Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,829

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛИШАЙНИКОВ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА САРАТОВА

Ерофеева И.А. 1 Сергеева И.В. 1 Тихомирова Е.И. 2
1 ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»
2 ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.»
Проведен анализ видового состава лишайников, произрастающих на наиболее распространенных видах древесных пород, которые используются в формировании городской системы озеленения. Установлено, что наиболее распространенными эпифитными лишайниками являются Scoliciosporum chlorococcum, Physcia stellaris (Ach.) Nyl., Parmelia sulcata, Xanthoria parietina (L.), Hypogymnia physodes (L.) Nyl. Выявлены морфологические отклонения у лишайников, такие как обесцвечивание талломов у Xanthoria parientina, Hypogymnia physodes (L.) Nyl., исчезновение органов размножения, появление хлоротических пятен, мелкие размеры слоевищ. Показано, что наименьшее проективное покрытие лишайниковых группировок характерно для центральной зоны города, и на некотором удалении от центра вдоль оживленных автотрасс. Наибольшие значения проективного покрытия наблюдаются на территории лесопарка Кумысная поляна.
эпифиты
виды-форофиты
лихеносинузии
городские территории
1. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2013 году. Саратов, 2014. – 242 с.
2. Энциклопедия Саратовского края (в очерках, фактах, событиях, лицах). - Саратов: Приволжское книжное издательство, 2002. 688 с.
3. Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге/ Л.Г. Бязров. - М.: Научный мир, 2002. - 336с.
4. Сверлова Л.И. Научные основы современного подхода к оценке уровня загрязнения атмосферного воздуха городов // Успехи современного естествознания. - 2009 - № 7 - С. 20-22.
5. Шустов М.В. Лишайники Приволжской возвышенности./ М.В. Шустов. – Наука, Наука – М, 2006.-238 с.
6. Определитель лишайников России. – Спб.: Наука, 1996.- Вып. 6. – 202 с - 275 - 1998. – Вып.7. – 165 с.; - 2003. – Вып. 8. – 275 с.; - 204. – Вып.9. – 338 с.
В настоящее время изучение экологического состояния современных городов является одной из актуальных проблем современного техногенного мира. Промышленное загрязнение влияет на все компоненты растительных сообществ. С геоэкологической точки зрения на территории города Саратова выделяются два крупных промышленных района Заводской и Ленинский и наиболее освоенная и техногенно измененная центральная часть, для которой характерны низкое гипсометрическое положение, очень плотная застройка, слабое озеленение, наличие промышленных предприятий [2].

Несмотря на то, что произошел спад производства, и количество выбросов в атмосферу снизилось, но проблема загрязнения городского воздуха продолжает оставаться актуальной, так как город Саратов относится к городам со сложным рельефом, и условия орографии и ветрового режима оказывают существенное влияние на состояние атмосферного воздуха [1].

Для быстрой и достаточно надежной экологической оценки загрязнения воздуха и его состояния применяются методы лихеноиндикации. Они отличаются малозатратностью и достаточно высокой информативностью. Любые изменения в воздушной среде находят свое отражение на особенностях состава лихенобиоты [5,3].

Известно, что в силу своих биологических особенностей лишайники более чувствительны к загрязнению воздуха, чем высшие растения, в связи с отсутствием корней они получают воду и элементы питания из жидких и твёрдых атмосферных выпадений и соответственно аккумулируют содержащиеся в них поллютанты [4].

Масштабные лихенологические исследования в пределах города Саратова не проводились. Весьма актуальным является вопрос по изучению лихенобиоты территории города Саратова и возможностям ее применения для оценки качества воздушного бассейна.

Антропогенное влияние на рост лишайников, как считает K. Schneider (1985), находится в прямой зависимости от видовой принадлежности дерева, городской застройки, экспозиции на стволе. Среди свойств субстрата важное значение имеют поверхность субстратов (Doll, Ziebold,1976) и содержание микроэлементов в корке (Barkman, 1958; Gilbert, 1970; Hawksworth, Rose, 1970).

Нами предпринята попытка проанализировать видовой состав лишайников, произрастающих на наиболее распространенных видах древесных пород, которые используют в формировании городской системы озеленения [1].

На территории города произрастает более 100 видов деревьев и 87 видов кустарников. Основную массу деревьев и кустарников составляют породы устойчивые к тяжелым климатическим условиям нашей зоны, загрязнению окружающей среды и отсутствию ухода за зелеными насаждениями. Преобладающими древесными породами являются: вяз приземистый (мелколистный), ясень ланцетный, клен ясенелистный, тополь пирамидальный, дуб черешчатый [2]. Остальные породы имеют незначительную долю в зеленых насаждениях города. Хвойные породы занимают 3,2% от общего количества деревьев.

Материалы и методы исследования

Для исследования нами были выбраны административные районы города Саратова. Исследовалась эпифитная лихенофлора, выявлялся видовой состав лишайников, их приуроченность к древесным видам (форофитам), анализировались их экологические характеристики и выявлялись фоновые (индикаорные) виды.

