Сосна в качестве тест-объекта в радио и общеэкологических исследованиях

1.

Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего
образования «Ульяновский государственный
педагогический университет имени И.Н.
Ульянова»
Естественно-географический факультет
Сосна в качестве
тест-объекта в радиои общеэкологических
исследованиях
определение состояния хвои,
генеративных
органов,
состоянию
прироста,
продолжительности
жизни
хвои
Выполнила студентка Бз-19
ФИО

2.

Введение
Индикаторные
растения могут использоваться как для
выявления отдельных загрязнений воздуха, так и для оценки
общего состояния воздушной среды.
Факт
исключительно высокой радиочувствительности
хвойных древесных пород был отмечен во многих
исследованиях зарубежных и российских ученых. Так, на
территории Восточно-Уральского радиоактивного следа
(ВУРС) сосна погибла на участке с плотностью
радиоактивного загрязнения более 6,7 * 1014 Бк/км2
(поглощенные
дозы
30
40
Гр).
Сосна
по
радиочувствительности близка к человеку (LD50 = 20 Гр),
поэтому она является одним из основных природных тестсистем в радио- и общеэкологических исследованиях.

3.

Радиочувствительность
хвойных
пород в среднем в 5 раз выше,
между лиственных.
Семена сосны, ели, лиственницы
теряют всхожесть на 50% при
облучении дозой 2000 г, а семена
лиственных пород - при облучении
дозой 5000 г.
Радиационные
эффекты
оцениваются
по
следующим
критериям:
гибель
и
восстановление деревьев; сроки
восстановления;
морфологические изменения хвои
и
побегов;
количественные
характеристики (радиальный и
вертикальный прирост, масса и
размер
хвои
и
побегов).
Репродуктивная
способность
оценивается
по
изменчивости
семян

4.

Радиационные эффекты оцениваются по следующим
критериям: гибель и восстановление деревьев; сроки
восстановления; морфологические изменения хвои и
побегов; количественные характеристики (радиальный
и вертикальный прирост, масса и размер хвои и
побегов). Репродуктивная способность оценивается по
изменчивости семян.

5.

Определение состояния хвои
Сосна по радиочувствительности близка к человеку
(LD50 = 20 Грей), поэтому она является одним из
основных природных тест-систем в радио - и
общеэкологических исследованиях. Радиационные
эффекты оцениваются по следующим критериям:
гибель
и
восстановление
деревьев;
сроки
восстановления; морфологические изменения хвои
и
побегов;
количественные
характеристики
(радиальный и вертикальный прирост, масса и
размер
хвои
и
побегов).
Репродуктивная
способность оценивается по изменчивости семян.

6.

Хвойные
породы,
помимо
их
высокой
радиочувствительности, особенно сильно страдают
от сернистого газа. Чувствительность к нему убывает в
последовательности: ель – пихта – сосна веймутова и
обыкновенная – лиственница. Продолжительность
жизни хвои сосны в нормальных условиях составляет
3–4 года. За это время она накапливает такое
количество сернистого газа, которое существенно
превышает пороговое значение. Под влиянием
токсиканта хвоя сосны в зонах сильного загрязнения
становится
темно-красной,
окраска
распространяется от основания иглы к ее острию, и,
просуществовав всего один год, хвоя отмирает и
опадает. Лиственница, ежегодно сбрасывающая
хвою, значительно устойчивее к сернистому газу.
Поэтому по продолжительности жизни хвои сосны и
характеру некрозов можно определить степень
поражения сосновых насаждений сернистым газом.

7.

Генеративных органов
Органы размножения хвойных
растений — стробилы (лат.
strobilus). Это видоизменённые
укороченные побеги, на которых
находятся специализированные
листья
—
спорофиллы,
формирующие спорангии —
спорообразующие органы. У
хвойных
растений
стробилы
однополые, то есть содержат
либо мужские, либо женские
генеративные органы.

8.

Состоянию прироста
Максимальный прирост (17,9 см) на площадке «междуречье»
отмечен в 2017 году. Лето этого года было несколько прохладнее
предыдущего; средние температуры на 1-1,6 градуса были ниже
среднемноголетних показателей. Однако, по сравнению с
предыдущим годом, оно было значительно влажнее, что повлияло на
несколько больший прирост. Тем не менее разница между этими
данными лежит в пределах случайных отклонений. Несколько
меньше прирост (17,3 см). Лето этого года было наиболее жарким и
сухим. Средняя температура июня и июля была +17,6ºC и +19ºC, что
выше нормы на 0,4ºC и 1,2ºC соответственно. Аномально жарким
был август +23ºC, что на 7,1ºC выше средней месячной температуры.
За лето выпало осадков меньше нормы, в июне на 40%, а июле –
августе на 66-67%.
Минимальный прирост сосны (14,1 см). За весь период наблюдения
это было наиболее холодное и влажное лето. Средняя летняя
температура была на 4,1ºC ниже обычной температуры воздуха.
Наиболее холодным был июль, когда температура была ниже нормы
на 4,6ºC. В целом за лето выпало 312 мм осадков, что в 4 раза выше
среднемноголетних данных.

9.

Изменение текущего прироста по высоте деревьев сосны

10.

11.

Классы повреждения: 1 – хвоинки без пятен; 2 – хвоинки с небольшим
числом мелких пятен; 3 – хвоинки с большим числом черных и желтых пятен.
Классы усыхания: 1 – на хвоинках нет сухих участков; 2 – на хвоинках усох
кончик 2-5 мм; 3 – усохла 1/3 хвоинки; 4 – вся или большая часть хвоинки
сухая.

12.

Участок побега, на котором проводят обследование хвои для
экспресс-анализа качества воздуха

13.

Продолжительности жизни хвои
Установлено,
что продолжительность жизни хвои
достигает 6 лет. Основную часть (до 90 %) составляет
хвоя текущего года, а также 1-3-го годов жизни.

14.

Длина хвои, а также продолжительность ее жизни являются
важными диагностическими признаками при выделений
форм сосны. Продолжительность жизни хвои колеблется
от 2 до 8 лет. В центральных районах европейской части
России продолжительность жизни хвои 2—3 года, в
Архангельской обл. в 2 раза больше. У сосны,
произрастающей в восточных районах страны, хвоя живет
еще дольше.
Плодоношение у сосны наступает сравнительно рано.
Деревья, растущие на свободе, начинают плодоносить с
10—15 лет. В сомкнутых древостоях плодоношение
наступает в возрасте 36—40 лет. Если деревья, растущие
на свободе, плодоносят почти ежегодно и обильно, то
этого нельзя сказать о плодоношении насаждении.
Цветет сосна на юге ареала в начале мая, в средней
части лесной зоны—в конце мая—начале нюня, в
северной—в июне. В Сибири эти сроки сдвинуты на более
поздний
период.
Цветение
продолжается
7—10
дней.

15.

Заключение
Хвойные
породы,
помимо
их
высокой
радиочувствительности, особенно сильно страдают от
сернистого газа. Чувствительность к нему убывает в
последовательности: ель - пихта - сосна веймутова и
обыкновенная - лиственница. Продолжительность жизни
хвои сосны в нормальных условиях составляет 3 - 4 года. За
это время она накапливает такое количество сернистого
газа, которое существенно превышает пороговое
значение. Под влиянием токсиканта хвоя сосны в зонах
сильного загрязнения становится темно-красной, окраска
распространяется от основания иглы к ее острию, и,
просуществовав всего один год, хвоя отмирает и опадает.
Лиственница, ежегодно сбрасывающая хвою, значительно
устойчивее
к
сернистому
газу.
Поэтому
по
продолжительности жизни хвои сосны и характеру
некрозов можно определить степень поражения сосновых
насаждений сернистым газом

16.

Список использованной
литературы
Туровцев В.Д. , Краснов
В.С. Биоиндикация:
Уеб. Пособие. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2004. стр
173.
Мукминов М.Н., Шуралев Э.А. Методы
биоиндикации: учебно-методическое пособие/
– Казань: Казанский университет, 2011. стр.9-11.
Сосна в качестве тест-объекта https://infopedia.su/3x814e.html