Влияние на растения антропогенных факторов на. Исследовательская работа «изучение влияния абиотических и антропогенных факторов на растения в городе» Автор: ученица 9 класса Солдатченкова Мария Научный Пономарева Е. В. Воронеж 2009 оглавление введение Глава 1 «Состояние вопроса»

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Прогноз влияния антропогенных факторов на жизнь растений вашего региона. Влияние на растения антропогенных факторов на


Прогноз влияния антропогенных факторов на жизнь растений вашего региона

Отрицательное влияние антропогенных факторов

К антропогенным факторам неблагоприятного воздействия на лесные и урбоэкосистемы относятся: загрязнение атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, почвы промышленными и автотранспортными выбросами; хозяйственные мероприятия, проводимые в лесных и городских насаждениях; возрастающие с каждым годом масштабы рекреации насаждений.

Загрязнение окружающей среды. Промышленные эмиссии и выхлопные газы автотранспорта приводят к значительным стрессам, которые испытывают лесные и урбоэкосистемы. Однако из всех компонентов экосистем от загрязнения атмосферы и почвы наиболее сильно страдает растительность. Лесные и городские насаждения, находящиеся в зоне атмосферного загрязнения, ослабляются и усыхают.

Различные древесные породы обладают неодинаковой газоустойчивостью и газочувствительностью.

Газоустойчивость — это способность растения противостоять вредному действию газов, сохраняя свою жизнеспособность.

Газочувствительность — это скорость и степень появления у растений патологической реакции на токсическое действие газов. Например, лиственница более газочувствительна, чем сосна и ель, и тем не менее она обладает большей газоустойчивостью, чем указанные породы. Различают три вида газоустойчивости растений: физиологическую, морфологическую и биологическую.

Физиологическая устойчивость определяется низкой окисляемостью клеточного содержимого. Двуокись серы и другие кислые газы, проникая в клетки, связывают активное железо, без которого невозможен фотосинтез. Так как солнечная энергия продолжает поступать в листья, то хлорофилл, обладающий флуоресцирующей способностью, проявляет фотодинамическое действие, которое выражается в фотоокислении. Окисленные вещества разрушаются, что приводит к отмиранию клеток. Поэтому чем меньше окисляемость протоплазмы, тем выше газоустойчивость растений. В связи с этим хвойные породы, имеющие большую окисляемость, менее устойчивы к действию газов. Лиственные породы, у которых общая окисляемость меньше, обладают более высокой газоустойчивостью.

Морфолого-анатомическая газоустойчивость обусловливается особенностями строения листьев, которые препятствуют поступлению газов в растение. Биологическая газоустойчивость связана со способностью растений быстро восстанавливать пораженные газами органы.

Растение может обладать одновременно различными видами газоустойчивости. При этом какой-либо один вид газоустойчивости может доминировать и определять степень газоустойчивости данного вида растения. Газоустойчивость древесных пород зависит от химического состава соединений, которые есть в промышленных отходах, от условий внешней среды и характера задымления.

Основными примесями, содержащимися в выбросах промышленных предприятий и автотранспорта, являются соединения серы, фтора, хлора, азота, магния и др. Ниже приводятся диагностические признаки поражения под действием опасных соединений.

Диоксид серы (S02) — этот бесцветный газ выбрасывается в атмосферу коксохимическими заводами, горнорудными и целлюлозно-бумажными предприятиями. Характерные признаки поражения появляются на хвое (листьях) только при сильном действии выбросов, когда разрушаются клеточные структуры и пигмент. При действии высоких концентраций газа четкие признаки поражения проявляются через несколько дней. Хвоя приобретает рыже-бурую окраску. У сосны и пихты изменения окраски хвои часто начинаются с концов. Причем у сосны оно протекает постепенно, тогда как у ели вначале идет медленно, а затем очень бурно. На листьях под влиянием сернистого газа появляются пятна красно-бурого цвета различного размера. Высокие концентрации сернистого газа вызывают образование пятен, часто охватывающее более половины площади листовой пластинки.

Поражение диоксидом серы приводит к преждевременному опадению листьев и хвои, а высокие концентрации газа вызывают искривление и отмирание молодых побегов. Лиственные породы более устойчивы к действию SO2, чем хвойные. Предельно допустимая концентрация его составляет (мг/м3): для лиственницы 0,25, для сосны 0,40, для ели 0,70.

Ослабление деревьев сопровождается нарушением обмена веществ, падением активности окислительных ферментов, ослаблением фотосинтеза и разрушением хлорофилла. В то же время происходят деформация и разрушение клеток и тканей коры, луба, камбия, хвои и листьев.

Фтор и его соединения — в твердом или газообразном состоянии они выбрасываются в атмосферу заводами по производству алюминия, кирпича, керамических изделий, фосфатных удобрений; выделяются при выплавке стали, попадают в атмосферу из дымовых труб и фабричных установок.

Поражение растений происходит через листья (хвою) и корни при концентрации, равной 0,01 мг/м5, поражения образуют по, периферии листа узкие некротические полосы светло-желтого цвета. У хвойных пород происходит побеление, а затем потемнение концов хвои, которое распространяется к основанию игл. Действие фтора в высоких концентрациях выражается в прекращении фотосинтеза, нарушении роста и развития, отмирании завязей, загнивании плодов. Наиболее восприимчивы к соединениям фтор хвойные породы, среди них менее устойчива сосна.

Хлор и хлористый водород применяют в производстве пластмасс и инсектицидов. Эмиссии соляной кислоты встречаются на заводах по изготовлению калийных солей. Пары хлора и хлористого водорода быстро оседают на землю и поэтому повреждают растительность только вблизи источника эмиссии. Их содержание в воздухе в концентрации менее 1 мг/м3 вызывает сильно, поражение листьев. Вначале листья приобретают темный цвет с хорошо заметным серебристым оттенком, затем на них появляются обесцвеченные участки разных размеров. По мере отмирания тканей они крошатся, образуя отверстия. При длительном действии низких концентраций хлора краснеют края листьев.

Нитрозные газы. Это смесь окисей азота, которая выбрасывается в атмосферу заводами по производству азотной, серной кислот и нитратных удобрений, а также — с отработанными газами автотранспорта. Окиси азота вызывают сильное поражение листьев (хвои) в концентрации более 2 мг/м3. На вершинах и по краям листьев образуются буровато-черные участки. У хвойных пород происходит покраснение кончиков хвои.

Выхлопные газы автотранспорта. В их состав входят фумиганты окиси углерода, нитрозные газы, ненасыщенный водород, полициклические ароматические углеводороды, сажа и свинцовые соединения. Выхлопные газы вызывают образование некрозов на листьях, преждевременное усыхание и опадение листвы, ослабление и усыхание деревьев.

Пылевидные эмиссии выбрасываются топками, металлургическими и цементными заводами.

Цементная пыль представляет собой смесь минералов, содержащих калий, кальций, алюминий. Такая смесь выбрасывается печами цементных заводов, пылевидные эмиссии осаждаются вблизи источников загрязнения. Оседающая на листьях и хвое пыль снижает ассимиляцию и эффективность солнечного излучения, способствует повышению температуры. При попадании на почву пыль изменяет ее кислотность и содержание в ней микроэлементов. Все это приводит к усыханию хвои и листьев, нарушению роста корневой системы и как следствие — к ослаблению и гибели деревьев.

Магнезитовая пыль образуется при обжиге магнезитовой руды. Основным компонентом магнезитовой пыли является оксид магния. Она оказывает отрицательное действие как на лиственные, так и на хвойные породы, однако последние страдают сильнее. Магнезитовая пыль повреждает только молодую хвою и листву. Поэтому в начале вегетации деревья менее устойчивы к действию магнезитовой пыли. В связи с этим хвоя, уцелевшая от токсического действия магнезитовой пыли в первые годы жизни, в дальнейшем не погибает. В результате действия магнезитовой пыли хвоя на побегах текущего года принимает светло — или желтовато-зеленую окраску. Двухлетняя хвоя краснеет, буреет и частично погибает. У лиственных пород между жилками листа образуются светло-зеленые или желтовато-зеленые пятна.

В результате постоянного действия магнезитовой пыли хвойные породы усыхают, особенно сосна и ель. Их гибель наступает при сильном изреживании кроны, которое происходит вследствие поражения молодой хвои магнезитовой пылью и под влиянием ее естественного старения. Отмирание пораженной сосны часто связано со стволовыми вредителями, поселяющимися на ослабленных деревьях.