Отбор участков велся с учетом данных по степени загрязненности воздуха (доклад о состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2014 г). В качестве «условно фоновой территории» выбрана территория лесопарка Кумысная поляна, окаймляющего современный Саратов с западной части города, на Лысогорском останцовом массиве Приволжской возвышенности, площадью 3987 га [2].

Для обработки использовался видовой состав лишайников обнаруженных на 10 породах деревьев, которые встречаются на всех исследуемых территориях. Это дуб черешчатый (Quercus robur L.), тополь пирамидальный (Populus pyramidalis Rozier), береза бородавчатая (Betula репdula Roth.), клен яснелистный (Acer negundo L.), вяз мелколистный (Ulmus parvifolia), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia L.), ясень ланцетный (Fraxinus lanceolata), осина обыкновеная (Populus tremula L.) сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), сирень обыкновенная (Syringa vulgaris L.).

На деревьях закладывали три пробные площадки с различных сторон ввиду неравномерности покрытия ствола лишайниками. Для выявления особенностей пространственного распределения лишайниковых группировок нами было намечено для описания 10 пробных площадок. На каждой пробной площадке обследовалось не менее 15 деревьев. В работе использовались полевые и лабораторные методы. Исследования проводились на территории шести административных районов города с использованием локально-маршрутного метода.

При исследовании образцов деревьев учитывалась порода форофита. Лишайники собирали для определения в камеральных условиях, используя обычное оборудование, применяемое для гербаризации растений. Морфологические особенности изучались с помощью бинокуляра. А при изучении временных препаратов использовали микроскоп. Определение видов лишайников проводилось по «Определителям», «Флорам» и монографиям отечественных и зарубежных авторов [6].

Результаты исследований и их обсуждение

Разные древесные породы характеризуются различным количеством видов эпифитных лишайников обнаруженных на них. Всего на 10 породах деревьев встречается 15 (66,6 %) видов лишайников. Эта величина колеблется от 15 видов на березе бородавчатой (Betula pendula Roth.) до 6 на ясене ланцетном (Acer negundo L.),. Такое значительное варьирование, по нашему мнению, связано с неравномерностью использования этих пород в озеленении городских территорий. Такие виды как вяз, клены яснелистный и остролистный используются в основном на улицах с интенсивным автомобильным движением, на территориях промышленных зон и вблизи промышленных предприятий. Поэтому лимитирующим здесь будет выступать, прежде всего, загрязнение атмосферного воздуха.

Данные виды, как правило, не встречаются в лесопарковой части города, где уровень загрязнения значительно ниже. И наоборот, такие виды, дуб обыкновенный, береза повислая и некоторые другие могут встречаться и в лесопарках города. В связи с этим для них отмечается большее количество видов эпифитных лишайников.

Оценка встречаемости видов лишайников показала некоторые качественные различия в параметрах лихенофлоры (табл. 1). Пять видов лишайников имеют встречаемость более 55 %, наиболее распространены - Scoliciosporum chlorococcum, Physcia stellaris (Ach.) Nyl., Parmelia sulcata, Xanthoria parietina (L.), Hypogymnia physodes (L.) Nyl.

Таблица 1

 Видовой состав эпифитных лихеносинузий

Форофит (вид дерева)

Состав лихеносинузий

Acer negundo

Xanthoria panetina - Scoliciosporum chlorococcum - Parmelia sulcata - Xanthoria parietina

Betula pendula

Parmelia sulcata - Physcia stellaris - Xanthoria parietina

Physcia stellans - Caloplaca cerina - Lecanora allophana

Physcia stellaris - Scoliciosporum chlorococcum - Hypogymnia physodes

Lecanora symmicta - Physconia detersa - Scoliciosporum chlorococcum

Quercus robur

 

Parmelia sulcata - Hypogymnia physodes - Evernia prunastri

Hypogymnia physodes - Parmelia sulcata - Physcia dubia

Populus pyramidalis

Xanthoria parietina - Caloplaca cerina - Hypogymnia physodes

Parmelia sulcata - Xanthoria parietina

Physcia stellaris - Scoliciosporum chlorococcum

Ulmus parvifolia

Xanthona parietina - Caloplaca cerina

Parmelia sulcata - Xanthona parietina

Fraxinus lanceolata

Caloplaca cerina - Physcia stellaris

Caloplaca cerina - Parmelia sulcata - Xanthoria parietina

Populus tremula

Xanthoria parietina - Parmelia sulcata - Xanthoria parietina

Pinus sylvestris

Lecanora symmicta - Xanthoria parietina - Physcia dubia

Syringa vulgaris

Scoliciosporum chlorococcum - Physcia dubia - Xanthona panetina

Нами выявлены морфологические отклонения у лишайников, такие как обесцвечивание талломов у Xanthoria parientina, Hypogymnia physodes (L.) Nyl., исчезновение органов размножения, появление хлоротических пятен, мелкие размеры слоевищ многих видов (Азарченкова, 2011). На основании постоянства видов, встречаемость которых равна или превышает 30%, описаны лихеносинузии на основных форофитах.

