resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2025-30-2-260-271resar-935Research ArticleБиологические науки. ЭкологияBiological sciences. EcologyОсобенности биомониторинга урбанизированных территорий с использованием флуктуирующей асимметрии разных видов древесных растений (на примере Иркутска)An investigation of biomonitoring in urban environments through the assessment of fluctuating asymmetry in diverse species of woody plants: a case study conducted in Irkutskhttps://orcid.org/0000-0002-3119-1693ЧудновскаяГ. В.ChudnovskаyаG. V.

ЧУДНОВСКАЯ Галина Валерьевна, кандидат биологических наук, доцент

г. Иркутск

CHUDNOVSKAYA, Galina Valeryevna, Сand. Sci. (Biol.), Associate Professor

Irkutsk

g.chudnowskaya2011@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3283-9703ЧернаковаО. В.ChernakovaO. V.

ЧЕРНАКОВА Ольга Владимировна, старший преподаватель

г. Иркутск

CHERNAKOVA, Olga Vladimirovna, Senior Lecturer

Irkutsk

chernakova-o@list.ruИркутский государственный аграрный университет им. А.А. ЕжевскогоРоссияEzhevsky Irkutsk State Agrarian UniversityRussian Federation202509072025302260271Copyright © Чудновская Г.В., Чернакова О.В., 20252025Чудновская Г.В., Чернакова О.В.Chudnovskаyа G.V., Chernakova O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/935

Для оценки качества среды по состоянию живых существ наряду с рекомендованной Betula pendula Roth. можно использовать другие широко распространенные в городах древесные растения. Материал был собран в 2018–2024 гг. в г. Иркутск. В качестве объектов научных исследований были выбраны 12 массовых видов древесных растений. В качестве фактора влияния учитывался автомобильный транспорт. Было заложено 202 пробные площадки в трех зонах: транспортной, селитебной и рекреационной. Средние показатели флуктуирующей асимметрии между транспортной зоной с интенсивным движением и рекреационной у Ulmus parvifolia увеличиваются в 1,41, Pyrus ussuriensis – в 1,36, Padus maackii – в 1,34, Padus avium, Acer negundo и Betula pendula – в 1,33, Acer ginnala – в 1,29 раза, что указывает на высокую их чувствительность к исследуемому фактору. У Populus alba и Malus baccata напряженность воздействия присутствует, но изменения менее выражены (разница в 1,17, и 1,23 раза соответственно). У Syringa vulgaris и Syringa josikaea значительных колебаний в показателях стабильности развития между всеми исследованными зонами не наблюдается. У Populus balsamifera различия в показателях флуктуирующей асимметрии в зависимости от интенсивности транспортного потока не выявлены. Полученные показатели флуктуирующей асимметрии позволили разработать шкалы для восьми видов фанерофитов, которые можно применять в мониторинге состояния природной среды урбанизированных территорий. Применение флуктуирующей асимметрии позволяет осуществлять достоверную оценку показателей стабильности развития самих древесных растений и тем самым грамотно и целенаправленно осуществлять подбор видов с определенными параметрами восприятия негативного воздействия для озеленения городов. Для его проведения можно использовать «коэффициент различия стабильности развития», который учитывает видовые отличия изучаемых признаков, используя в качестве базового значение с рекреационных территорий.