Степень повреждения растений промышленными эмиссиями зависит от их концентрации в окружающей среде и длительности действия. Длительное воздействие выбросов в концентрациях ниже предельной нормы вызывает хронические поражения насаждений, проявляющиеся в постепенном изменении физиологических и биохимических функций. Аварийные выбросы, характеризующиеся высокими концентрациями и кратковременным действием, приводят к острым поражениям, которые проявляются в массовом образовании некрозов на листьях и хвое и сравнительно быстром отмирании деревьев.

Усыхание насаждений в зоне промышленных выбросов зависит от следующих факторов: возраста, состава и полноты насаждений, близости источника выбросов, направления ветра, рельефа, погодных условий, концентрации токсичных веществ.

В зоне промышленных выбросов процесс усыхания более интенсивен в насаждениях старшего возраста, в изреженных и высокополнотных древостоях. Это объясняется тем, что в изреженных насаждениях газы беспрепятственно проникают вглубь, а при слишком плотном смыкании крон они застаиваются под пологом длительное время, не изменяя концентрации. Значительно меньше усыхают среднеполнотные насаждения, в которых воздух максимально перемешивается и концентрация токсичных веществ уменьшается. Смешанные насаждения в меньшей степени страдают от дымовых газов, чем чистые хвойные, так как лиственные породы поглощают часть газов и уменьшают их вредное влияние на хвойные породы.

Сохранность и повышение устойчивости лесных и зеленых городских насаждений в зонах воздействия промышленных выбросов достигается комплексом технических и лесохозяйственных мероприятий. Для того чтобы уменьшить влияние промышленных выбросов, необходимо прежде всего постоянно совершенствовать пыле — и газоочистительные установки, а также технологии промышленных процессов. Сокращение выбросов автотранспорта может быть достигнуто совершенствованием двигателей внутреннего сгорания, переводом их на другие малотоксичные виды топлива.

Большое значение имеет организация мониторинга за состоянием лесных и зеленых насаждений в зонах промышленных выбросов. Из числа лесохозяйственных мероприятий, направленных на снижение степени воздействия промышленных выбросов, можно назвать следующие: создание смешанных насаждений с опушками из стойких пород, расположение насаждений с учетом рельефа и направления господствующих ветров, определяющих распространения выбросов. Кроме того, при озеленении промышленных центров необходимо учитывать различную степень газоустойчивости древесных пород. Г. М. Илькуном (1978) дана следующая оценка газоустойчивости деревьев и кустарников:

    очень устойчивые — белая акация, боярышник, ива белая, роза, сирень, тополь бальзамический и канадский, ясень зеленый; устойчивые — ель колючая, можжевельники казацкий, сибирский и обыкновенный, вяз, дуб, карагана древовидная, разные виды клена, липа крупнолистная и войлочная, рябина обыкновенная, сирень, тополь белый, черный, крупнолистный, яблоня, ясень американский, обыкновенный и пушистый; относительно устойчивые — можжевельник виргинский, береза пушистая, граб, конский каштан, клен остролистный, липа мелколистная, орех, тополь китайский, лавролистный; малоустойчивые — ель восточная, сибирская, пихта белая, сибирская, барбарис обыкновенный, береза бородавчатая; неустойчивые — лиственница, сосна обыкновенная, Банкса, веймутова.

Хозяйственная деятельность человека наряду с положительным влиянием (уход за лесом, создание насаждений, борьба с болезнями и вредителями) в ряде случаев отрицательно сказывается на насаждениях, вызывая их ослабление, отмирание, способствуя развитию очагов вредителей и болезней. Негативными сторонами хозяйственной деятельности, способствующими развитию болезней, являются следующие мероприятия: порослевое возобновление, монокультура, неудачные типы и конструкции посадок, выпас скота, травматизм растений, применение пестицидов и других химических веществ.

Систематическое возобновление насаждений порослью приводит к их вырождению. Порослевые насаждения второго и последующих поколений, как правило, ослаблены и менее производительны, чем насаждения семенного происхождения, что объясняется резким нарушением развития корневой системы и кроны. Ослабленность порослевых насаждений является предпосылкой для поражения их болезнями. В порослевых насаждениях особенно часто возникают очаги сосудистых болезней, передающихся через зараженные пни: сосудистый микоз дуба, голландская болезнь ильмовых пород, вертициллезное усыхание клена. Приспевающие и спелые насаждения порослевого происхождения сильнее, чем семенные, поражаются гнилями. По данным А. И.Воронцова (1978), пораженность Останкинской дубравы ложным дубовым трутовиком (Phellinus robustus) в среднем составляла 25,3%, а на отдельных участках достигала 43 %. В Тульских засеках в средневозрастных дубравах порослевого происхождения плодовые тела ложного дубового трутовика имели 15 — 20% деревьев, а 35 — 40% модельных деревьев были с гнилью, вызванной этим трутовиком.

Создание монокультур является причиной развития опасных болезней, принимающих характер эпифитотий. Это объясняется тем, что однопородные насаждения характеризуются бедным видовым составом патогенов, но некоторые из них, способные поражать породу, образующую насаждение, оказываются в оптимальных условиях. Создание чистых сосновых культур, особенно на нелесных почвах, привело к развитию эпифитотий корневой губки (Heterobasidion annosum) в разных регионах России. В очагах корневой губки развиваются очаги стволовых вредителей. Чистые сосновые культуры сильнее страдают от снежного шютте (Phacidium infe-stans), побегового рака (Scleroderris lagerbergii). В чистых культурах и посадках тополя в благоприятные для возбудителей годы наблюдается массовое развитие ржавчины (Melampsora allii—populina), бурой пятнистости (Mamonina populi), парши (Pollaccia radiosa).

Неудачно подобранные типы и конструкции посадок, особенно из пород, не соответствующих условиям местопроизрастания, приводят к их ослаблению и массовому распространению болезней. Важное значение при этом имеет густота посадок, оптимум которой определяется в каждом конкретном местообитании. Известно, что загущенные культуры и посадки ели в сильной степени поражаются шютте

Отрицательное воздействие на насаждения оказывает перевыпас, от которого наиболее страдают насаждения на слаборазвитых почвах с редким травяным покровом. Протаптываемые скотом тропы сливаются, на этих участках исчезают травяной покров и лесная подстилка. На оголенных, уплотненных участках почвы корни деревьев в сильной степени повреждаются копытами животных. Через повреждения в корни проникают возбудители гнилей, в частности корневая губка. Ослабленные деревья заселяются стволовыми вредителями, ускоряющими процесс отмирания.

Лесохозяйственные мероприятия травмируют растения, что если и не приводит к их гибели, то ослабляет их и способствует заражению болезнями. При культивации посевов в питомниках нередко наблюдается повреждение корневой системы у сеянцев в крайних рядах. Поврежденные сеянцы засыхают или ослабляются, отстают в росте и становятся непригодными к посадке. Посадочный материал в питомниках, культуры и молодые посадки в городских насаждениях травмируются при уходе за ними.

Через нанесенные повреждения в ткани деревьев легко проникают возбудители болезней. В 1991 — 1992 гг. при обследовании Московского совхоза декоративного садоводства было обнаружено значительное поражение (43 и 57 %) нектриозом клена остролистного, предназначенного для реализации. Анализ пораженных деревьев показал, что все они имели механические повреждения в нижней части стволов, полученные при культивации.

В культурах и городских насаждениях деревья часто травмируются во время посадки и послепосадочного ухода, при небрежной обрезке сучьев, когда вместе с обрезанными ветвями сдирается кора, а иногда повреждается древесина стволов. В насаждениях массовые механические повреждения стволов связаны с проведением рубок, трелевками, прокладкой визиров и др. В таких насаждениях отмечается высокий уровень пораженное гнилевыми болезнями, возбудители которых проникают через повреждения стволов.

Интенсивное развитие химической промышленности приводит к тому, что постоянно в биосферу поступает большое количество различных химических веществ, в том числе и пестицидов. Пестициды обладают различной физиологической активностью и в зависимости от физико-химических свойств, доз, способов и сроков применения могут оказывать фитотоксическое или стимулирующее действие на защищаемые растения.

Способность пестицидов оказывать токсическое (отравляющее) воздействие на растение называют фитотоксичностью. Она проявляется при неправильном применении пестицидов, когда завышают допустимые концентрации или нарушают технологию обработки растений. При этом пестициды могут вызвать повреждение защищаемых древесных пород, а также соседних с ними деревьев и подлеска.

При быстром распространении по растению пестициды вызывают общее отравляющее действие на весь организм. Если пестицид распространяется медленно и локализуется в местах проникновения в растения, он оказывает местное действие. Оно чаще всего проявляется в виде ожогов листьев с образованием бурых и коричневых пятен.

