оценка ее индикационной роли.

Были поставлены следующие задачи:

  1. Охарактеризовать основные источники загрязнения окружающей среды г. Новосибирска.
  2. Провести инвентаризацию видового состава и анализ лихенофлоры г. Новосибирска, выявить основные лихеносинузии в различных типах сообществ на территории города.
  3. Составить лихеноиндикационную карту города и дать ее экологическое обоснование.
  4. Проанализировать накопление тяжелых металлов и радионуклидов слоевищами лишайников в различных районах города.

Защищаемые положения:

    1. Состав лихенофлоры г. Новосибирска и распространение лишайников по городской территории определяются не только природными условиями, но и интенсивностью атмосферного загрязнения.
    2. Лихеноиндикационное картирование позволяет определить степень загрязненности атмосферного воздуха городской территории.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые выявлен полный видовой состав лишайников г. Новосибирска из 230 видов, 37 семейств, 80 родов, из которых Rinodina colobina (Ach.) Th. Fr. - новый для Сибири и Pyrenopsis concordatula Nyl. – новый для Сибири и Азии. Выявлены основные лихеносинузии на территории города и их трансформация под действием атмосферного загрязнения. На основе метода лихеноиндикации впервые проведено картирование атмосферного загрязнения г. Новосибирска. Полученные данные по видовому разнообразию и чувствительности отдельных видов лишайников в данных климатических условиях, а также данные о накоплении слоевищами лишайников тяжелых металлов и радионуклидов позволяют использовать лишайники в долгосрочном мониторинге состояния городской среды, а также оценить распространение загрязнителей от стационарных источников и автотранспорта.

Личный вклад соискателя. В основу работы положены материалы пятилетних исследований автора. Собрано и проанализировано около 3,5 тыс. образцов лихенологического гербария.

Апробация результатов. Основные положения работы докладывались на XL Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2002), XI съезде Русского ботанического общества (Новосибирск-Барнаул, 2003), II молодежной конференции «Исследования молодых ботаников Сибири» (Новосибирск, 2004), Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам (Томск, 2004), Международной конференции «Грибы в природных и антропогенных экосистемах» (Санкт-Петербург, 2005), Российской конференции «Биоразнообразие и пространственная организация растительного мира Сибири, методы изучения и охраны» (Новосибирск, 2005), I Международной научно-практической конференции «Проблемы промышленной ботаники индустриально развитых регионов» (Кемерово, 2006) и I (IX) Международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 171 странице машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и списка литературы, включающего 253 источника, из них 91 иностранных. Работа иллюстрирована 17 таблицами, 13 рисунками, 3 приложениями.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта СО РАН №130 «Экологическое состояние городов Сибири» и молодежного гранта СО РАН № 117 «Лихенология в экологическом мониторинге городов Новосибирской области», способствовавшей успешному проведению исследований.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю - сотруднику лаборатории низших растений ЦСБС СО РАН, д.б.н., проф. Нелле Васильевне Седельниковой, оказавшей неоценимую помощь при сборе и обработке гербарного материала, а также сотруднику ОИГГМ СО РАН Вере Дмитриевне Страховенко, определившей содержание микроэлементов в талломах лишайников.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Новосибирск является крупным индустриальным центром Западной Сибири (занимает площадь около 477 км2), расположен в юго-восточной части Западно-Сибирской равнины на обоих берегах р. Обь (географические координаты 55 с. ш. и 83 в. д.). В административном отношении город разделен на 10 районов, каждый из которых вносит определенный вклад в формирование городского микроклимата. По природным условиям Новосибирская область целиком входит в лесостепную зону, ее климат является континентальным с теплым летом и умеренно-суровой малоснежной зимой. Отличительной особенностью города является его расположение на территории с высокой лесистостью. В пределах города ленточный бор, приуроченный к древней террасе р. Обь, разобщен на несколько крупных сосновых массивов. Новосибирск является крупным промышленным центром. От промышленных предприятий и автотранспорта в атмосферу поступают зола, сернистый газ, двуокись углерода, окислы азота, свинцовые соединения, пары бензина, а также специфические вещества, входящие в состав технологических выбросов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Сбор материалов проводился в период с мая по октябрь 2000-2005 гг. на территории г. Новосибирска, а также некоторых пригородных районов. Территория города была разделена на квадраты со стороной 1 км, в каждом из которых были обследованы все вероятные местонахождения лишайников. Всего собрано и проанализировано около 3,5 тыс. гербарных образцов.

Для учета эпифлеодных лишайников обследован 41 вид древесных растений - 14 местных и 27 интродуцированных. Встречаемость и проективное покрытие оценивались на площадках 20х20 см в трех основных местообитаниях: основание ствола, нижняя часть ствола (от основания до 60 см.) и ствол (от 60 см. до нижних ветвей кроны), в ряде случаев лишайники собирались и с ветвей кроны деревьев и кустарников. Обработка собранного материала осуществлялась в лаборатории низших растений ЦСБС СО РАН общепринятыми в лихенологии методами.

