Муниципальный район / городской округ;pdf

ИНТЕГРАЛЬНАЯ ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СРЕДЫ ПО
ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АСИММЕТРИИ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНЫ БЕРЁЗЫ ПОВИСЛОЙ (BETULA PENDULA ROTH)
Рамза С.С, Гречнева А.Н.
Российский государственный социальный университет
Москва, Россия
INTEGRAL RAPID ASSESSMENT OF ENVIRONMENTAL QUALITY BY
FLUCTUATING ASYMMETRY LAMINA OF THE DROOPING BIRCH
(BETULA PENDULA ROTH)
Ramza S.S., Grechneva A.N.
Russian state social university
Moscow, Russia
Актуальность экологического мониторинга приобрела особую значимость в
конце ХХ в. с увеличением антропогенного воздействия на окружающую
среду. Наряду с традиционными методами контроля химического загрязнения путем исследования проб воды, воздуха, почв, существуют методы биоиндикации, основанные на изменении морфологических структур растений
под влиянием техногенных поллютантов.
Наиболее часто применяется оценка стабильности живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур, в частности выраженности флуктуирующей асимметрии. Флуктуирующая асимметрия
(ФА) представляет собой незначительные ненаправленные различия между
правой и левой сторонами и является результатом ошибок в ходе индивидуального развития организма. При нормальном состоянии окружающей среды
их уровень минимален, при возрастающем негативном воздействии увеличивается, что ведет к повышению асимметрии [2, 6,7]. Показатель ФА позволяет фиксировать даже незначительные отклонения параметров среды, еще не
приводящих к существенному снижению жизнеспособности особи [3].
Цель нашего исследования - оценка качества урбаносреды в районе
Ивановское г. Москвы.
Материалы и методика исследований. Объектом исследования
для определения степени нарушения стабильности развития выбрана береза
повислая (Betula pendula Roth). Сбор материала проводился в октябре 2013 г.
в ВАО г. Москвы на улице Сталеваров согласно методике «Флуктуирующая
асимметрия древесных и травянистых форм растений как тест-система оценки качества среды» [4]. Для экспресс-оценки было собрано 10 образцов листьев берёзы повислой (Betula pendula Roth) (рис.1) с нескольких деревьев.
Для оценки величин ФА исследованы 5 билатеральных признаков, характеризующих общие особенности листа, удобные для учета и дающие возможность однозначной оценки (рис.1):
1 - ширина левой и правой половинок листа; 2 расстояние от основания до конца жилки второго порядка, второй от основания листа; 3 - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; 4 - расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка; 5 - угол между главной жилкой и
второй от основания листа жилкой второго порядка.
Рис. 1. Схема промеров, используемых для оценки стабильности развития березы повислой (Betulapendula)
Измерения проводили на гербаризованном материале с помощью
штангенциркуля, линейки и транспортира. Для мерных признаков величина
асимметрии у растений рассчитывается как различие в промерах слева и
справа, отнесенное к сумме промеров на двух сторонах. Интегральным показателем стабильности развития для комплекса мерных признаков является
средняя величина относительного различия
между
сторонами на при-
знак. Этот показатель рассчитывается как среднее арифметическое суммы
относительной величины асимметрии по всем признакам у каждой особи, отнесенное к числу используемых признаков. Сначала вычисляется относительная величина асимметрии для каждого признака. Для этого модуль разности между промерами слева (Л) и справа (П) делят на сумму этих же промеров:|Л-П| / |Л+П|. Затем вычисляют показатель асимметрии для каждого
листа. Для этого суммируют значения относительных величин асимметрии
по всем признакам и делят на число признаков. На последнем этапе вычисляется интегральный показатель стабильности развития - величина среднего
относительного различия между сторонами на признак. Для этого вычисляют
среднюю арифметическую величину асимметрии для выборки листьев. Это
значение округляется до третьего знака после запятой.
Для оценки степени выявленных отклонений от нормы использовали
балльную шкалу оценки, характеризующую уровень загрязнения территории
на основе показателя ФА (табл. 1).
Таблица 1
Шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития
для березы повислой (Betula pendula)
Б
Величина поалл казателя стабильноХарактеристика
сти
развития
I
<0,040
Условная норма
I
0,040 - 0,044
Растения испытывают слабое влияние
I
неблагоприятных факторов
I
II I
V V
0,045 - 0,049
0,050 - 0,054
>0,054
Загрязненные районы
Сильно загрязненные районы
Крайне неблагоприятные условия, растения
находятся в сильно угнетенном состоянии
Результаты и их обсуждение. В таблицах 2 и 3 приведены результаты
расчета средней относительной величины асимметрии на признак для 5 промеров листа у 10 растений.