В городских насаждениях негативное влияние на древесные растения оказывают хлористые соли, в том числе поваренная соль, применяемые для борьбы с наледями и снегом на автомагистралях, на улицах и во дворах. Длительное применение противоледных препаратов приводит к постепенному засолению почв. Отрицательное действие хлоридов на древесные растения проявляется в более позднем и неравномерном распускании листьев, сухокронности и снижении интенсивности роста, образовании на листьях некрозов, преждевременном их усыхании и опадении. Особенно страдают от комплексного воздействия засоления, промышленных и автотранспортных выбросов деревья на автомагистралях крупных городов и насаждения вблизи промышленных предприятий.

Рекреационная нагрузка. Увеличивающиеся с каждым годом масштабы городского строительства и рост городского населения приводят к возникновению больших рекреационных нагрузок в зеленых зонах. Особенно высокий рекреационный пресс создается в наиболее посещаемых населением пригородных лесах и Лесопарках. Избыточное рекреационное воздействие на пригородные лесные насаждения сопровождается уплотнением почвы, нарушением естественного живого покрова, уничтожением и повреждением подроста и подлеска, изреживанием древостоя, обнажением корневых лап, нанесением многочисленных механических повреждений стволов и корней.

Полезные статьи:

  • Периферический рак легких прогноз жизни Периферический рак легкого Данное онкопоражение происходит из мелких бронхов, а также их разветвлений. Опухолевый узел обычно располагается в периферических отделах легкого, значительно […]
  • Миастения гравис у кошек Миастения Гравис: симптомы, диагностика, лечение На сегодняшний день существует немало аутоиммунных заболеваний. От одних можно избавиться с помощью правильно подобранной терапии, в то […]
  • Энцефалопатия смешанная код по мкб 10 Симптомы дисциркуляторной, посттравматической, резидуальной и алкогольной энцефалопатии Энцефалопатия как отдельное заболевание в медицине отсутствует. Это понятие включает в себя […]
  • Как умирают от лимфомы в процессе химии Лимфома — рак лимфатической системы у собак Рак – слово это зачастую звучит как приговор. Особенно, если речь идет о ветеринарной медицине. Так уж сложилось, что при лечении животных […]

rakprotiv.ru

ученица 9 класса Солдатченкова Мария Научный Пономарева Е. В. Воронеж 2009 оглавление введение Глава 1 «Состояние вопроса»

Муниципальное общеобразовательное учреждение лицей

«Воронежский учебно-воспитательный комплекс имени А. П. Киселева»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА«ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ АБИОТИЧЕСКИХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА РАСТЕНИЯ В ГОРОДЕ»

Автор: ученица 9 класса

Солдатченкова Мария

Научный руководитель:

Пономарева Е.В.

Воронеж 2009

ОГЛАВЛЕНИЕВведение

Глава 1 «Состояние вопроса»

Глава 2 «Методика исследования»

Глава 3 «Результаты исследования»

Выводы и прогноз

Список литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕГорода – центры культурной, научной, социальной и хозяйственной деятельности общества, поэтому они притягивают к себе население страны. Анализируя проблемы современных городов, специалисты ЮНЕСКО пришли к выводу, что города, будучи ранее центром влияния цивилизации, теперь стал источником всяческого загрязнения. Напряженный ритм города, использование загрязнённой воды и продуктов, вдыхание загазованного воздуха, жизнь среди постоянного техногенного шума и электромагнитных полей в значительной мере ослабляют организм и психику человека. Для оздоровления городской жизни сегодня проводится целый ряд мероприятий: озеленение, разбивка цветников, перевод промышленных предприятий за черту города, постройка городов – спутников, контроль состояния окружающей среды, рассредоточение застройки, повышение комфортабельности жилья и т.д. Однако все эти мероприятия не успевают за ростом городов и городского населения, они лишь смягчают отрицательные факторы жизни в городе. Повысить комфортность среды в городе могут растения.

Цель работы: изучить влияние отдельных абиотических и антропогенных факторов на растения в городе.

Задачи:

-изучить научную литературу по данной теме;

-отобрать и изучить необходимые методики исследования;

-наблюдать за изменением температуры в исследуемый период и ее влиянием на древесные растения;

-изучение отдельных фотопериодических явлений в жизни растений;

-определение площади листьев у древесных растений в различных местообитаниях;

-определить пораженную и мертвую ткани листа при антропогенном загрязнении воздушной среды по проценту пораженной ткани;

-сравнить влияние абиотических и антропогенных факторов на растения в разных местообитаниях;

-сделать выводы.

В ходе исследования были использованы следующие методы: наблюдение, описание, математический, статистический, картографический. Наблюдения проводились в сентябре-ноябре 2008 года. Были выбраны два участка для исследования: территория в глубине двора у моего дома и участок на территории школы.

Глава 1 «ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР»Города – неотъемлемая часть лика Земли. Хотя они занимают всего лишь 2% площади суши, но в них сегодня живет половина населения нашей планеты. В городах сконцентрирован основной экономический, научный и культурный потенциал общества, поэтому они играют важную роль в экономической, политической, общественной жизни каждой страны в отдельности и всего человечества в целом. К 2025 г. городское население составит 2/3 от мирового. Более половины горожан проживает в городах с населением более 500 тыс. человек, и с каждым годом доля населения, живущего в крупных городах, растет.

Для крупных городов характерны высокая плотность населения, плотная многоэтажная (как правило) застройка, широкое развитие общественного транспорта и систем связи, превышение застроенной и замощенной части территории над садово-парковыми, озелененными и свободными пространствами, концентрация источников негативного воздействия на окружающую среду.

Города, особенно крупные, – это территории с глубокими антропогенными изменениями. Промышленные предприятия загрязняют природную среду пылью, выбросами и сбросами побочных продуктов и отходов производ-ства. Кроме того, для городов характерны высокие уровни тепловых, электромагнитных, шумовых и других видов загрязнений.

Города влияют на экологическую обстановку огромных территорий благодаря переносу загрязняющих веществ поверхностными водами и воздушными потоками. Прямое негативное воздействие городов в некоторых случаях проявляется в радиусе 60–100 км. В России, по существующим оценкам, около 1,2 млн человек городского населения живут в условиях резко выраженного экологического дискомфорта и около 80% городского населения – в условиях шумового загрязнения.

Значительную роль в нейтрализации и ослаблении негативных воздействий промышленных зон города на людей и живую природу в целом играют зеленые насаждения. Высаживаемые на городских улицах и в скверах зеленые насаждения помимо декоративно - планировочной и рекреационной выполняют очень важную защитную и санитарно-гигиеническую роль. Не все растения способны выжить в условиях города. Деревья и кустарники, высаживаемые на запыленных улицах, должны выдерживать мощный натиск цивилизации. Мы хотим, чтобы растения не только радовали наш глаз, дарили прохладу в знойный день, но и обогащали воздух живительным кислородом. Далеко не каждому растению это под силу. Растения, произрастающие в условиях крупного города, – настоящие «спартанцы». Рост деревьев здесь весьма затруднен из-за загрязнения окружающей среды. На 1 км² крупного города ежегодно выпадает до 30 т различных веществ, что в 4–6 раз больше, чем в сельской местности.

Главными функциями зеленых насаждений мы можем назвать такие как - санитарно-гигиеническая, рекреационная, структурно-планировочная, декоративно-художественная. Зеленые насаждения в городе улучшают микроклимат городской территории, создают хорошие условия для отдыха на открытом воздухе, предохраняют от чрезмерного перегревания почву, стены зданий и тротуары. Зеленые растения влияют на микроклимат города, смягчая летнюю жару и сухость, защищают от палящего солнца и сильных ветров. Например, в Воронеже температура воздуха летом в скверах и на бульварах в среднем на 1,5-3°С ниже, а относительная влажность выше (на 2-8%), чем на открытых площадях, в городских парках и лесопарках эта разница доходит соответственно до 6,5-10°С и 10-13%.

Примечательно, что в тени деревьев с густыми кронами температура снижается гораздо значительнее, чем в тени высоких зданий.

Велика роль зеленых насаждений в очистке воздуха городов. Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько не обходимо для дыхания трёх человек. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220-280 кг углекислого газа и выделяет 180-200 кг кислорода. С 1 м² газона испаряется до 200 г/ч воды, что значительно увлажняет воздух. В жаркие летние дни на дорожке у газона температура воздуха на высоте роста человека почти на 2,5 -градусов С ниже ,чем на асфальтированной градусов мостовой. Газон задерживает заносимую ветром пыль и обладает фитонцидным действием. Вблизи зеленого ковра легко дышится. Не случайно в последнее время в практике озеленения все чаще отдается предпочтение ландшафтному или свободному стилю проектирования, при котором 60 % благоустраиваемой территории и более отводится под газон.