Для каждого квадрата было вычислено среднее значение индекса полеотолерантности:

n

IP=(aici)/Cin, (Трасс, 1968, 1984).

i=1

Полученные значения наносились на карту-схему г. Новосибирска.

ГЛАВА 3. ЛИШАЙНИКИ БИОИНДИКАТОРЫ
АТМОСФЕРНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

На основе литературных данных в главе 3 описаны основные методы биоиндикации и, в частности, лихеноиндикации и проанализированы данные различных авторов о влиянии наиболее распространенных загрязнителей на лишайники. В подразделе 3.3 приведены формулы основных лихеноиндикационных индексов и рассмотрены закономерности распространения лишайников по урбанизированным территориям. В подразделе 3.4 проанализированы сведения по лишайникам г. Новосибирска.

ГЛАВА 4. КОНСПЕКТ ЛИХЕНОФЛОРЫ г.НОВОСИБИРСКА

В конспект лихенофлоры, помимо собственных сборов, включены

лишайники, собранные Н.В. Седельниковой в 1966, 1972-1978 гг. в окрестностях ЦСБС, в бассейне р. Зырянки, в сосновом бору в окрестностях НГУ и больницы по ул. Пирогова, а также данные Е.В. Барсукова по лишайникам в окрестностях ст. Сеятель и Кудряшовском бору (Барсуков, 2001). Названия семейств, родов и видов лишайников расположены в алфавитном порядке. Для каждого вида указан субстрат, на котором он был найден, приведены данные по распространению на исследуемой территории, а также указан географический элемент и тип ареала.

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ ЛИХЕНОФЛОРЫ г. НОВОСИБИРСКА

5.1. Систематический анализ

Всего на территории города обнаружено 230 видов лишайников из 37 семейств и 80 родов, из них один вид - новый для Сибири (Rinodina colobina (Ach.) Th. Fr.), и один – для Сибири и Азии (Pyrenopsis concordatula Nyl.). Один вид (Cetraria islandica (L.) Ach.) отмечен Н.В. Седельниковой в сосновом бору в окрестностях НГУ 6.09.1966 (Седельникова, 1997) и при повторном исследовании выявлен не был. Наибольшее число видов (187) отмечено в Советском районе г. Новосибирска, а наименьшее – в Центральном (24) и Железнодорожном (19). В окрестностях пос. Кудряши найдено 80 видов, пос. Краснообск – 53 и наукограда Кольцово – 47 видов. Из 37 семейств ведущими в лихенофлоре г. Новосибирска являются 7: Physciaceae (33 вида, немногим более 14% всего видового состава), Cladoniaceae, Parmeliaceae (по 29 ви­дов, менее 13%), Bacidiaceae (21 вид, 9,1%), Lecanoraceae (19 видов, 8,2%), Теloschistaceae (17 видов, немногим менее 8 %) и Peltigeraceae (8 видов, 3,5% всего состава). 10 семейств (немногим менее трети общего числа семейств) в лихенофлоре г. Новосибирска представлены одним видом каждое. Из 80 родов в лихенофлоре Новосибирска видовым разнообразием выше среднего обладают 24, что составляет около 30 %. В верхней части спектра располагаются роды: Cladonia (28 видов, немногим более 12% общего числа видов), Lecanora (15 видов, 6,5%), Caloplaca (14 видов, около 6%), Lecania, Physcia (по 9 видов, немногим менее 4%) и Peltigera (8 видов, 3,5%). Спектры ведущих семейств и родов отражают расположение лихенофлоры в равнинной бореальной зоне умеренной области Голарктики.

5.2. Географический анализ

Географический анализ лихенофлоры г. Новосибирска проводился с использованием классификации географических элементов, основанной на принципе зональности (Окснер, 1946, 1948, 1956; Определитель лишайников СССР, 1974; Седельникова, 1985, 1990). Для лихенофлоры г. Новосибирска отмечено 5 географических элементов (таблица): гипоарктомонтанный (11 видов, 4,8% видового состава), монтанный (66 видов, 28,6%), бореальный (93 вида, 42,4%), неморальный (50 вида, 21,6%), степной (5 видов, 2,2% видового состава). На исследуемой территории отмечены виды, относящиеся к 8 типам ареала (таблица): плюрирегиональный, голарктический, голарктико-нотарктический, евразоамериканский, евразиатский, азиатский, субсредиземноморский и евразоафриканский.

Распределение видов лишайников г. Новосибирска по типам ареала
и географическим элементам

Тип ареала

Всего

ПР

ГА

ГН

ЕАМ

ЕАЗ

А

СС

ЕАФ

Бореальный

34

20

10

24

3

2

-

-

93

Монтанный

28

16

5

8

10

1

1

-

69

Неморальный

12

22

1

12

4

1

-

1

53

Гипоарктомонтанный

1

6

1

2

1

-

-

-

11

Степной

3

2

-

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»