Таблица 2
Оценка стабильности развития с использованием мерных признаков (промеры листа)
Н
Номер признака
омер
1
2
3
4
5
образца
1
3
5
0
9
6
9
5
9
2
6
2
2
9
9
7
8
0
3
8
8
6
4
8
9
0
8
8
9
7
9
9
5
5
0
3
9
3
5
4
2
0
2
7
0
5
3
6
2
7
2
4
7
6
9
8
6
8
0
5
4
2
3
6
7
3
5
0
5
0
5
0
9
8
2
8
9
1
8
9
л, п – значение признака справа и слева
1
5
0
6
4
1
5
6
7
8
9
1
1
0
Таблица 3
Мерные признаки для расчета показателя стабильности развития
Но
мер образца
Величина
асимметрии
листа
Номер признака
1
0,0
1
42
2
2
0,0
13
0,0
83
3
23
0,0
27
35
15
6
22
52
32
21
11
30
0,0
0,0
0,0
47
0,077
0,0
0,064
0,0
0,053
0,0
0,081
0,0
0,020
0,0
0,058
30
0,0
27
0,0
26
31
0,0
58
0,0
0
0,040
50
59
12
0,1
0,1
0,2
0,0
19
42
0,0
0,0
0,0
0
0,039
52
76
22
59
9
17
90
0,0
90
0,1
0,0
0,0
0,0
8
27
57
0,041
21
0,0
0,1
0,0
0,0
7
58
0,0
0,1
0,0
0,0
5
0,0
42
55
28
5
0
0,0
0,0
4
0,0
85
37
0
4
3
0,0
50
10
0,0
50
0,0
0,0
0,1
12
66
53
Величина асимметрии в выборке:
0,0
0,064
41
Х=
0,054
Величина флуктуирующей асимметрии в выборке составляет 0,054 и
имеет IV балла по шкале оценки отклонений (табл. 1), что соответствует
сильно загрязненному району.
Полученные данные можно объяснить интенсивной антропогенной
нагрузкой в данном районе г. Москвы.
Ведущее место в загрязнении атмо-
сферы в районе ВАО занимает автомобильный транспорт (более 80%). Особой интенсивностью движения и, следовательно, объемами выбросов отличается участок МКАД, проходящий по восточной границе округа и шоссе Энтузиастов. На территории округа имеется несколько крупных промзон («Соколиная гора», «Прожектор», «Нефтепродукт», Московский электродный
завод и др.), которые существенно влияют на экологическую обстановку
прилежащих районов. Преобладающие в Москве западные ветры приносят на
территорию района
Ивановское
вредные выбросы из соседних округов
(центрального и юго-восточного).
Таким образом, полученные результаты указывают на экологическое
неблагополучие в районе исследования. Полученные данные позволяют сделать следующие предложения: 1. Принять меры по оздоровлению среды в
данном районе. 2. Провести исследования по оценке и анализу флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой на территории других районов города, что позволит актуализировать базу данных о состоянии окружающей
среды г. Москвы.
Литература
1. Захаров В.М. Асимметрия животных. М.: Наука.- 1987.- 161 с.
2. Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В. И. и др. Здоровье среды: методика оценки.
М.: Центр экологической политики России, 2000. 66 с.
3. Корона В.В., Васильев А.Г. Строение и изменчивость листьев растений: основы
модульной теории. 2-е изд, испр. и доп.- Екатеринбург. - 2007. 280с.
4. Мукминов М.Н., Шуралев Э.А. Методы биоиндикации – Казань, 2011. – 48с.
5. Савинцева Л.С., Егошина Т.Л. Оценка урбаносреды г. Кирова на основе анализа
флуктуирующей асимметрии листовой пластинки березы повислой //Вестник удмуртского университета. Биололгия. Науки о Земле. – Вып.3. – 2012. – с. 31-37.
6. Palmer A.R. Strobeck C. Fluctuating asymmetry as a measure of developmental
stability: implications of nonnormal distributions and power of statistical tests// Acta Zool. Fenn. 1992. Vol. 191. P. 57-72