For the assessment of environmental quality through living beings, it is possible to employ woody plant species that are commonly found in urban settings, alongside the suggested species Betula pendula Roth. The data for this research were gathered between 2018 and 2024 in Irkutsk, focusing on twelve prevalent species of woody plants as the subjects of scientific inquiry. The effects of motor vehicle traffic were identified as a significant factor influencing the research outcomes. In Irkutsk, a total of 202 test sites were established across three specific zones: transportation, residential, and recreational. The average values of fluctuating asymmetry in the transportation zone, which is characterized by heavy traffic, were observed to increase in comparison to the recreational zone. Specifically, Ulmus parvifolia exhibited an increase of 1.41 times, Pyrus ussuriensis showed an increase of 1.36 times, Padus maackii increased by 1.34 times, and both Padus avium, Acer negundo, and Betula pendula demonstrated an increase of 1.33 times. Additionally, Acer ginnala exhibited an increase of 1.29 times. These findings indicate a significant sensitivity of these species to the examined environmental factor. In contrast, Populus alba and Malus baccata displayed signs of stress due to the impact of traffic, although the observed changes were less pronounced, with differences of 1.17 and 1.23 times, respectively. No significant fluctuations in development stability indicators were noted for Syringa vulgaris and Syringa josikaea across the studied zones. Furthermore, Populus balsamifera did not reveal any differences in fluctuating asymmetry indicators in relation to the intensity of traffic flow. The fluctuating asymmetry indicators obtained from this research contributed to the development of scales for eight phanerophyte species, which can be employed in monitoring the condition of the natural environment in urbanized areas. The application of fluctuating asymmetry provides a reliable means of assessing the development stability indicators of woody plants, thereby enabling the informed and targeted selection of species with specific parameters for mitigating negative impacts in urban greening initiatives. To achieve this, the “development stability difference coefficient which accounts for species-specific variations in the examined characteristics, using values derived from recreational areas as a baseline.

