Оценка экологического состояния атмосферной среды города Краснодара с помощью методов лихеноиндикации (стр. 2 из 5)

Лишайники антропогено трансформированных территорий накапливают в своих слоевищах различные химические элементы (Блюм, Тютюнник, 1990; Криворотов, Чумаковский, 1998; Дмитриев, 1995 и другие). Установлены определенные закономерности распределения элементов в слоевищах лишайников (Елсаков, 1996). Лишайники являются чувствительными к загрязнению окружающей среды организмами, что позволяет использовать их в качестве биоиндикаторов при оценке состояния территории с различной техногенной нагрузкой (Гарушанц и др., 1997; Скирина, 1998; Чеснокова, 1999). Разработаны различные методы лихеноиндикационной оценки антропогенного загрязнения урбанизированной территории: лихеноиндикация может проводиться на основе изучения химического состава слоевищ (Аржанова, Скирина, 1997; Родникова, 1997); при наличии исторических данных о видовом составе лихенофлоры территории может осуществляться анализ распределения антропогенного загрязнения во времени (Блюм, Тютюник, 1989; Бязров, 1992, 1996; Малышева, 1993); часто применяются индексы, отражающие степень антропогенного загрязнения атмосферного воздуха (Баумгертнер, 1998; Криворотов и др., 2000; Пахомов, 1996 и другие), может производиться трансплантация лишайников из фоновых местообитаний в загрязненные (Крючкова, Григорьев, 2002; LeBlanc, Rao, 1973; Palomäki et al., 1992 и другие).

Картирование урбанизированной территории проводится на основе данных о распространении видов лишайников (Пишут, 1994; Batič, Mayrhoter, 1995, 1996), значений индексов (Баумгертнер, 1998; Малышева, 1998; Пахомов, 1996; Терехина, 1995) и других показателей (Kiszka, 1992).

Биоиндикационные работы для территории города Краснодара ранее не проводились. Не осуществлялось детальное изучение лихенофлоры и ее структуры. В лихенологическом отношении обследованы были лишь отдельные районы города (Криворотов, 1995, 1974; Криворотов, Сионова, 2003). Все это определило необходимость изучения лихенофлоры и лихеносинузий города Краснодара, а также возможностей использования эпифитных лишайников для биомониторинга антропогенного загрязнения его атмосферной среды.

Глава 2 Физико-географическая характеристика района исследований

В главе приведена характеристика геологического строения, рельефа, климата, гидрологии, почвенного покрова, растительности города Краснодара.

Город Краснодар характеризуется самым высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха в Краснодарском крае. В течение года в его атмосферу поступает около 400 тысяч тонн загрязняющих веществ, основной объем выбросов (более 95 %) приходится на автотранспорт (Доклад…, 2005). Отмечается превышение ПДК некоторыми химическими соединениями и элементами (Чумаковский и др., 2006). Контроль за состоянием атмосферного воздуха в городе проводится эпизодически.

Глава 3 Материал и методы работы

Материалом для работы послужили собственные сборы в количестве более 3000 образцов и исследования автора, проведенные на территории урбоэкосистемы города Краснодара в 2002-2006 гг. На территории города проводились маршрутные и стационарные исследования. Заложено 696 пробных площадей, обследовано около 5000 экземпляров деревьев. Учет видового состава лишайников, их проективного покрытия, а также приуроченность к определенным видам форофитов выявлялись по известным методикам (Криворотов, 2001, 2002). Определение лишайников проводилось по методике А. Н. Окснера (1974) в лаборатории кафедры биологии и экологии растений Кубанского госуниверситета. Таксономический список составлен с учетом современной номенклатуры (Ericksson et al., 2001). Географический анализ лихенофлоры и анализ жизненных форм проводились в соответствии с данными Н. С. Голубковой (1966, 1983).

Зонирование изучаемой территории (деление на центральную, периферическую, парковую и пригородную зоны) проведено согласно методике, предложенной С. Б. Криворотовым (2002). Для каждого вида лишайников составлены карты их распространения. В качестве картографической основы использовалась карта города (Краснодар…, 2003). Анализ распространения лишайников по территории урбоэкосистемы проводился на основе их встречаемости, а также значений коэффициентов встречаемости в выделенных зонах. Группы и классы встречаемости выделены по методике, предложенной Ю. П. Солдатенковой (1977). На пробных площадях определено проективное покрытие лишайников.

В качестве фонового участка использовалась территория Краснолесского участка Государственного опытного лесоохотничьего хозяйства «Кубаньохота» («Красный лес»). Анализы на наличие металлов в слоевищах лишайников выполнены с помощью атомно-абсорбционного спектрометра МГА-915.

