Сравнение морфо-физиологических особенностей липы сердцелистной (tilia cordata mill.) в экологически чистых и загрязненных районах г. Москва

Однако, даже в пределах одного города, загрязнение может быть неравномерным, и различаться по районам. Поэтому важно проводить биомониторинг различных

Сравнение морфо-физиологических особенностей липы сердцелистной (tilia cordata mill.) в экологически чистых и загрязненных районах г. Москва

Дипломная работа

Экология

Другие дипломы по предмету

Экология

Сдать работу со 100% гаранией

Сравнение морфо-физиологических особенностей липы сердцелистной (tilia cordata mill.) в экологически чистых и загрязненных районах г. Москва Введение

Стремительный рост крупных городов и увеличение темпов развития промышленности приводят к столь же резкому увеличению антропогенного воздействия на среду. Кроме промышленности огромный вклад в загрязнение среды вносит и автотранспорт. Несмотря на значительный спад продаж автомобилей в 2014-2015 годах (http://avtoreliz.ru/news/prodazhi_avtomobilej_v_rossii_statistika_za_2015_g od/2015-09-10-14), количество людей, владеющих автомобилями, растет. Это значительно влияет не только на количество выбросов в атмосферу, но и на качество жизни людей, а также на зеленые насаждения. Одну из ведущих ролей в создании антропогенной нагрузки на растения играют тяжелые металлы. Некоторые из них в минимальных количествах необходимы растениям, но превышение их содержания в почве или в тканях наносит ощутимый вред (Алексеев Ю.В., 2008).

Растения накапливают токсические соединения больше, чем какие- либо другие представители биоты крупных городов, поэтому они играют ведущую роль в оздоровлении всей системы в целом. Однако сами они находятся в угнетенном состоянии из-за негативного воздействия этих веществ. Поэтому важно исследовать накопление тяжелых металлов растениями, для того чтобы оценить не только состояние растения (угнетение жизненно важных процессов, характер адаптаций к высоким концентрациям тяжелых металлов), но и их способность к индикации состояния окружающей среды, еѐ безопасности для проживания человека. Кроме того, определение содержания тяжелых металлов в тканях и вегетативных органах растений может помочь в изучении круговорота веществ в условиях современного города. ( Абакумова Л.И,

Савельева Л.С., 1985; Ермак О.Г, Гелетюк Н.И., 1981; Илькун Г.М. 1978; Никольская Н.К., Попова З.А. Попов К.И., 1983)

Включаясь в круговорот веществ, тяжелые металлы, вместе с осадками попадают в почву и приводят к изменению ее химического состава, что в свою очередь ведет к накоплению тяжелых металлов в листьях растений.

Однако, даже в пределах одного города, загрязнение может быть неравномерным, и различаться по районам. Поэтому важно проводить биомониторинг различных городских территорий, что требует тщательного подбора растений – индикаторов окружающей среды. Одним из таких растений служит липа. (Евдокимова Г.А., 1983; Овчаренко М.М., Шильников И.А., 1996; Серебренникова Л.Н., Горбатов В.С., 1980; Стасюк Н.В., Федотов К.Н., 1980; Тарабрин В.П., 1980)

Для того чтобы оценить индикаторные свойства липы, нами была поставлена следующая цель: сравнить морфо-физиологические изменения у листьев и побегов растений липы, в экологически чистом и загрязненном районах города Москвы. металл tilia кислотность засоленность

В соответствии с целью были сформулированы следующие задачи:

    сравнить рост побегов и листьев в Липовой аллее парка (ЛА) и на Савеловской эстакаде Третьего транспортного кольца (ТТК),

    сравнить загрязненность поверхностей листьев и побегов,

    сравнить локализацию тяжелых металлов в побегах и почках,

    сравнить количество золы в листьях растений разных мест обитания,

    сравнить морозостойкость по содержанию лигнина и крахмала в побегах растений липы,

    сравнить состояние почвы в парке и в районе эстакады.


Глава 1. Обзор литературы
1.1 Растительность в условиях городской среды

Человек очень активно воздействует на окружающую его среду. На сегодняшний момент на нашей планете не осталось экосистем, которые не затронуло бы влияние человека. Начиная с XVIII века, антропогенное загрязнение окружающей среды непрерывно растет. Особенно сильно это заметно в городах, где одними из самых серьезных загрязнителей являются тяжелые металлы.

Соединения тяжелых металлов, как правило, выбрасываются производствами в виде дыма или пыли, оседающих в дальнейшем на почву или на наземные органы растений. Подобные мелкие частицы могут переноситься на расстояние от нескольких десятков до нескольких сотен километров от изначального источника выброса (Абакумова Л.И, Савельева Л.С., 1985; Ильин В.Г., 1990; Трахенберг И.М., Колесников В.С., 1994; Чибрик Т.С, 1979). В зависимости от интенсивности движения, загрязнение почвы солями тяжѐлых металлов, чаще всего происходит на расстоянии от 100 до 300 метров от полотна дороги, но следы загрязнения аэрозолями свинца обнаруживают даже во льдах Антарктиды и Арктике. (Косицын А.В, Алексеева-Попова Н.В., 1983).