урбанизированная территориястабильность развитияфлуктуирующая асимметрияавтотранспортная нагрузкабиоиндикациядревесные растенияurbanized territorydevelopment stabilityfluctuating asymmetrytraffic intensitybioindicationwoody plantsИсследования выполнены в рамках темы «Мониторинг состояния животного и растительного мира Восточной Сибири» (рег. номер АААА-А17-117120640050-1), подтемы кафедры технологии в охотничьем и лесном хозяйстве Иркутского ГАУ «Совершенствование оценки биологических ресурсов и технологии в охотничьем и лесном хозяйстве Восточной Сибири».This study was conducted as part of the project titled “Monitoring the condition of animal and plant life in Eastern Siberia” (reg. No.: AAAA-A17-117120640050-1), along with a subproject from the Department of Technology in Hunting and Forestry at Irkutsk State Agrarian University, titled “Enhancing the assessment of biological resources and production methods in the Hunting and Forestry Sectors of Eastern Siberia”.ReferencesМетодические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур). Распоряжение Росэкологии от 16.10.2003 № 660. М.: Наука; 2003. 24 с.Guidelines for evaluating environmental quality based on the condition of living organisms: An assessment of development stability in living organisms by the level of asymmetry of morphological structures. Decree of Rosecology dated 16.10.2003, № 660. Moscow: Nauka; 2003. (In Russ.).Шадрина Е.Г., Вольперт Я.Л. Практика оценки здоровья среды: эффективность применения показателя флуктуирующей асимметрии и других биоиндикационных подходов. Жизнь Земли. 2018;40(2):183–198.Shadrina E.G., Vol’pert Ya.L. The practice of environmental health assessment: efficiency of fluctuating asymmetry and other bioindication-based approaches. Zhizn Zemli [Life of the Earth]. 2018;40(2):183–198. (In Russ.).Захаров В.М., Трофимов И.Е. Морфогенетический подход к оценке среды: исследование стабильности развития. Онтогенез. 2017;48(6):433–442. https://doi.org/10.7868/S0475145017060064Zaharov V.M., Trofimov I.E. Morphogenetic approach to estimation of environmental health: study of developmental stability. Ontogenez. 2017;48(6):433–442. (In Russ.) https://doi.org/10.7868/S0475145017060064Захаров В.М., Трофимов И.Е. Оценка состояния биоразнообразия: исследование стабильности развития. Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2020;(2):115–123. https://doi.org/10.31857/S0002332920020125Zaharov V.M., Trofimov I.E. Assessment of biodiversity status: study of developmental stability. Biology Bulletin. 2020;47(2):115–122. https://doi.org/10.1134/S1062359020020120Адамович Т.А., Олькова А.С. Вариативность флуктуирующей асимметрии листьев Betula pendula Roth в зависимости от условий произрастания. Siberian Journal of Sciences and Agriculture. 2024;16(3):250–262. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2024-16-3-840Adamovich T.A., Olkova A.S. Variability of fluctuating asymmetry of Betula pendula Roth leaves depending on growing conditions. Siberian Journal of Sciences and Agriculture. 2024;16(3):250–262. (In Russ.) https://doi.org/10.12731/2658-6649-2024-16-3-840Чернакова О.В. Оценка стабильности развития Acer ginnala Maxim. в г. Иркутске по флуктуирующей асимметрии листьев. Вестник ИрГСХА. 2019;(95):84–92.Chernakova O.V. Evaluation of stability of Acer ginnala Maxim growth in Irkutsk city using the by fluctuating asymmetry of leaves. Vestnik IrGSHA. 2019;(95):84–92. (In Russ.).Чудновская Г.В., Чернакова О.В. Показатели стабильности развития Betula pendula Roth, участвующей в озеленении г. Иркутска. Вестник ИрГСХА. 2020;(100):100–111. https://doi.org/10.51215/1999-3765-2020-100-100-111Chudnovskaya G.V., Chernakova O.V. Indicators of the developmental stability of Betula pendula Roth participating in the landscaping of the city of Irkutsk. Vestnik IrGSHA. 2020;(100):100–111. (In Russ.) https://doi.org/10.51215/1999-3765-2020-100-100-111Чернакова О.В. Показатели стабильности развития Pyrus ussuriensis Maxim., участвующего в озеленении г. Иркутска. Вестник ИрГСХА. 2021;6(107):93–106. https://doi.org/10.51215/1999-3765-2021-107-93-114Chernakova O.V. Indicators of the stability of the development of Pyrus ussuriensis Maxim., participating in landscaping of Irkutsk. Vestnik IrGSHA. 2021;6(107):93–106. (In Russ.) https://doi.org/10.51215/1999-3765-2021-107-93-114Чудновская Г.В., Чернакова О.В. Показатели стабильности развития Populus balsamifera L., участвующего в озеленении г. Иркутска. Вестник ИрГСХА. 2021;(104):93–106. https://doi.org/10.51215/1999-3765-2021-104-93-106Chudnovskaya G.V., Chernakova O.V. Indicators the of development stability of Populus balsamifera L., participating in landscaping the city of Irkutsk. Vestnik IrGSHA. 2021;(104):93–106. (In Russ.) https://doi.org/10.51215/1999-3765-2021-104-93-106Чудновская Г.В., Чернакова О.В. Показатели стабильности развития Malus baccata (L.) Borkh., участвующего в озеленении г. Иркутска. Вестник ИрГСХА. 