Экология/6. Экологический мониторинг

Аспирант Е.Е.Белова

Московский государственный областной гуманитарный институт, г.Орехово-Зуево, Московская обл., ул.Зеленая, 22

Влияние лесных пожаров на флуктуирующую ассиметрию листьев осины обыкновенной.

Под лесными пожарами понимают горение, стихийно распространяющееся по лесной территории. В лесохозяйственной практике различают 3 вида пожаров: низовые, верховые и почвенные (торфяные).

Низовые пожары характеризуются горением нижних ярусов растительности лесного биогеоценоза. В огне низового пожара сгорают кустарнички, подлесок и подрост.

Верховые пожары отличаются от низовых тем, что наряду с горением напочвенного покрова и лесной подстилки горят и кроны деревьев.

Торф представляет собой продукт неполного разложения растительной массы в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации. Торф обладает самой высокой из всех твердых топлив влагоемкостью.

При торфяных пожарах на больших массивах фронт горения очень неоднороден, оно происходит в основном очагами различного размера. Цвет очагов белый, поверхность горения во времени заглубляется под негорящую поверхность, то есть происходит образование внутренних полостей в торфе. Однако в отдельные особо засушливые годы при неблагоприятном стечении климатических условий и непринятии своевременных мер к тушению пожары могут распространиться на большие территории.

Горение обычно происходит в режиме "тления", то есть в беспламенной фазе как за счет кислорода, поступающего вместе с воздухом, так и за счет его выделения при термическом разложении сгораемого материала.

Торфяные пожары возникают в такие пожароопасные сезоны, когда сумма выпадающих осадков значительно ниже средней многолетней за тот же период.

По данным многолетних наблюдений, пожары на осушенных торфяниках происходили при сумме осадков в мае - сентябре не более 210-220 мм.

Лесные пожары оказывают большое отрицательное влияние на многие процессы жизни леса. По данным ГУ МЧС РФ по Московской области, вокруг столицы насчитывается 12 пожароопасных районов. Среди них - Шатурский, Луховицкий, Егорьевский и Орехово-Зуевский. Лесные пожары, смог и аномальная жара, охватившие московский регион летом 2010 года, привлекли внимание не только российских, но и зарубежных ученых.

Флуктуирующую асимметрию растений можно использовать для характеристики здоровья среды. Одним из наиболее распространенных биоиндикаторов является береза повислая (Betula pendula Roth.), соответствующая методика вошла уже и в учебные пособия [1]. В данной работе оценивали возможность использования в аналогичных целях показателей флуктуирующей асимметрии листьев осины обыкновенной. Осина (Populus tremula)- это крупное дерево до 35 м высотой и 1 м в диаметре. Листья ее округлые, кожистые, городчатые (округло-зубчатые), сидящие на длинных сплюснутых с боков черешках. Корневая система влаголюбива. Древесина осины плохо загорается и обладает низкой теплотворной способностью. Осины могут пережить лесные пожары, так как корневая система находится глубоко под землёй. Сравнивали значения флуктуирующей асимметрии листьев осины обыкновенной, произрастающего в близь пос. Губино Московской области на контрольном участке и пос. Губино после торфяного пожара. Первую из них рассматривали в качестве контроля, вторую – как территорию с пониженным качеством среды из-за воздействия торфяного пожара. В качестве параметров использовали длину вторых жилок второго порядка. Флуктуирующую асимметрию рассчитывали как разницу в их величинах на левой и правой стороне листа. Статистический анализ результатов измерения проводили по схеме, предложенной Палмером и Стробеком [2].

ВЫВОДЫ:

1. И в опыте, и в контроле нет антисимметрии.

2. Тест Кендалла-Спирмена в контроле показал наличие корреляции между флуктуирующей асимметрией и размерами параметра. В опыте – корреляции нет; для объединенных данных – корреляция есть. Используем для оценки флуктуирующей асимметрии F1 и F2.

2. Анализ асимметрии и эксцесса и в опыте и контроле указывает на нормальное распределение.

3. Принимая наличие нормального распределения для набора переменных, используем дисперсионный анализ для оценки ошибки измерения и сравнения ФА в опыте и контроле.

И в опыте, и в контроле вариации между сторонами значимо больше ошибки измерения; нет значимой направленной асимметрии.

Значимой разницы между ФА контроля и опыта не обнаружено. Значения F1 – 2.05 и 2.50 соответственно для контроля и опыта, значения F2 – 0.596 и 0.718.

4. Тест Колмогоров-Смирнова в контроле дает распределение, отличное от нормального; в опыте – нормальное распределение. Объединенные данные – отличие от нормального распределения.

5. В контроле нет направленной асимметрии, в опыте – есть, судя по критерию Уилкоксона и данным дисперсионного анализа.

5. Если считать распределение величин (L-R) отличным от нормального, то в отсутствие направленной симметрии и антисимметрии для сравнения ФА опыта и контроля можно применять критерий Манна-Уитни (при сравнении двух групп по одному или нескольким количественным признакам). Различия между ФА опыта и контроля оказались незначимыми. Остается вопрос – можно ли применять критерий Манна-Уитни при присутствии направленной асимметрии.

6. Можно ли корректировать направленную асимметрию признака только для опыта, или только для контроля? Скорее всего – нет. Если можно, то после коррекции не обнаружено различий по ФА в опыте и контроле.

Основное: на пожарище у листьев осины меняется тип симметрии признака, появляется направленная асимметрия, что свидетельствует о наличии стресса.

Литература:

1.Владимиров В.В. Урбоэкология. Курс лекций. Москва: Изд-во МНЭПУ, 1999. 204 с.

2.Перцик Е.Н. Города мира. География мировой урбанизации. Москва: Международные отношения, 1999. 384 с.

3.Экологическое состояние территории России. Учебное пособие. Москва: ACADEMA, 2002. 128 с.

4.Экология крупного города (на примере Москвы). Учебное пособие. Москва: Изд-во "ПАСЬВА", 2001. 192 с.

5.Яницкий О.Н. Россия: экологический вызов (общественные движения, наука, политика). Новосибирск: Сибирский хронограф, 2002. 426 с.

6. Меженский В.Н. Растения- индикаторы. Москва: Изд-во АСТ, 2004. 89с.

7. Артамонов В.И. Зеленые оракулы: (О растениях-индикаторах). – М.: Мысль, 1989.-188 с.

8.Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Экологический практикум «Изучение состояния почв в городе». – М.: Просвещение, 19998.-С.265