В жаркий летний день над нагретым асфальтом и раскаленными железными крышами домов образуются всходящие потоки теплого воздуха, поднимающие мельчайшие частицы пыли, которые долго держатся в воздухе. А над старым парком, разбитым в центре города, возникают нисходящие потоки воздуха, потому что поверхность листьев значительно прохладнее асфальта и железа. Пыль, увлекаемая нисходящими токами воздуха, оседает на листьях. Один гектар деревьев хвойных пород задерживает за год до 40 тонн пыли, а лиственных - около 100 тонн. Практика показала, что достаточно эффективным средством борьбы с вредными выбросами автомобильного транспорта являются полосы зеленых насаждений, эффективность которых может варьироваться в довольно широких пределах - от 7 % до 35 %.

Крупные лесопарковые клинья могут быть активными проводниками чистого воздуха в центральные районы города. Качество воздушных масс значительно улучшается , если они проходят над лесопарками и парками , площадь которых составляет в 600-1000 га. При этом количество взвешенных примесей снижается на 10 - 40 %, что приводит к повышению интенсивности ультрафиолетовой радиации на 15 - 25 %.

В зависимости от величины города, его народнохозяйственного профиля, плотности застройки, природно-климатических особенностей, породный состав насаждений будет различным. В крупных индустриальных центрах, где создается наибольшая угроза санитарному состоянию воздушного бассейна, для оздоровления городской среды в окрестностях заводов рекомендуется высаживать клён американский, иву белую, тополь канадский, крушину ломкую, казацкий и виргинский можжевельник, дуб черешчатый, бузину красную. Древесно-кустарниковая растительность обладает избирательной способностью по отношению к вредным примесям и в связи с этим обладает различной устойчивостью к ним. Газопоглотительная способность отдельных пород в зависимости от различных концентраций вредных газов в воздухе неодинакова. Исследования, проведенные Ю.З. Кулагиным (1968 год), показали, что тополь бальзамический является наилучшим "санитаром" в зоне сильной постоянной загазованности. Среди разнообразных пород деревьев, используемых для озеленения городов, особыми свойствами отличается каштан. Одно взрослое дерево каштана очищает от поступающих выхлопных газов пространство объемом до 20 тыс. м3. При этом, в отличие от многих других деревьев, каштан разлагает ядовитые вещества почти без ущерба для своего здоровья. Устойчив к загрязнению воздуха и тополь. По количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода 25-летний тополь превосходит ель в 7 раз, а по степени увлажнения воздуха – почти в 10 раз. Так что для оздоровления воздуха вместо семи елей (трех лип или четырех сосен) можно посадить один тополь, который к тому же хорошо улавливает пыль. Лучшими поглотительными качествами обладают липа мелколистная, ясень, сирень и жимолость. В зоне слабой периодической загазованности большее количество серы поглощают листья тополя, ясеня, сирени, жимолости, липы, меньше - вяза, черемухи, клена.

Защитные функции растений зависят от степени их чувствительности к различным загрязняющим веществам. В.М. Рябинин (1965 год) установил, что предельно допустимая среднесуточная концентрация сернистого ангидрида для лиственницы сибирской равна 0,25 мг/м³, сосны обыкновенной - 0,40 мг/м3, липы мелколистой - 0,60 мг/м³, ели обыкновенной и клена остролистного - по 0,70 мг/м3. Если концентрация вредных газов превышает предельно допустимые нормы, то клетки растений разрушаются и это приводит к угнетению роста и развития, а иногда и к гибели растений.

При озеленении городской территории необходимо учитывать указанные свойства древесно-кустарниковой растительности, хотя они могут меняться в зависимости от различных факторов: возраста и вида растений, состава газовых выбросов и их концентрацией, а также от географических, почвенно-климатических и метеорологических условий.

Существенной качественной особенностью кислорода, вырабатываемого зелеными насаждениями, является насыщенность его ионами, несущими отрицательный заряд, в чем и проявляется благотворное влияние растительности на состояние человеческого организма.

Для более ясного представления о возможности растений обогащать воздух отрицательными легкими ионами можно привести следующие данные: число легких ионов в 1 см3 воздуха над лесами составляет 2000-3000 , в городском парке -800, в промышленном районе - 200-400 ,т в закрытом многолюдном помещении - 25-100.

На ионизацию воздуха влияет как степень озеленения, так и природный состав растений. Лучшими ионизаторами воздуха являются смешанные хвойно-лиственные насаждения. Сосновые насаждения только в зрелом возрасте оказывают благоприятное воздействие на его ионизацию, так как вследствие выделяемых молодыми сорняками паров скипидара концентрация легких ионов в атмосфере снижается.

По данным В.Н. Власюка (1976 год), ионизация лесного кислорода в 2-3 раза выше по сравнению с морским и в 5-10 раз - с кислородом атмосферы городов. Поэтому леса, образующие зеленый пояс вокруг городов, оказывают значительное благотворное воздействие на оздоровление городской среды, в частности обогащают воздушный бассейн легкими ионами.

Растения усваивают солнечную энергию и создают из минеральных веществ почвы и воды в процессе фотосинтеза углеводы и другие органические вещества.

К санитарно-гигиеническим свойствам растений относится их способность выделять особые летучие органические соединения, называемые фитонцидами, которые убивают болезнетворные бактерии или задерживают их развитие. Эти свойства приобретают особую ценность в условиях города , где воздух содержится в 10 раз больше болезнетворных растений, чем воздух полей и лесов. В чистых сосновых лесах и лесах с преобладанием сосны ( до 60% ) бактериальная загрязненность воздуха в 2 раза меньше, чем в березовых. Из древесно-кустарниковых пород, обладающих антибактериальными свойствами, положительно влияющими на состояние воздушной среды городов, следует назвать акацию белую, барбарис, березу бородавчатую, грушу, граб, дуб, ель, жасмин, жимолость, иву, калину, каштан, клен, лиственницу, липу, можжевельник, пихту, платан, сирень, сосну, тополь, черемуху, яблоню. Фитонцидной активностью обладают и травянистые растения - газонные травы, цветы и лианы.

На интенсивность выделения растениями фитонцидов влияют сезонность, стадии вегетации, почвенно-климатические условия, время суток. Максимальную антибактериальную активность большинство растений проявляют в летний период. Поэтому некоторые из них можно использовать в качестве лечебного материала.

Недостаточное озеленение городских микрорайонов и кварталов, нерациональная застройка, интенсивное развитие автотранспорта и другие факторы создают повышенный шумовой фон города. Борьба с шумом в городах - острая гигиеническая проблема, обусловленная усиливающимися темпами урбанизации. Шум не только травмирует, но и угнетают психику, разрушает здоровье, снижая физические и умственные способности человека. Исследования показали, что характер нарушений функций человеческого организма, вызываемый шумом, идентичен нарушениям при действии на него некоторых ядовитых препаратов. Различные породы растений характеризуется разной способностью защиты от шума. По данным венгерских исследователей, хвойные породы ( ель и сосна ) по сравнению с лиственными ( древесные и кустарниковые ) лучше регулируют шумовой режим. По мере удаления от магистрали на 50 метров лиственные древесные насаждения (акация, тополь, дуб) снижают уровень звука на 4,2 дБ, лиственные кустарниковые - на б дБ, ель - на 7 дБ и сосна - на 9 дБ ; при удалении от магистрали на 250 метров - соответственно - 10;14:15,5 и 17,5 дБ. Исследования показали, что лиственные породы способны поглощать до 25 % звуковой энергии, а 74 % её отражать и рассеивать. Наилучшим в этом отношении являются из хвойных пород ель, пихта, туя ; из лиственных - липа, граб и другие.