2023;2(115):133–144. https://doi.org/10.51215/1999-3765-2023-115-133-144Chudnovskaya G.V., Chernakova O.V Indicators the of development stability of Malus baccata (L.) Borkh., participating in landscaping the city of Irkutsk. Vestnik IrGSHA. 2023;2(115):133–144. (In Russ.) https://doi.org/10.51215/1999-3765-2023-115-133-144Чудновская Г.В., Чернакова О.В. Флуктуирующая асимметрия листа Acer negundo L. как индикатор состояния организма и качества городской среды. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2023;28(2):293–302. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2023-28-2-293-302Chudnovskaya G.V., Chernakova O.V. Fluctuating asymmetry of the leaf of Acer negundo L. as an indicator of the state of the organism and the quality of the urban environment. Arctic and Subarctic Natural Resource. 2023;28(2):293–302. (In Russ.) https://doi.org/10.31242/2618-9712-2023-28-2-293-302Кулагина В.А., Григорьева Н.Г. Листовые пластины тополя бальзамического (Populus balsamifera L.) и сирени обыкновенной (Syringa vulgaris) как индикатор состояния среды территории г. Красноярска. В кн.: Инновационные тенденции развития российской науки: Материалы XII международной научнопрактической конференции молодых ученых, г. Красноярск, 08–09 апреля 2019 г. Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет; 2019. С. 50–54.Kulagina V.A., Grigorieva N.G. Leaves of balsamic popular (Populus balsamifera L.) and oriental lilac (Syringa vulgaris) as within indicator of the environment of krasnoyarsk city`. In: Innovative trends in the development of Russian science: Proceedings of the 12th International Scientific and Practical Conference of Young Scientists, Krasnoyarsk, April 8–9, 2019. Krasnoyarsk: Krasnoyarsk State Agrarian University; 2019, pp. 50–54. (In Russ.)Коротченко И.С. Влияние теплоэнергетического комплекса г. Красноярска на величину флуктуирующей асимметрии листовой пластинки тополя бальзамического. Вестник КрасГАУ. 2015;8(107):15–20.Korotchenko I.S. The influence of Krasnoyarsk heatpower complex of on the size of the fluctuating asymmetry of the balsam poplar leaf plate. Bulletin of KrasSAU. 2015;8(107):15–20. (In Russ.)Коротченко И.С., Лебедев Н.А., Первышина Г.Г. и др. Влияние выбросов тепловых электростанций Красноярского края на стабильность развития тополя бальзамического. Успехи современного естествознания. 2020;(10):85–90. https://doi.org/10.17513/use.37495Korotchenko I.S., Lebedev N.A., Pervyshina G.G., et al. Influence of emissions from thermal power plants of the Krasnoyarsk Region on the stability of development of balsamic poplar. Advances in Current Natural Sciences. 2020;(10):85–90. (In Russ.) https://doi.org/10.17513/use.37495Попельницкая И.М., Попов А.О. Флуктуирующая асимметрия листьев тополя бальзамического (Populus balsamifera L.) в городской среде. Успехи современного естествознания. 2017;(12):72–78.Popelnitskaya I.M., Popov A.O. Leaves’ fluctuating asymmetry of poplars (Populus balsamifera L.) in the urban environment. Advances in Current Natural Sciences. 2017;(12):72–78. (In Russ.)Папинен А.Е. Оценка качества среды методом флуктуирующей асимметрии листовых пластинок Betula pendula Roth., Padus avium Mill. и Crataegus sanduinea Pall. в пойме реки Каратуз (Красноярский край). Juvenis scientia. 2019;(9-10):4–7. https://doi.org/10.32415/jscientia.2019.09-10.01Papinen A.E. Assessment of medium quality by fluctuating asymmetry of Betula pendula Roth., Padus avium Mill. and Crataegus sanduinea Pall. in the floodplain of the Karatuz River (Krasnoyarsk Region). Juvenis Scientia. 2019;(9-10):4–7. (In Russ.) https://doi.org/10.32415/jscientia.2019.09-10.01Черных Е.П., Первышина Г.Г., Гоголева О.В. Экологическая оценка влияния автотранспорта на флуктуирующую асимметрию листьев черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.). Вестник КрасГАУ. 2013; 12(87):137–141.Chernykh E.P., Pervyshina G.G., Gogoleva O.V. The ecological assessment of the motor transport influence on fluctuating asymmetry of bird cherry tree (Padus avium Mill.) leaves. Bulletin of KrasSAU. 2013;12(87):137–141. (In Russ.)Черных Е.П., Первышина Г.Г., Гоголева О.В. Оценка экологического благополучия территории г. Красноярска с использованием черемухи обыкновенной в качестве биоиндикатора. Вестник КрасГАУ. 2014;1(88):96–100.Chernykh E.P., Pervyshina G.G., Gogoleva O.V. The ecological favourable condition assessment of the Krasnoyarsk city territory with the bird cherry tree use as a bioindicator. Bulletin of KrasSAU. 2014;1(88):96–100. (In Russ.)Черных Е.П., Первышина Г.Г., Гоголева О.В. Оценка экологического состояния территории. Красноярского края методом флуктуирующей асимметрии листьев черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.). Вестник КрасГАУ. 2014;2(89):84–88.Chernykh E.P., Pervyshina G.G., Gogoleva O.V. The Krasnoyarsk Krai territory ecological condition assessment by the leaf fluctuating asymmetry method of bird cherry tree (Padus avium Mill.). Bulletin of KrasSAU. 