Основные синузии, формирующиеся на средней части ствола форофитов, представлены Xanthoria parietina, Parmelia sulcata и Physcia stellaris. Scoliciosporum chlorococcum. Наиболее разнообразны эпифитные лихеносинузии на Betula pendula, Populus pyramidalis, Quercus robur. Нами дается оценка проективного покрытия лишайников по шкале Хульта - Сернандера, где: 5 - степень проективного покрытия от 100 до 50%; 4 - степень проективного покрытия от 50 до 25 %; 3 - степень проективного покрытия от 25 до 12,5%; 2 - степень проективного покрытия от 12,5 до 6,25%; 1 - степень проективного покрытия ниже 6,25%.

Наименьшее проективное покрытие лишайниковых группировок характерно для центральной зоны города, и на некотором удалении от центра вдоль оживленных автотрасс. Наибольшие значения проективного покрытия наблюдаются на территории лесопарка Кумысная поляна (табл. 2).

При анализе видового состава эпифитных лишайников и их встречаемости установлены группы устойчивости лишайников, включающие следующие категории. Очень чувствительные эпифитные виды - встречающиеся в лесопарках на окраинах города (балл встречаемости 5): Cladonia cp,. Evernia prunastri (l.) Ach. Hypogymnia physodes, Brioria implexa, Physconia detersa.

Чувствительные виды - распространенные на периферии города, в зонах коттеджной застройки, на древесных видах в озеленении некрупных автотрасс (балл встречаемости 3 и 4): например, Scoliciosporum chlorococcum, Physcia  stellaris (l.) Nyl.tenella, Rinodina sophodes.

Устойчивые виды - формирующие лишайниковые синузии на деревьях в зоне промышленных предприятий, использующихся в озеленении крупных автотрасс, в центре селитебных районов (балл встречаемости 2 и 1): Parmelia sulcata,, Lecanora hagenii, Caloplaca cerina и др. Наиболее распространенными и преобладающими эпифитами являются Xanthoria parietina (L.) Belt.

На периферии города значения общего проективного покрытия эпифитных лишайниковых синузий всегда выше по сравнению с оживленными автотрассами, административными центрами города, около работающих предприятий, автовокзалов и железнодорожного узла.

Таблица 2

Проективное покрытие лишайников на различных древесных породах

№ п/п

Название вида

Береза бородавчатая

Тополь пирамидальный

Клен яснелистный

Дуб черешчатый

Вяз мелколистный

Ясень ланцетный

Сосна обыкновенная

осина

сирень

Рябина обыкновенная

1

Scoliciosporum chlorococcum

5

5

-

5

-

4

2

4

1

-

2

Physcia stellaris (l.) Nyl.

4

3

2

3

-

4

-

2

1

1

3

Physcia dubia

1

2

1

3

1

1

1

3

-

-

4

Xanthoria parietina (l.) Th. Fr.

3

3

4

4

4

3

-

4

2

1

5

Caloplaca cerina

 

4

-

-

2

1

1

-

-

-

-

6

Rinodina sophodes

 

1

3

-

-

2

2

1

-

1

2

7

Parmelia sulcata Taul.

4

3

2

3

2

4

2

3

1

-

8

Lecanora hagenii. Ach.

3

3

2

4

1

2

-

2

-

1

9

Lecanora allophana

4

2

1

-

1

-

2

-

1

1

10

Lecanora symmicta

3

2

-

4

-

2

-

2

-

-

11

Hypogymnia physodes (l.) Nyl.

1

-

-

1

1

3

-

2

-

1

12

Evernia prunastri (l.)Ach.

1

2

-

1

-

2

-

-

-

-

13

Cladonia sp.

 

1

-

-

1

-

-

-

-

-

-

14

Brioria implexa

 

1

-

-

-

1

-

1

-

1

-

15

Physconia detersa

 

1

-

-

1

-

1

1

-

1

1

Анализ особенностей распределения видов эпифитных лишайников показывает, что изученные виды-форофиты имеют отличия в видовом составе эпифитных лишайников. Формирование городской лихенобиоты происходит не одинаково. Наиболее разнообразными по видовому составу является эпифитный лишайниковый покров, развивающийся на озеленённых территориях. Наименьшее видовое разнообразие отмечается в промышленной зоне и на участках городской сети транспортных магистралей.

Эти отличия обусловлены свойствами коры деревьев, как субстрата для эпифитных лишайников, а так же неравномерностью распределения древесных пород по территории города. В городе происходит значительное уменьшение видового разнообразия лишайников в сравнении с естественной лихенобиотой; в городских насаждениях обычным видом считается Xanthoria parietina. Практически не осталось городских ландшафтов, не подверженных антропогенным воздействиям и, даже на Кумысной поляне, находящейся в окрестностях г.Саратова, сокращается видовое разнообразие лишайников.

Рецензенты:

Рогачева С.М., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой  «Природная и техносферная безопасность» ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»,  г. Саратов;

Щербаков А.А., д.б.н.,  профессор,  профессор кафедры  микробиологии, биотехнологии и химии ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова», г. Саратов.


Библиографическая ссылка

Ерофеева И.А., Сергеева И.В., Тихомирова Е.И. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛИШАЙНИКОВ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА САРАТОВА // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=23858 (дата обращения: 15.12.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252