Шумозащитная функция в определенной степени зависит от приемов озеленения. Однорядная посадка деревьев с живой изгородью из кустарника шириной в 10 метров снижает уровень шума на 3-4 дБ; такая же посадка, но двухрядная шириной 20-30 метров - на 6-8 дБ, 3-4-рядная посадка шириной 25-30 метров - на 8-10 дБ, бульвар шириной 70 метров с рядовой и групповой посадкой деревьев и кустарников - на 10-14 дБ; многорядная посадка или зеленый массив шириной 100 метров - на 12-15 дБ. Высокий эффект защиты от шума достигается при размещении зеленых насаждений вблизи источников и шума и одновременно защищаемого объекта. Однако можно получить и противоположные результаты, если провести неправильную посадку деревьев и выбрать не те породы. Например, посадка деревьев с густой плотной кроной по оси улицы с оживленным транспортным потоком будет играть роль экрана, отражающего звуковые волны по направлению к жилым домам. Наиболее эффективно выполняют шумозащитные функции посадки бузины красной, дуба красного, ирги канадской. Интересно, что звуки поглощаются не листвой деревьев. Ударяясь о ствол, звуковые волны разбиваются, направляясь вниз, к почве, в которой и поглощаются. Наилучшим стражем тишины считается ель. Даже у самой шумной магистрали можно жить спокойно, если защитить свой дом рядом зеленых елей. И неплохо бы посадить рядом каштаны.

Защитные свойства растений во многом зависят от тех экологических условий, в которых они находятся. В городских условиях оптимальными для роста и развития многих растений являются парки площадью 50-100 га и сады, несколько худшими - бульвары и скверы и неблагоприятными - асфальтированные улицы.

Городская растительность выступает и в качестве своеобразного живого фильтра, поглощающего из воздуха пыль и различные химические загрязнения. Поглощаются растениями и различные вещества, содержащиеся в почве. Недаром в ряде стран осуществляют посевы особо активных трав-поглотителей для очистки почв от загрязнений тяжелыми металлами.

Растения благотворно воздействуют на психологическую и эмоциональную сферу человека. Парки, зеленые уголки, просто цветники помогают горожанину приобрести устойчивость к нагрузкам и стрессам, стремительным темпам жизни. Велика эстетическая ценность растений. В условиях разрушения естественных ландшафтов нарушается гармония среды, снижаются эстетические критерии ее оценки; человек привыкает к нарушенной среде, ее дисгармонии.

Таким образом, растения в городе способствуют повышению комфортности, улучшению качества городской среды.

Как же чувствует себя растительность в городе?

Городские растения испытывают на себе влияние своеобразных абиотических условий урбанизированной среды. В крупных городах складывается особый тепловой режим воздуха, характеризующийся повышенными температурами ("остров теплоты"), и почв, световой режим, отличающийся пониженным поступлением солнечной радиации из-за задымления и запыленности воздушного бассейна. Свою специфику имеет и обеспеченность растений влагой. С водонепроницаемого асфальта дождевые воды стекают в канализационную сеть, возрастает возможность оказаться в условиях почвенной засухи. Кстати, во многих случаях естественные почвы просто отсутствуют, а имеющиеся почвогрунты содержат массу строительного мусора. В воздушном бассейне, воде, почве наблюдаются разнообразные загрязнители. От естественных растительных сообществ городские отличаются упрощенным строением. Например, газонные травы образуют одноярусный приземистый ковер вместо высокого многоярусного травостоя лугов; в городских древесных насаждениях нет подлеска. Следовательно, ослаблена связь с растениями - соседями по сообществу и другими живыми обитателями. Влияние городских условий на растение просматривается по различным показателям жизненных процессов, внешнего облика, особенностям строения его органов, долговечности растения в данных условиях. Наиболее общий результат влияния городских условий на жизнедеятельность растений - это снижение продолжительности их жизни. Так, если в подмосковных лесах липа доживает до 300-400 лет, то в московских парках - до 125-150 лет, а на улицах - всего до 50-80 лет. У городских деревьев нарушены процессы фотосинтеза, поэтому они имеют более редкую крону, мелкие листья, короче побеги.

В сильно загрязненных условиях листья подсыхают по краям, на них появляются бурые пятна - участки отмерших тканей, они скручиваются. Газонные злаки оказываются низкорослыми. Кроны хвойных деревьев "лысеют", годичный прирост их ниже, чем в незагрязненных районах; снижается продуктивность фитомассы. Активное воздействие горожан на зеленые насаждения приводит к прямым и косвенным воздействиям на растительные сообщества. К прямым относятся поломка деревьев и кустарников, неумеренные сборы цветущих трав, замусоривание, пожары. Повсеместно наблюдается сильное уплотнение верхнего слоя почвы, а отсюда нарушение ее водно-воздушного режима. Страдают корни растений, нарушаются процессы роста, образуются карликовые формы с неправильным ветвлением и уменьшением листьев. Обращает на себя внимание, что большое количество поглощенных вредных веществ накапливается в листьях. Листопадные породы ежегодно сбрасывают листву вместе с токсикантами, а вечнозеленые отравляются ими. Все это свидетельствует в пользу смешанных хвойно-широколиственных посадок. Поглотительная способность растений приводит к тому, что вредные вещества могут накапливаться в тканях и клетках. Поэтому категорически запрещается употреблять в пищу и в лекарственных целях грибы, растения или их части, собранные в городских районах. По этой же причине не следует заготовлять сено на городских газонах. Из-за уборки опавших листьев осенью и снега зимой в холодный зимний период городские почвы сильнее выхолаживаются и глубже промерзают, чем в лесных массивах. Все это отрицательно сказывается на состоянии корневой системы растений. Но не только микроклимат ухудшает жизнь растений в городе. Важнейший экологический фактор в жизни растений – вода. В городах растения часто испытывают недостаток в почвенной влаге из-за стекания ее в канализационную сеть.

Этим и объясняется тот факт, что видовой состав наиболее часто высаживаемых вдоль дорог и на улицах деревьев не слишком разнообразен. Основными породами в средней полосе являются липа, тополь, клен, каштан, береза, лиственница, ясень, рябина, ель, дуб, около 30 видов кустарников. Последние часто используются для создания живых изгородей. Иногда летом можно наблюдать листопад у деревьев. Причина этого – высокое содержание свинца в воздухе. Деревья тяжело переносят свинцовое отравление. Верхний порог концентрации свинца для растений пока не установлен. Некоторые растения, например мхи и лиственница, поглощают его в относительно больших количествах, а береза, ива, осина – значительно меньше. Концентрируя свинец, растения тем самым очищают воздух. В течение вегетационного периода одно дерево может накопить столько свинца, сколько его содержится в 130 л бензина. Простой расчет показывает, что для нейтрализации вредного действия одного автомобиля необходимо не менее 10 деревьев.

Экстремальные условия города, с его антропогенным загрязнением воздуха, воды и почвы, предъявляют суровые требования к растительному покрову: он должен быть устойчив к вытаптыванию и загрязнению. Из наиболее устойчивых к воздействию пыли, дыма и газа выживают обычно: тополь, липа, вяз, клен, акация белая, барбарис обыкновенный, жимолость обыкновенная, боярышник. Состояние растительности в больших городах и особенно промышленных центрах ослабленное. Причина – загрязнение окружающей среды промышленными и автомобильными выбросами. В тканях растений уменьшается содержание хлорофилла. Они меняют зелёный цвет на зелёно – жёлтый, их поражает хлороз. Более сильное поражение вызывает некроз. Некроз (греч. Necrosis – омертвление), омертвление в живом организме отдельных органов или их частей, тканей или клеток. Листья покрываются пятнами красно – бурого или коричневого цвета, или отмирают участки тканей листьев, листья становятся словно изъеденными.

Нельзя не отметить большое отрицательное воздействие «тяжелых металлов» на растения и живые организмы, в особенности на человека.

^ – это группа химических элементов с относительной атомной массой более 40.

В настоящее время из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека. При этом 15 из них признаны жизненно необходимыми. Однако они могут оказывать отрицательное влияние на растения, животных и человека, если концентрация их доступных форм превышает определённые пределы.

В связи с бурным развитием промышленности и глобальным техногенным загрязнением окружающей среды, наибольшее внимание стали привлекать аномалии элементов, в большей степени ТМ, имеющие индустриальное происхождение. Уже сейчас во многих регионах мира окружающая среда становится всё более химически «агрессивной». В последние десятилетие основными объектами биогеохимических исследований стали территории промышленных городов и прилегающих к ним земель, особенно если на них выращиваются, а затем используются в пищу сельскохозяйственные растения. Влияние микроэлементов на жизнедеятельности животных и человека активно изучается.

В последние годы все сильнее подтверждается важная биологическая роль большинства металлов. Многочисленными исследованиями установлено, что влияние металлов весьма разнообразно и зависит от содержания в окружающей среде и степени нуждаемости в них микроорганизмов, растений, животных и человека.

Фитотоксическое действие ТМ проявляется, как правило, при высоком уровне техногенного загрязнения ими почв и во многом зависит от свойств и особенностей поведения конкретного металла.