2014;2(89):84–88. (In Russ.)Захаров В.М., Шадрина Е.Г., Турмухаметова Е.Г. и др. Оценка состояния растений по стабильности развития в естественных и антропогенных условиях (флуктуирующая асимметрия признаков листа березы повислой Betula pendula L.). Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2020;(2):191–196. https://doi.org/10.31857/S0002332920020113Zakharov V.M., Sharova N.A., Trofimov I.E., et al. Assessment of plant status by the stability of development in natural and anthropogenic conditions (fluctuating asymmetry of leaf features of the silver birch, betula pendula roth) Biology Bulletin. 2020;47(2):186–190.Shadrina E., Turmukhametova N., Soldatova V., et al. Fluctuating asymmetry in morphological characteristics of Betula pendula Roth leaf under conditions of urban ecosystems: evaluation of multi–factor negative impact. Simmtery. 2020;12(8):1–35. https://doi.org/10.3390/sym12081317Shadrina E., Turmukhametova N., Soldatova V., et al. Fluctuating asymmetry in morphological characteristics of Betula pendula Roth leaf under conditions of urban ecosystems: evaluation of multi–factor negative impact. Simmtery. 2020;12(8):1–35. https://doi.org/10.3390/sym12081317Хикматуллина Г.Р. Сравнение морфологических признаков листа Betula pendula в условиях урбаносреды. Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 2013;(2):48–56.Khikmatullina G.R. Comparison of morphological characteristics of sheet Betula pendula leaf in conditions of urban environment. Bulletin of Udmurt University. Series Biology. Earth Sciences. 2013;(2):48–56. (In Russ.)Максименко А.Е., Сунцова Л.Н., Иншаков Е.М. Оценка экологического состояния среды по асимметрии листьев черемухи обыкновенной, произрастающей в различных районах города. В кн.: Лесной и химический комплексы – проблемы и решения: Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции, г. Красноярск, 9 декабря 2016 г. Красноярск: Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева; 2016. С. 49–51.Maksimenko A.E., Suntsova L.N., Inshakov E.M. Assessment of the ecological state of the environment based on the asymmetry of the leaves of common bird cherry growing in different areas of the city. In: Forest and chemical complexes – problems and solutions: Collection of articles based on the materials of the All-Russian scientific and practical conference, Krasnoyarsk, December 9, 2016. Krasnoyarsk: Siberian State Aerospace University named after Academician M.F. Reshetnev; 2016, pp. 49–51. (In Russ.)Сунцова Л.Н., Иншаков Е.М. Особенности роста черемухи обыкновенной и Маака в условиях урбанизированной среды города Красноярска. Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. 2017;20:183–184.Suntsova L.N., Inshakov E.M. Features of growth of common bird cherry and Maack’s bird cherry in the urbanized environment of the city of Krasnoyarsk. Fruit growing, seed production, introduction of woody plants. 2017;20:183–184. (In Russ.)Коротченко И.С. Биоиндикация загрязненных районов г. Красноярска по величине флуктуирующей асимметрии листовой пластинки вяза приземистого. Вестник КрасГАУ. 2015;11(110):67–72.Korotchenko I.S. Bioindication of contaminated areas of Krasnoyarsk by the magnitude of fluctuating asymmetry of the leaf blade of the Siberian elm. Bulletin of KrasSAU. 2015;11(110):67–72. (In Russ.)Татаринцев А.И. Санитарное состояние насаждений вяза в г. Красноярске. Вестник КрасГАУ. 2012;8(71):68–72.Tatarintsev A.I. Sanitary condition of elm plantations in Krasnoyarsk. Bulletin of KrasSAU. 2012;8(71):68–72. (In Russ.)Нарваткина К.Л., Башмаков Д.И. Влияние условий городской среды на морфометрические показатели листьев клена американского (Acer negundo L.). В кн.: XLVI Огарёвские чтения: Материалы научной конференции, г. Саранск, 06–13 декабря 2017 г. Саранск: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва; 2018. С. 103–109.Narvatkina K.L., Bashmakov D.I. Influence of urban environmental conditions on morphometric parameters of American maple leaves (Acer negundo L.). In: XLVI Ogarevsky Readings: Proceedings of the scientific conference, Saransk, December 6–13, 2017. Saransk: Ogarev National Research Mordovian State University; 2018, рр. 103–109. (In Russ.)Shadrina E., Soldatova V., Turmukhametova N. Fluctuating asymmetry as a measure of stress in natural populations of woody plants: influence of ecological and geographical factors on developmental stability. Symmetry. 2023;15(3):700. https://doi.org/10.3390/sym15030700Shadrina E., Soldatova V., Turmukhametova N. Fluctuating asymmetry as a measure of stress in natural populations of woody plants: influence of ecological and geographical factors on developmental stability. Symmetry. 2023;15(3):700. https://doi.org/10.3390/sym15030700

The authors declare that there are no conflicts of interest present.