Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный консультант: доктор биологических наук, профессор
|
|  Yüklə 6.63 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Бурятский государственный университет»
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук
доктор биологических наук, профессор Бимба Батомункуевич Намзалов Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Баханова Милада Викторовна Улан-Удэ 2014
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. В настоящее время природные системы урбанизированных территорий подвергаются отрицательному воздействию факторов антропогенного происхождения. Воздушная среда и почвенный покров в городах загрязнен твердыми частицами, пылью и сажей, золой и аэрозолями, газами и дымом, цветочной пыльцой и т.д. Смешение различных по происхождению загрязнителей серьезно затрудняет оценку воздействия каждого отдельно взятого компонента, которые, вступая во взаимодействие, увеличивают общее отрицательные последствия. Между тем установление баланса между развивающейся современной промышленностью и природной средой разрешимо в рамках построения экологического каркаса урбанизированной территории. И, как основной элемент, для решения этой проблемы выступают создание и планирование оптимальных композиций зеленого строительства в городах. Основная роль в оздоровлении городской среды отводится к задачам озеленения урбанотерриторий. Ботанические исследования зеленых зон урбанизированных территорий преимущественно ориентированы на выявление разнообразия флоры городов (Ильминских, 1982; Терехина, 2000; Суткин, 2002; Виньковская, 2005; Рябовол, 2007 и др.). Работ, связанных изучением экологии городов чаще связаны с выявлением химического состава почвы, воздуха (Волосиков и др., 1999). Однако последние годы наблюдается возросший интерес к раскрытию экологических проблем городской среды, где в качестве индикаторов состояния используются виды растений (Филиппова, 2007; Ковалева, 2009; Вахнина, 2012), которые используются в озеленении. Именно в данном аспекте роль и значение определенных видов древесно-кустарниковых растений в условиях городской среды остается слабоизученной. Подобные исследования является основой биомониторинга состояния среды. Однако, морфофизиологические адаптации деревьев и кустарников, характерные в озеленении г. Улан-Удэ до сих пор остаются весьма слабо изученными, что и определило начало наших исследований. Цель работы – выявление биоэкологических особенностей адаптации у Malus baccata, Ulmus pumilla, Syringa vulgaris к условиям урбанизированной среды. Задачи исследования: 1.Выявить факторы, обуславливающие атмосферное загрязнение, изучив экологическую обстановку г. Улан-Удэ. 2.Исследовать эколого-биологические особенности адаптации Malus baccata, Ulmus pumilla, Syringa vulgaris в условиях загрязненного атмосферного воздуха, отражающиеся в изменении основных параметров - площади, массы листовых пластинок, дисперсности листьев. 3.Определить соотношение свободной и связанной воды, изменения интенсивности транспирации, как основных показателей функционального состояния растений, реагирующих на атмосферные осадки. 4.Выявить изменения морфофизиологических параметров исследованных видов как биоиндикаторов экологического состояния городской среды.
1.Особенности морфометрических показателей анатомической структуры листа, водный режим обуславливают адаптивные признаки у Malus baccata, Ulmus pumilla и Syringa vulgaris в условиях загрязнения городской среды. Ключевыми в адаптивной стратегии видов являются изменения в соотношении палисадной и губчатой паренхимы, мелкоклеточности и устойчивый водный режим с преобладанием связанной воды. 2.Результаты комплексных эколого - биологических исследований состояния древесных и кустарниковых растений позволяют разрабатывать различные комбинации устойчивых видов для озеленения урбанизированных территорий. В частности, в условиях г. Улан-Удэ необходимы пыле-газоустойчивые виды, как Malus baccata, Ulmus pumilla, Syringa vulgaris. Научная новизна. Для трех древесно-кустарниковых видов в урбосреде г. Улан-Удэ изучен комплекс эколого-биологических показателей, связанных с уровнем их устойчивости в насаждениях. Впервые проанализирована взаимосвязь интенсивности транспирации, содержания свободной и связанной воды, количеством устьиц, изучено изменение анатомической структуры листьев. Проведенные исследования по изучению влияния дисперсности и запыленности городской среды позволили выявить, что это необходимые показатели при отборе пыле-газоустойчивых видов. Обнаружено, что изменение площади и массы листьев в условиях города является проявлением адаптивных механизмов к изменению условий среды. Доказано, что размеры листовой пластины находятся в прямой зависимости от условий обитания. Выявлено, что у исследованных видов изменение анатомической структуры является показателем загрязнения атмосферного воздуха и превышенного содержания свинца и ртути, в частности увеличение массы листа связано с увеличением клеток палисадной паренхимы. За счет мелкоклеточности рыхлой и палисадной паренхимы увеличивается площадь листьев. Практическая значимость. Полученные данные об особенностях адаптации могут быть использованы в процессе разработки мер по рациональному использованию и охране растительности и в целом, зеленого покрова в г. Улан-Удэ. Разработаны рекомендации по оптимизации городской среды для разработки стратегии по озеленению территории города. Результаты исследований также могут применяться в экологическом образовании учащихся, студентов, широкого круга озеленителей. Материалы и методы. Основой диссертационной работы послужили материалы, собранные автором в период 2011-2013 гг., на территории г. Улан-Удэ. Исследования проводились маршрутным методом с заложением серии ключевых участков в соответствии с данными экологического районирования города и по методикам эколого-ботанических экспериментальных (анатомо-морфологических и физиологических) исследований. Апробация. Материалы диссертации обсуждались на заседаниях кафедры ботаники БГУ (2010, 2011, 2012), а также были представлены на международных и региональных конференциях: Межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Структура, функционирование биосистем и экологическая безопасность: к 80-летию биолого-географического и химического факультетов Бурятского госуниверситета» (Улан-Удэ, 2012), Пятой Всероссийской конференции «Биология будущего: традиции и новации» с международным участием (Красноярск, 2011), II всероссийской школы-конференции молодых ученых с международным участием (Екатеринбург, 2012), Всероссийской школы-конференции «Растительность Байкальского региона и сопредельных территорий» (Улан-Удэ,2013). По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из них две статьи в издании из перечня ВАК. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, заключения и списка литературы. Она изложена на 125 страницах машинописного текста, иллюстрирована рисунками (18) и таблицами (11), 1 приложение. Список литературы содержит 125 источников. Автор выражает огромную благодарность за ценные советы и помощь научному руководителю и консультанту - к.б.н. Бахановой М.В. и д.б.н., проф. Б.Б, Намзалову, а также за содействие в работе к.б.н,, доценту Ловцовой Н.М. и всему коллективу кафедры ботаники БГУ. |