Загрязнение окружающей среды является острой экологической проблемой, особенно в городских и промышленных районах. Воздействие токсикантов приводит к значительному ухудшению состояния, и даже гибели лесов на обширных территориях. Поэтому актуальной задачей является поиск объективных и достаточно простых в исполнении методов ранней диагностики техногенного загрязнения природной среды.

Выбор представителей семейства сосновых (Pinaceae) в качестве объекта исследований обусловлен их широкой распространенностью, хозяйственной значимостью и возможностью круглогодичного использования. Представленная работа является методической разработкой по проведению биоиндикационных исследований загрязнения атмосферы с помощью хвойных деревьев.

Бурный рост промышленности и автотранспорта ведет к значительному загрязнению природной среды, в первую очередь атмосферы. Так как эволюция растительности совершалась в условиях достаточно чистого атмосферного воздуха, современные виды растений, в том числе хвойные, не обладают специфической приспособленностью к действию токсичных газов. Вредное влияние загрязненного воздуха на растения происходит как путем прямого действия газов на ассимиляционный аппарат, так и путем косвенного влияния через почву. Причем прямое действие кислых газов приводит к отмиранию отдельных органов растений, ухудшению их роста и урожайности.

Для проведения морфометрического анализа на каждой пробной площади с десяти условно средних деревьев срезают ветви второго-третьего порядков в средней части кроны. На этих ветвях измеряют линейный прирост побегов, длина хвои, количество хвоинок на единицу длины побега, сухой вес 100 хвоинок, а также частота встречаемости некрозов и длина некротического участка.

Мы брали ветви второго порядка у деревьев, произрастающих в трех отдаленных районах г. Красноярска (завод Сибтяжмаш, Зеленая роща, Академгородок), деревья произрастали в одинаковых условиях освещенности и влажности. Побеги брались со средней части кроны 20 – 35 летних деревьев. Для работы брались только необрезанные деревья.

Основными морфологическими признаками ослабления деревьев, вызванного воздействием токсических газов, считается уменьшение прироста по диаметру; сокращение линейного прироста центрального побега; отмирание, как главного, так и боковых побегов; снижение массы листьев (хвои), их преждевременное пожелтение и опадание. Появление глазомерно фиксируемых признаков повреждения характерно для высоких концентраций выбросов.

При хроническом типе повреждения растительности, обусловленном длительным воздействием низких концентраций токсических газов, также может наблюдаться преждевременная дефолиация, уменьшение облиственности крон, отмирание отдельных побегов и даже гибель деревьев. Однако в большинстве случаев при малых уровнях загрязнения воздушной среды видимые морфологические изменения в кронах могут и не наблюдаются, и в течение длительного времени создается обманчивое впечатление здоровых деревьев. Процесс ослабления и отмирания значительно растянут во времени, что затрудняет диагностику. Тем не менее, данные приемы оценки состояния древесных растений широко используются на практике, и поэтому проводится комплексное морфологическое обследование побегов сосны обыкновенной, произрастающей в районах, контрастных по уровню загрязнения.

Деревья сосны обыкновенной с контрольной пробной площади (район Академгородка) в возрасте 25-30 лет достигают в высоту около 10 м, что соответствует первому классу бонитета. Диаметр ствола в среднем 9,8 см. Их кроны хорошо развиты, имеют правильную форму; побеги хорошо охвоены, присутствует хвоя с 1 по 5 год, цвет хвои темно-зеленый.

Для деревьев, произрастающих в средне загрязненном (район Зеленая Роща) и сильнозагрязненном (район завода Сибтяжмаш) районах характерна значительно меньшая высота - около 6 м, что соответствует четвертому классу бонитета. Диаметр ствола - 6 см. Наблюдаются случаи суховершинности, нижние ветви также часто усохшие. Крона изрежена, многие ветви искривлены. Присутствует хвоя 1 и 2 годов, кое-где в незначительных количествах сохраняется хвоя 3 года. Цвет хвои желто-зеленый, присутствуют хлорозы и некрозы. Поверхность хвои покрыта серым налетом.

Исходя из данных, мы получили следующую картину: самым чистым районом (из трех) является район Академгородка, более загрязненными районами являются районы завода Сибтяжмаш и Зеленой рощи, причем по ряду параметров район Сибтяжмаша имеет более высокий уровень загрязнения.

По нашему мнению, проблема, которой мы занимаемся, на сегодняшний день является актуальной. В дальнейшем планируем, полученные данные по морфологическим характеристикам подтвердить исследованием анатомических и физиологических особенностей хвои и побегов.