Для лихеноиндикационного картирования города использовались данные о встречаемости различных видов на территории урбоэкосистемы, учитывалось общее количество видов на пробных площадях, их проективное покрытие и значения индексов атмосферного загрязнения. На этой основе были построены карты количества видов, карты общего проективного покрытия лишайников, карта на основе индекса полеотолерантности (IP). Для построения карт использовался программный продукт ArcGIS 9.3, модули Geostatistical Analys, Spatial Analys.

Статистическая обработка полученных данных проводилась в программном приложении Microsoft Excel для Windows. Количественные показатели диссертации статистически обработаны и достоверны.

Глава 4 Флора лишайников урбоэкосистемы города Краснодара

и ее анализ

Систематическая структура лихенофлоры

Эпифитная лихенофлора урбоэкосистемы города Краснодара представлена 62 видами, принадлежащими к 30 родам и 11 семействам. Все виды лишайников относятся к типу Ascomycota, подтипу Pezizomycotina, классам Arthoniomycetes (1 вид), Lecanoromycetes (59). Один род и один порядок имеют неопределенное систематическое положение.

Преобладающими по количеству родов являются семейства Parmeliaceae (11 родов), Physciaceae (6), Candelariaceae (2), Lecanoraceae (2), Pertusariaceae (2), Teloschistaceae (2). По числу видов доминируют Physciaceae (16 видов), Parmeliaceae (14), Lecanoraceae (10), Ramalinaceae (7). Они объединяют 75,8 % видов лишайников и составляют ядро лихенофлоры города (табл. 1).

Таблица 1. Структура эпифитной лихенофлоры урбоэкосистемы города Краснодара

Семейство	Число родов	Число видов	% от общего числа видов
1	2	3	4
Bacidiaceae	1	1	1,6
Candelariaceae	2	4	6,5
Graphidaceae	1	1	1,6
Lecanoraceae	2	10	16,1
Parmeliaceae	11	14	22,6
Pertusariaceae	2	3	4,8
Physciaceae	6	16	25,8
Ramalinaceae	1	7	11,3
Roccellaceae	1	1	1,6

Продолжение табл. 1

1	2	3	4
Teloschistaceae	2	4	6,5
Lichenes imperfecti	1	1	1,6
Всего	30	62	100,0

Ведущими по числу видов родами являются Lecanora (8), Ramalina (7), Physcia (6), Caloplaca (3), Candelariella (3), Parmelia (3), Phaeophyscia (3), Physconia (3).

Географический анализ лихенофлоры

В лихенофлоре города выделено 10 географических элементов: мультирегиональный элемент с голарктическим (21 вид) и неморальным (11) типами ареала, неморальный с паннеморальным типом ареала (9), бореальный с панбореальным типом ареала (5), евриголарктический с голарктическим типом ареала (4), ното-бореальный (2), неморальный элемент с евразоафриканским (2), еврамериканским (1) и евразиатским (1) типами ареала, монтанный элемент с европейским типом ареала (1) (рис. 1).

Рис. 1 Географические элементы эпифитной лихенофлоры урбоэкосистемы города Краснодара (% от общего количества видов)

Анализ географических элементов показал, что лихенофлору города можно охарактеризовать как мультирегиональную с участием неморальных элементов.

Спектр жизненных форм лишайников

Все обнаруженные на территории урбоэкосистемы виды относятся к числу эпигенных лишайников. Наиболее многочисленными в видовом отношении являются группы плагиотропных листоватых рассеченнолопастных ризоидальных (25 видов), плагиотропных однообразно-накипных зернисто-бородавчатых (18), ортотропных кустистых повисающих плосколопастных (10) жизненных форм. Меньшим количеством видов представлены группы плагиотропных однообразно-накипных лепрозных (4), плотнокорковых (3), плагиотропных листоватых вздутолопастных неризоидальных (1), ортотропных кустистых повисающих радиально-лопастных (1) жизненных форм (табл. 2).

Таблица 2. Спектр жизненных форм эпифитных лишайников урбоэкосистемы города Краснодара

Тип	Класс	Группа	Подгруппа	Коли-чество видов	% от общего числа видов
Плагио-тропные	накипные	однообразно-накипные	лепрозные	4	6,5
			зернисто-бородавчатые	18	29,0
			плотнокорковые	3	4,8
	листоватые	рассеченнолопастные ризоидальные		25	40,4
		вздутолопастные неризоидальные		1	1,6
Орто-тропные	кустистые	кустистые повисающие	плосколопастные	10	16,1
			радиально-лопастные	1	1,6
Всего				62	100,0