Влияние ТМ на живые организмы весьма разнообразно. Это обусловлено, во-первых, химическими особенностями металлов, во-вторых, отношением к ним организмов и, в-третьих, условиями окружающей среды. Я хотела бы привести краткую характеристику влияния ТМ на живые организмы.

Свинец. Биологическая роль свинца изучена весьма слабо, однако выяснено, что металл жизненно необходим для животных организмов. В небольших количествах он необходим и растениям. Дефицит свинца в растениях возможен при его содержании в надземной части от 2 до 6 мкг/кг сухого вещества.

Повышенный интерес к свинцу вызван его приоритетным положением в ряду основных загрязнителей окружающей природной среды. Металл токсичен для микроорганизмов, растений, животных и людей.

Избыток свинца в растениях, связанный с высокой его концентрацией в почве, ингибирует дыхание и подавляет процесс фотосинтеза. Внешние симптомы негативного действия свинца - появления темно-зелёных листьев, скручивание старых листьев, чахлая листва. Устойчивость растений к его избытку неодинаковая: менее устойчивы злаки, более устойчивы бобовые.

в организм человека свинец в основном поступает через пищеварительный трат. При свинцовом токсикозе в первую очередь поражаются органы кроветворения, нервная система и почки.

Кадмий хорошо известен, как токсичный элемент, но в низких концентрациях способен стимулировать рост некоторых животных. Для высших растений значение кадмия достоверно не установлено.

Основные проблемы, связанные у человечества с этим элементом, обусловлены техногенным загрязнением окружающей среды и его токсичностью для живых организмов уже при низких концентрациях.

Токсичность кадмия для растений проявляется в нарушении активности ферментов, торможении фотосинтеза, нарушении трансперации, а также ингибировании восстановления NO2 до NO. Кроме того, в метаболизме он является антагонистом для некоторых элементов. При токсичном воздействии металла у растений наблюдается хлороз листьев, задержка роста и повреждение корневой системы. Кадмий достаточно легко поступает из почвы и атмосферу в растения. По фитотоксичности и способности накапливаться в растениях в ряду ТМ он занимает первое место.

Кадмий сравнительно легко усваивается в организме человека и животных из пищи и воды и проникает в различные органы и ткани. Токсичное действие металла проявляется уже при очень низких концентрациях. Его избыток ингибирует синтез ДНК, белков и нуклеиновых кислот, влияет на активность ферментов, нарушает усвоение о обмен других элементов.

Хроническое воздействие кадмия на человека приводит к нарушениям почечной функции, лёгочной недостаточности, остеомаляции, анемии и потере обоняния.

Цинк. Особый интерес к цинку связан с открытием его роли в нуклеиновом обмене, процессах транскрипции, стабилизации нуклеиновых кислот, белков и особенно компонентов биологических мембран, а также в обмене витамина А. Элемент необходим для стабилизации структуры ДНК, РНК, рибосом.

Повышение концентрации цинка оказывает токсическое влияние на живые организмы. У человека они вызывают тошноту, рвоту, дыхательную недостаточность, фиброз легких, является концентратом. Избыток цинка в растениях возникает в зонах промышленного загрязнения почв, а также при не правильном применении цинкосодержащий удобрений. Большинство растений обладают высокой толерантностью к его избытку в почвах. Однако при очень высоком содержании этого металла в почвах обычным симптомом цинкового токсикоза является хлороз молодых листьев. При избыточном поступлении его в растения и возникающем при этом антагонизме с другими элементами снижается усвоение меди и железа и проявляются симптомы их недостаточности.

В организмах животных и человека цинк оказывает влияние на деление и дыхание клеток, развитие скелета, формирование мозга и поведенческих рефлексов, заживление ран, воспроизводительную функцию, иммунный ответ, взаимодействует с инсулином. При дефиците элемента возникает ряд кожных заболеваний. Токсичность цинка для животных и человека невелика, т.к. при избыточном поступлении он не кумулируется, а выводится. в целом же наибольшую проблему для растений, животных и человека в большинстве случаев представляет дефицит цинка, нежели его избыток.

Медь – является одним из важнейших незаменимых элементов, необходимых для живых организмов. В растениях она активно участвует в процессах фотосинтеза, дыхания, восстановлении и фиксации азота. Медь входит в состав целого ряда ферментов-оксидаз. Она участвует в биохимических процессах как составная часть ферментов, осуществляющих реакции окисления субстратов молекулярным кислородом. Данные по токсичности элемента для растений немногочисленны. В настоящее время основной проблемой считается недостаток меди в почвах или её дисбаланс с кобальтом. Основные признаки дефицита меди для растений – земледелие, а затем и прекращение формирования репродуктивных органов, появление щуплого зерна, пустозернистых колосьев, снижение устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды. Наиболее чувствительны к ее недостатку пшеница, овес, ячмень, люцерна, столовая свекла, лук и подсолнечник.

Недостаток меди в организме человека и животных приводит к анемии, снижению интенсивности роста, потере живой массы, а при острой нехватке металла (менее 2-3 мг в сутки) возможно возникновение ревматического артрита и эндемического зоба. Чрезмерное поглощение меди человеком приводит к болезни Вильсона, при которой избыток элемента откладывается в мозговой ткани, коже, печени, поджелудочной железе и миокарде.

Никель. Биологическая роль никеля заключается в участии в структурной организации и функционировании основных клеточных компонентов- ДНК, РНК и белка. По своим биохимическим свойствам никель весьма схож с железом и кобальтом.

До настоящего времени в литературе не встречаются данные о дефиците никеля для растений, однако в ряде экспериментов установлено положительное влияние внесения никеля в почвы на урожайность сельскохозяйственных культур. Токсичность никеля для растений проявляется в подавлении процессов фотосинтеза и транспирации, появлении признаков хлороза листьев. Для животных организмов токсический эффект элемента сопровождается снижением активности ряда металлоферментов, нарушением синтеза белка, ДНК и РНК, развитием выраженных повреждений во многих органах и тканях. Избыточное поступление металла в организм животных и человека может быть связано с интенсивным техногенным загрязнением почв и растений этим элементом.

Хром. Хром относится к числу ферментов, жизненно необходимых животным организмам. Основные его функции – взаимодействие с инсулином в процессах углеводного обмена, участие в структуре и функции нуклеиновых кислот и, вероятно, щитовидной железы. Растительные организмы положительно реагируют на внесение хрома при низком содержании в почве доступной формы, однако вопрос о незаменимости элемента для растительных организмов продолжает изучаться.

Симптомы токсичности хрома внешне проявляются в снижении темпов роста и развития растений, увядании надземной части, повреждении корневой системы и хлорозе молодых листьев. Избыток металла в растениях приводит к резкому снижению концентрации многих физиологически важных элементов, в первую очередь K, P, Fe, Mn, Cu, B. Для животных и человека токсичность хрома выражается в изменении иммунологических реакций организма, снижении репаративных процессов в клетках, ингибировании ферментов, поражении печени и нарушении процессов биологического окисления. Кроме того, избыток металла вызывает специфические поражения кожи (дерматиты, язвы), изъявления слизистой оболочки носа, пневмосклероз, гастриты, язву желудка и двенадцатиперстной кишки, хромовый гепатоз, нарушения регуляции сосудистого тонуса и сердечной деятельности. Соединения Cr6+, наряду с общетоксикологическим действием, способен вызывать мутагенный и канцерогенный эффекты. Хром, помимо легочной ткани, накапливается в печени, почках, селезенке, костях и костном мозге.

pochit.ru

Отрицательное влияние антропогенных факторов

Отрицательное влияние антропогенных факторов

К антропогенным факторам неблагоприятного воздействия на лесные и урбоэкосистемы относится: загрязнение атмосферы, поверхностных и грунтовых вол, почвы промышленными и автотранспортными выбросами; хозяйственные мероприятия, проводимые в лесных и городских насаждениях: возрастающие С каждым годом масштабы рекреации насаждений.

Загрязнение окружающей среды. Промышленные эмиссии и выхлопные газы автотранспорта приводят к значительным стрессам, которые испытывают лесные и

урбоэкосистемы. Однако из всех компонентов экосистем от загрязнения атмосферы и почвы наиболее сильно страдает растительность. Лесные и городские насаждения, находящиеся в зоне атмосферного загрязнений, ослабляются и усыхают.

Различные древесные породы обладают неодинаковой газоустойчивоегью и гаэочувствителыюстью.

Гаустойчивость— это способность растения противостоять вредному действию газов, сохраняя свою жизнеспособность.