Основные источники поступления тяжелых металлов в городе Москва – это автомобильный транспорт, выбросы с электростанций и предприятий, работающих за счет сжигания ископаемого топлива, а также сбросы с иных предприятий (в том числе и в сточные воды).

Человек борется с поступлением тяжелых металлов. Большая часть методов борьбы с тяжелыми металлами сводится к переведению легкорастворимых солей тяжелых металлов в малорастворимые. Также

тяжелые металлы могут быть выведены из почвы в результате удаления с дикорастущими, сорными растениями. (Т.С. Красотина, 2003, В.Е. Кремин с соавторами, 2003)

В своей работе Парибок Т.А., Леина Г.Д. « Растения в экстремальных условиях минерального питания» утверждают, что в городе среди тяжелых металлов больше всего увеличивается содержание свинца и железа. В ходе исследования было также показано, что липа превосходит клен и дуб, также часто использующиеся для озеленения города, по содержанию бария, меди, а также кобальта в листьях. (Парибок Т.А., Леина Г.Д., 1983). Авторы объясняют данный результат тем, что листья липы мелколистной имеют легкое опушение.

В 1983 году, в Ленинграде Парибок Т.А. и Сазыкина Н.А. проводили исследование листьев липы сердцевидной, дуба черешчатого и клена платановидного. Они исследовали содержание тяжелых металлов в листьях этих видов в городе и в загородных парках. По данным этого исследования, в листьях данных культур содержатся 10 видов тяжелых металлов: железо, свинец, никель, медь, титан, кобальт и хром. В растениях, произраставших в городской черте, содержание этих металлов значительно выше, чем в растениях того же вида за пределами города. Кроме того, согласно тому же исследованию, различные виды древесных растений накапливают тяжелые металлы в листьях по- разному. Липа мелколистная в условиях города аккумулирует в листьях целый ряд тяжелых металлов. Эти показатели значительно превышают содержание тех же металлов в листьях клена. (Парибок Т.А; Сазыкина Н.А., 1982)

Способность вида меняться под влиянием среды и формировать металлоустойчивые популяции очень важна для растений произрастающих в городе, так как это дает большое преимущество для выживания в сильно загрязненной металлами среде.

В ходе ряда исследований было установлено, что металлоустойчивость растений никак не связана с их физиологической возможностью поглощать тяжелые металлы, более того, располагаясь у мест, загрязненных данными соединениями, данные популяции поглощают тяжелых металлов больше, чем неметаллочувствительные или обычные. ( Борзилов В.А, Малахов С.Г., 1980; Захарова Л.Л., 1985; Ильин В.Б. Степанова М.Д, 1980; Ржаксинская М.В, 1980)

Скорее всего, устойчивость к различным металлам обеспечивается различными механизмами. Эти механизмы зависят от природы металла, анатомических или физиологических особенностей организма и факторов окружающей среды.

Механизмы металлоустойчивости растений в условиях атмосферного загрязнения среды могут быть следующими:

        связывание металла внутри растения: а) связывание в нерастворимые комплексы;

6) переведение (складирование) в вакуоли и (или) в клеточные стенки;

        выведение металла во внешнюю среду: а) сбрасывание листьев;

б) вымывание осадками; в) Выделение в воздух;

        адаптации к металлу:

а) перестройки в метаболизме; б) потребность в металле.

Скорее всего, механизм приспособления к атмосферному загрязнению среды имеет много общего с условиями природного обогащения металлами. Важная роль в этих механизмах принадлежит процессам обезвреживания металлов в форме метаболически неактивных комплексов. Они могут быть как растворимыми так и нерастворимыми. Комплексы могут образовываться на базе органических кислот, аминокислот, углеводов и других органических соединений, а также в виде труднорастворимых неорганических солей (чаще всего в виде фосфатов и сульфатов, но могут быть и другие варианты). Исследования показывают, что устойчивость растений в том числе зависит и от выделения солей тяжелых металлов в воздух.

Специфичность и общность механизмов устойчивости к различным металлам, их конкретизация для разных растений и условий среды нуждаются в дальнейших исследованиях. ( Косицын А.В., Алексеева- Попова Н.В., 1983; Первунина Р.И., 1983; Серебренникова Л.Н., Горбатов В.С., 1980; Тарабрин В.П., 1980; Ernal W., 1976)

Отрицательные факторы среды, воздействующие на древесные растения Москвы, подразделяются на две группы. Первая - воздействует на корни растений (обеднение почвы, уплотнение почв, повышенная кислотность, засоление почв, возникающее при уборке снега и др. ).

Вторая группа воздействует на наземную часть растений (задымленность воздуха, запыленность, механические повреждения, болезни и вредители растений). Факторы городской среды многообразны и оказывают на зеленые насаждения значительное влияние, которое к тому же мало изучено. ( Чернышенко О.В., 1992)

В настоящее время установлены предельно допустимые концентрации содержания в почве ряда тяжелых металлов, определяющие нормальную жизнедеятельность организмов, в том числе и сельскохозяйственных растений. Определены верхние критические концентрации некоторых тяжелых металлов

Лучшие

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>