Экобиоиндикационная оценка изменений городской среды под влиянием техногенеза

• Автор: Банарь, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Глава 1. Общие теоретические положения экобиоиндикационных исследований

1.1. Основные направления исследований экологического состояния урбогеосистем

1.2. Методологические положения экобиоиндикации

Глава 2. Методика исследований

2.1. Методы полевых исследований

2.2. Методы камеральных исследований

Глава 3. Физико-географические условия исследованной территории

3.1. Геология и рельеф

3.2. Климат

3.3. Гидрография

3.4. Почвы и растительность

3.5. Экологическая обстановка
Глава 4. Экобиоиндикационная оценка исследованного района
4.1. Оценка функционального состояния зеленых насаждений 60 изученного района
4.1.1. Значение зеленых насаждений в условиях урбогеосистем
4.1.2. Структура и видовой состав зеленых насаждений
4.1.3. Ответные реакции зеленых насаждений на техногенные факторы
4.1.4. Оценка экологического состояния городской среды на основе биологических реакций зеленых насаждений
4.2. Биогеохимические критерии оценки экологического состояния городской среды
4.2.1. Биогеохимические особенности фонового эталона
4.2.2. Тяжелые металлы в почвах городского эталона
4.2.3. Тяжелые металлу в растениях
4.3. Эколого-биогеохимическая оценка здоровья детского населения городского эталона
4.3.1. Медико-демографические показатели здоровья населения
4.3.2. Свинец и кадмий в биосубстратах детского населения
Глава 5. Зонирование изученной территории по степени экологической напряженности на основе оценочных
экобиоиндикационных критериев
Заключение
Литература
Приложение
Актуальность исследований.
На регионально-природном биогеохимическом (и геохимическом) фоне города представляют собой особые техногенные провинции, являющиеся очагами концентрации веществ и энергии, поступающих с транспортными и природными потоками (сырье для промышленности, продукты питания, поставка электроэнергии и пр.). Это приводит к значительному повышению концентраций химических элементов, включая тяжелые металлы, в атмосферном воздухе, почвах, водах, биоте и в конечном итоге к формированию техногенных геохимических (и других) аномалий на территории города.
Многие из тяжелых металлов при аномальном содержании являются высоко токсичными для всех живых организмов, в том числе и для человека. Следовательно, техногенные выбросы, поступающие в окружающую среду, становятся постоянно действующим экологическим фактором, оказывающим негативное воздействие на здоровье населения в промышленно-городских агломерациях. Среди причин, определяющих неполноценность здоровья населения, на экологическое неблагополучие среды обитания приходится 20% (Протасов, 1999, Ху долей 1996), из них геохимическая обусловленность является основной причиной многих болезней человека, что показано в ряде трудов выдающихся ученых-биогеохимиков (Вернадский, 1940; Виноградов, 1949а; Ковальский, 19746) и их учеников (Ермаков, 1999; Сусликов, 2000 и др.). Изучение городов как своеобразных эколого-географических систем (урбогеосистем) становится актуальной проблемой современности.
Санкт-Петербург, являющийся вторым по величине городом России после Москвы, - самый северный город в мире с многомиллионным населением. Для него характерна развитая промышленно-транспортная инфраструктура, что обусловливает необходимость объективной оценки современного экологического состояния исследованной территории.
Критериальный анализ результатов оценки экологического состояния урбогеосистем наиболее эффективен при сопряженном исследовании фоновой и городской территорий, сходных в ландшафтно-геохимическом отношении. Единая методологическая и методическая основа дает возможность оценить интенсивность трансформации природных геосистем под влиянием техногенного пресса.
Наиболее перспективным подходом в этой связи является метод экобиоиндикации. По своей сути биоиндикация представляет собой яркое проявление обратных связей в урбогеосистемах на разных уровнях ответных реакций растительных сообществ, являющихся их ведущим функциональным компонентом, и играющих в них стабилизирующую роль.
Биоиндикация в наибольшей степени позволяет реализовать комплексный подход для оценки экологического качества среды, выражающийся в сопряженном анализе зеленых насаждений, биосубстратов человека, почв, воздуха. Что дает возможность в представленной работе объективно оценить экологическое состояние городской среды.
Фундаментальный анализ литературы на основе каталога Мак-Кюзика на 05.05.2002 г., проведенный М.А. Ришем (2003), показал, что 13577
наследственных синдромов и болезней человека вызывают нарушения обмена микроэлементов. В свою очередь, это приводит к нарушению (изменению) их роли в передаче генетической информации.
Биогеохимическая индикация как основной блок биоиндикации выявляет вклад экологического фактора в нарушении обмена микроэлементов.
Несмотря на важность экологических проблем глобального масштаба, особую актуальность приобретает крупномасштабное исследование реального фактического загрязнения, отражающее условия проживания населения городов.
Критерий оценки исследования промышленного района, проведенного на основе комплексного метода биоиндикации, послужил для разработки превентивных мер по оптимизации городской среды в зонах экологического
смена ассоциаций от луговиково-брусничной до редкопокровно-мохово-лишайниковой ассоциации, которая встречается на крайне сухих и довольно бедных почвах.
В ряду проточного увлажнения (ряд Д) располагаются березняк-сосняк папоротниково-злаковый, березняк вейниковый, крайний член этого ряда — березняк-сосняк-черноолынатник разнотравный на месте коренного для данного местообитания чер-ноолыиатника и являющегося реликтовым сообществом.
В ряду С (увеличение богатства почв и их сухости) располагается сосняк ландышевый.
Кроме лесной растительности, в исследованном парке представлена луговая, прибрежно-водная и прибрежно-морская растительность.
Сообщества эталонного участка увязываются сериями производных сообществ, сохранившихся в парке Александрино. Древесный ярус представлен березой с примесью осины и сосны. Сомкнутость древесного яруса - 0.8. В состав подроста входят осина, рябина и дуб. Травяно-кустарничковый ярус хорошо развит. Доминирует вейник тростниковый. В первом подъярусе встречаются Chamaenerion angustifolium, Angelica sylvestris, Deschampsia caespitosa. Во втором подъярусе произрастают Geum rivale, Lysimachia vulgaris, Solidago virgaurea, Vaccinium uliginosum, Melampyrum nemorosum, Ranunculus acris, Convallaria majalis. Моховой покров слабо выражен и его покрытие не превышает 15%.