Газочуствительность — это скорость и степень появления у растений токсической реакции на токсическое действие газов. Например, лиственница более газочуветвительна. чем сосна и ель. и тем не менее она обладает большей газоустойчивостью, чем указанные породы. Различают три вида газоустойчивости растений: физиологическую, морфологическую и биологическую.

Физиологическая устойчивость определяется низкой окисляемостью клеточного содержимого. Двуокись серы и другие кислые газы, проникая в клетки, связывают активное железо, без которого невозможен фоюсинтез. Так как солнечная энергия продолжает поступать в листья, хлорофилл, обладающий флуоресцирующей способностью, проявляет фотодинамическое действие, которое выражается в фотоокислении. Окислениые вешества разрушаются, что приводит к отмиранию клеток. Поэтому чем меньше окиеляемослъ протоплазмы, чем выше газоуетойчивость растения. В связи с этим хвойные породы, имеющие большую окис.тяемость. менее устойчивы к действию тазов. Лиственные породы, у которых общая окисляемость меньше, обладают более высокой газоустойчивостью.

Морфолого -анотомическая газоустойчивость обусловливается особенностями строения листьев, которые препятствуют поступлению газов в растение. Биологическая газоустойчивость связана со способностью растений быстро восстанавливать пораженные газами органы.

Растение может обладать одновременно различными вилами газоустойчиности. При этом какой-либо один вид газоустойчивости может доминировать и определять степень газоустойчивости данного вида растения. Газоустойчиность дреиесных пород зависит от химического состава соединений, которые есть в промышленных отходах, от условий внешней среды и характера задымления.

Основными примесями, содержащимися и выбросах промышленных предприятий и автотранспорта. являются соединения серы, фтора, хлора, азота, и др. Ниже приводятся диагностические признаки поражения под действием опасных соединений.

Диоксид серы I.S02) — этот бесцветный газ выбрасывается в атмосферу коксохимическими заводами, горнорудными и целлюлозно-бумажными предприятиями. Характерные признаки поражения появляются на хвое (листьях) только при сильном действии выбросов, когда разрушаются клеточные структуры и пигмент. При действии высоких концентраций газа четкие признаки поражения проявляются через несколько дней. Хотя приобретает рыже-бурую окраску. У сосны и пихты изменения окраски хвои часто начинаются с концов. Причем у сосны оно протекает посте пен но. тогда как у ели вначале идет медленно, а затем очень бурно. На листьях под влиянием сернистого гам появляются пятна красно-бурого цвета различно) размера. Высокие концентрации сернистого ra:ia вызывают образование пятен, часто охватывающее более половины площади листовой пластинки.

Поражение диоксидом серы приводит к преждевременному опадению листьев и хвои, а высокие концентрации газа вызывают искривление и отмирание молодых побегов. Лиственные породы более устойчивы к действию SO2. чем двойные. Предельно допустимая концентрация составляет (мг/мЗ): для лиственницы 0,25. для сосны 0,40. для ели

0.70.

Ослабление деревьев сопровождается нарушением обмена веществ, падением активности окислительных ферментов, ослаблением фотосинтеза и разрушением хлорофилла. В то же время происходят деформация и разрушение клеток и тканей коры, луба, камбия, чвои и листьев.

Фтор и его соединения — в твердом или газообразном состоянии они выбрасываются в атмосферу заводами по про ич к о детву алюминия, кирпича, керамических, изделий, фосфатных удобрений; выделяются при выплавке попадают в атмосферу из дымовых труб и фабричных установок.

Поражение растений происходит через листья (\.вою) и корни чри концентрации, равной 0.01 мг/м5, поражения образуют по, периферии лиссаузкие некротические полосы светло-желтого цвета. У хвойных пород происходит побеление, а затем потемнение концов хвои, которое распространяется к основанию игл. Действие фтора в высоких концентрациях выражается в прекращении фотосинтеза, нарушении роста и развития, отмирании завязей, загнивании плодов. Наиболее восприимчивы к соединениям фтор хвойные породы, среди пихт менее устойчива сосна.

Хлор и хлористый водород применяют в производстве пластмасс и инсектипилов. Эмиссии соляной кислоты встречаются на заводах по изготовлению калийных солей. Пары хлора и хлористого и водорода быстро оседают на землю и поэтому повреждают растительность только вблизи источника эмиссии. Их содержание в воздухе в концентрации менее 1 мг/мЗ вызывает сильно, поражение листьев. Вначале листья приобретают темный цвет с хорошо заметным серебристым оттенком, затем на них появляются обесцвеченные участки разных размеров. По мере отмирания тканей они крошатся, образуя отверстия. При длительном действии низких концентраций хлора краснеют края листьев.

Нитрозные газы. Это смесь окисей азота, которая выбрасывается в атмосферу заводами по производству азотной, серной кислот и нитратных удобрений, а также — с отработанными газами автотранспорта. Окиси азота вызывают сильное поражение листьев (хвои) r концентрации более 2 мг/мЗ. На вершинах и но краям листьев образуются буровато-черные участки. У хвойных порол происходит покраснение кончиков хной.

Выхлопные газы автотранспорта. В их состав входят фумиганты окиси yуглерода, нитрозные газы, ненасыщенный водород, полициклические ароматические углеводороды, сажа и свинцовые соединения, Выхлопные газы вызывают образование некрозов на листьях, преждевременное усыхание И опадение листвы, ослабление и усыхание деревьев.

Пылевидные эмиссии выбрасываются топками, металлургическими и цементными заводами.

Цементная пыль представляет собой смесь минералов, содержащих калий, кальций, алюминий. Такая смесь выбрасывается печами цементных заводов, пылевидные эмиссии осаждаются вблизи источников загрязнении. Оседающая на листьях и хвое пыль снижает ассимиляцию и эффективность солнечного излучения, способствует повышению температуры. При попадании на почву пыль изменяет ее кислотность и содержание в ней микроэлементов. Все это приводит К усыханию хвои и листьев, нарушению роста корневой системы и как следствие — к ослаблению и гибели деревьев.

Магнезитовая пыль образуется При обжиге магнезитовой руды. Основным компонентом магнезитовой пыли является оксид магния. Она оказывает отрицательное действие как на лиственные, так и на хвойные породы, однако последние страдают сильнее. Магнезитовая пыль повреждает только молодую хвою и листву. Поэтому в начале вегетации деревья менее устойчивы к действию магнезитовой ныли. В связи с ЭТИМ хвоя, уцелевшая от токсического действия магнезитовой пыли в первые ГОДЫ жизни, в дальнейшем не погибает. В результате действия магнезитовой пыли хвоя на побегах текущего гола принимает светло- или желтовато-зеленую окраску. Двухлетняя хвоя краснеет, буреет и частично погибает. У лиственных пород между жилками листа образуются светло-зеленые или желтовато-зеленые пятна.

В результате постоянного дейспвия магнезитовой пыли хвойные породы усыхают, особенно сосна и ель. Их гибель наступает при сильном изреживании кроны, которое происходит вследствие поражения молодой хвои магнезитовой пылью и под влиянием ее естественного старения. Отмирание пораженной сосны часто связано со стволовыми

вредителями, поселяющимися на ослабленных деревьях.

Степень повреждения растений промышленными эмиссиями зависит от их концентрации в окружающей среде и длительности действия. Длительное воздействие выбросов в концентрациях ниже предельной нормы вызывает хронические поражения насаждений, проявляющиеся в постепенном изменении физиологическнх и биохимических функций. Усыхание насаждений и зоне промышленных выбросов зависит от следующих факторов: возраста, состава и полноты насаждений, близости источника выбросов, направления ветра, рельефа,погодных условий, копнен грации токсичных веществ.

В зоне промышленных выбросов процесс усыхания более интенсивен в насаждениях старшего возраста, в изреженных и высокополнотных древостоях, Это объясняется тем, что в изреженных насаждениях газы беспрепятственно проникают вглубь, а при слишком плотном смыкании крон они застаиваются под пологом длительное время, не изменяя концентрации. Значительно меньше усыхают среднеполночные насаждения, в которых воздух максимально перемешивается и концентрация токсичных веществ уменьшается. Смешанные насаждения в меньшей степени страдают от дымовых газов, чем чистые хвойные, так как лиственные породы поглощают часть газов и уменьшают их вредное влияние па хвойные породы.

