Особенности биомониторинга урбанизированных территорий с использованием флуктуирующей асимметрии разных видов древесных растений (на примере Иркутска)

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.

1. Методические 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.

2. 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.

3. 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/S0475145017060064

4. Захаров 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/S0002332920020125

5. Адамович 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/10.12731/2658-6649-2024-16-3-840

6. Чернакова О.В. Оценка стабильности развития Acer ginnala Maxim. в г. Иркутске по флуктуирующей асимметрии листьев. Вестник ИрГСХА. 2019;(95):84–92.

7. 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/10.51215/1999-3765-2020-100-100-111

8. Чернакова О.В. Показатели стабильности развития Pyrus ussuriensis Maxim., участвующего в озеленении г. Иркутска. Вестник ИрГСХА. 2021;6(107):93–106. https://doi.org/10.51215/1999-3765-2021-107-93-114

9. Чудновская 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/10.51215/1999-3765-2021-104-93-106

10. Чудновская 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/10.51215/1999-3765-2023-115-133-144

11. Чудновская 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/10.31242/2618-9712-2023-28-2-293-302

12. Кулагина 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.

13. Коротченко И.С. Влияние теплоэнергетического комплекса г. Красноярска на величину флуктуирующей асимметрии листовой пластинки тополя бальзамического. Вестник КрасГАУ. 2015;8(107):15–20.

14. 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.37495

15. Попельницкая И.М., Попов А.О. Флуктуирующая асимметрия листьев тополя бальзамического (Populus balsamifera L.) в городской среде. Успехи современного естествознания. 2017;(12):72–78.

16. 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.2019.09-10.01

17. Черных 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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/S0002332920020113

21. 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/sym12081317

22. Хикматуллина Г.Р. Сравнение морфологических признаков листа Betula pendula в условиях урбаносреды. Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 2013;(2):48–56.

23. 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.

24. 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.

25. Коротченко И.С. Биоиндикация загрязненных районов г. Красноярска по величине флуктуирующей асимметрии листовой пластинки вяза приземистого. Вестник КрасГАУ. 2015;11(110):67–72.

26. Татаринцев А.И. Санитарное состояние насаждений вяза в г. Красноярске. Вестник КрасГАУ. 2012;8(71):68–72.

27. 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.

28. 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/sym15030700