Сохранность и повышение устойчивости лесных и зеленых городских насаждений в зонах воздействия промышленных выбросов достигается комплексом технических и лесохозяйственных мероприятий. Для того чтобы уменьшить влияние промышленных выбросов, необходимо прежде всего постоянно совершенствовать пыле- и газоочистительные установки, а также технологии промышленных процессов. Сокращение выбросов автотранспорта может быть достигнуто совершенствованием двигателей внутреннего сгорания, переводом их на другие малотоксичные виды топлива.

Большое значение имеет организация мониторинга за состоянием лесных и зеленых насаждений в зонах промышленных выбросов. Из числа лесохозяйственных мероприятий, направленных на снижение С1епени воздействия промышленных выбросов, можно назвать следующие: создание смешанных насаждений с опушками из стойких пород, расположение насаждений с учетом рельефа и направления господствующих ветров, определяющих paспостранения выбросов. Кроме того, при озеленении промышленных центров необходимо учитывать различную степень газоуС1ойчивос1 и лреиесных

Пород. Г. М. Илькуном (1978) ДВна следующая оценка газоустойчивости деревьев и кустарников:

очень устойчивые — белая акация, боярышник, ива белая, роза, сирень, тополь бальзамический и канадский, ясень

зеленый:

устойчивые — ель колючая, мояэкевельники казацкий, сибирский и обыкновенный, вяз. дуб. карагапа древовидная,

разные вилы клена, липа крупнолистная и войлочная, рябина обыкновенная, сирень, тополь белый, черный.

крупнолистный, яблоня, ясень американский, обыкновенный и пушистый;

относительно устойчивые — можжеиельник виргинский, береза пушистая, граб, конский каштан, клеи остролистный.

липа мелколистная, орех, тополь китайский, лавролистньш;

малоустойчивые — ель восточная, сибирская, пилта белая, сибирская, барбарис обыкновенный, берега бородавчатая;

неустойчивые — лиственница, сосна обыкновенная, Банкса, веймутова.

Хозяйственная деятельность человека наряду с положительным влиянием (уход за лесом, создание насаждений, борьба с болезнями и вредителями) в ряде случаев отрицательно сказывается на насаждениях, вызывая их ослабление, отмирание, способствуя развитию очагов вредителей и болезней. Негативными сторонами хозяйственной деятельности, способствующими развитию болезней, являются следующие мероприятия: порослевое возобновление, монокультура. неудачные тины и конструкции посадок, выпас скота, травматизм растений, применение пестицидов и других химических веществ.

Систематическое возобновление насаждений порослью приводит к их вырождению. Порослевые насаждения второго и последующих поколений, как правило, ослаблены и менее производительны, чем насаждения семенного происхождения, что объясняется резким нарушением развития корневой системы и кроны. Ослабленность порослевых насаждений является предпосылкой для поражения их болезнями, В порослевых насаждениях особенно часто возникают очаги сосудистых болезней, передающихся через зараженные пни: сосудистый микоз дуба, голландская болезнь ильмовых пород, вертигшллезное усыхаиие клена. Приспевающие и спелые насаждения порослевого происхождения сильнее, чем семенные, поражаются гнилями. Поданным Л.И.Воронцова (1978). пораженпость Останкинской дубравы ложным дубовым трутовиком (Phellinus robustus) в среднем составляла 25,.1%. а на отдельных участках достигала 43 %. В Тульских засеках в средневозрастных дубравах порослевого происхождения плодовые тела ложного дубового трутовика имели 15 — 20% деревьев, а 35 — 40% модельных деревьев были с гнилью, вызванной тгим трутовиком.

Создание монокультур является причиной развития опасных болезней, принимающих характер шифитотий. Это объясняется тем, что однопородные насаждения характеризуются бедным видовым составом naToi епов. но некоторые из них. способные поражать породу, образующую насаждение, оказываю 1Ся а оптимальных условиях. Создание чистых сосновых культур, особенно на нелесных почвах, привело к развитию-эпифитотий корневой губки (Heterobasidion annosum) н разных регионах России. В очагах корневой губки развиваются очаги стволовых вредителей. Чистые сосновые культуры сильнее страдают от снежного шютте (Phacidium infe-sians), побегового рака (Selcroderris lagerbergii). В чистых культурах и посадках тополя в блаюприятные для возбудителей годы наблюлается массовое развитие ржавчины (Melampsora allii-—populina), бурой пятнистости (Mamonirm populi), парши (Pollaccia radiosa).

Неудачно подобранные типы и конструкции посадок, особенно из пород, не соответствующих условиям мсстопроизрас1ания. приводят к их ослаблению и массовому распространению болезней. Важное значение при этом имеет густота посадок, оптимум которой определяется в каждом конкретном местообитании. Известно, что загущенные культуры и посадки ели в сильной степени поражаются шютте {l.ophodermium macrospomm). В перегущенных посадках школьных отделений лревесных питомников и в культурах тополя чаще возникают очаги мокрого язвенно-сосудистого рака и цитоспороза.

Отрицательное воздействие на насаждения оказывает перевыпас. 0т которого о наиболее страдают насаждения на слаборазвитых почвах с редким травяным покровом. Протаптываемые скотом тропы сливаются, на этих участках исчезают травяной покрои и лесная подстилка. На oголенных, уплотненных участках почвы корни деревьев в сильной степени повреждаются копытами животных. Через повреждения ч корни проникают возбудители гнилей, в частности корневая губка. Ослабленные деревья заселяются стволовыми вредителями, ускоряющими процесс отмирания.

Лесохозяйственные мероприятия травмируют растения, что если и не приводит к их гибели, тс ослабляет их и способствует заражению болезнями. При культивации посевов в питомниках нередко наблюдается повреждение корневой системы у сеянцев в край)[их рядах.

Через нанесенные повреждения в ткани деревьев легко проникают возбуди!ели болезней. В 1991 — 1992 гг. при обследовании Московского совхоза декоративного садоводства было обнаружено рачительное поражение (43 и 57 %) нетриочом клена остролистного, предназначенного для реализации. Анализ пораженных деревьев показал, что все они имели механические повреждения а нижней части СТВОЛОВ, полученные при культивации.

В культурах и городских насаждениях деревья часто травмируются во время посадки и послепосадочного ухода, при небрежной обрезке сучьев, когда вместе с обрезанными ветвями сдирается кора, а иногда повреждается древесина стволов. В насаждениям массовые механические повреждения столов связаны с проведением рубок, трелевками. прокладкой визиров И др. В таких насаждениях отмечается высокий уровень пораженное гнилевыми болезнями, возбудители которых проникают через повреждения стволов. Интенсивное развитие химической промышленности приводит к тому, что постоянно в биосферу поступает большое количество различных химических веществ, в том числе и пестицидов. Пестициды обладают различной физиологической активностью и в зависимости oт физико-химических свойств, доз. способов и сроков применения могут оказывать фитотоксическое или стимулирующее действие на защищаемые растения.

Способность пестицидов оказывать токсическое (отравляющее) воздействие па растение называют фитотоксичностью. Она проявляется при неправильном применении пестицидов, когда завышают допустимые концентрации или нарушают технологию обработки растений. При этом пестициды могуч вызвать повреждение защищаемых древесных пород, я также соседних с ними деревьев и подлеска.

При быстром распространении по растению пестициды вызывают общее отравляющее действие па весь организм. Если " пестицид распространяется медленно и локализуется в местах проникновения в растения, он оказывает местное действие- Оно чаще это проявляется в виде ожогов листьев с образованием бурых и коричневых пятен.

В городских насаждениях негативное влияние на древесные растения оказывают хлористые соли. в том числе поваренная соль, применяемые для борьбы с наледями и снегом на автомагистралях, па улицах и во дворах. Длительное применение противоледных препаратов приводит к постепенному засолению почв. Отрицательное действие хлоридов на древесные растения проявляется к более позднем и неравномерном распускании листьев, сухокронпости и снижении интенсивности роста, образовании на листьях некрозов, преждевременном их усыхании и опадении. Особенно страдают от комплексного воздействия засоления, промышленных и автотранспортных выбросов деревья на автомагистралях крупных городов и насаждения вблизи промышленных предприятий.

Рекреационная нагрузка. Увеличивающиеся с каждым ГОДОМ масштабы городского Строительства и рост городского населения приводят к возникновению больших рекреационных нагрузок в зеленых зонах. Особенно высокий рекреационный пресс создается в наиболее посещаемых населением пригородных лесах и Лесопарках. Избыточное рекреационное воздействие на пригородные лесные насаждения сопровождается уплотнением почвы, нарушением естественного живого покрова, уничтожением и повреждением подроста и подлеска, изреживанием древостоя, обнажением корневых лап, нанесением многочисленных механических повреждений стволов и корней.

coolreferat.com


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта