Изучение фитонцидной активности древесной растительности в городской среде (на примере г. Минусинска)

Авторы: Ларнатович Полина Андреевна, Сумина Алена Владимировна

.

Рубрика: Науки о Земле

Страницы: 40-44

Объём: 0,22

Опубликовано в: «Наука без границ» № 11 (28), ноябрь 2018

Скачать электронную версию журнала

Библиографическое описание: Ларнатович П. А., Сумина А. В. Изучение фитонцидной активности древесной растительности в городской среде (на примере г. Минусинска) // Наука без границ. 2018. № 11(28). С. 40-44.

Аннотация: В статье приводятся данные по изучению фитонцидной активности клеточного сока древесных растений, наиболее распространенных в количественном плане на территории г. Минусинска. Установлено, что наибольшей фитонцидной активностью обладают листья сосны, минимальной – тополь и вяз.

Общеизвестно, что зеленые растения являются неотъемлемым элементом существования современной городской среды, где на них возложены различные «обязанности». Например, связанные с аккумуляцией загрязняющих веществ, снижением шумового воздействия, улучшением эстетического вида территории и другие. В этом списке особо хочется выделить функцию растений, направленную на поддержание микробиологической чистоты воздуха, чему во многом способствует их фитонцидная активность. Впервые фитонциды были открыты и изучены Б. П. Токиным в 1928 г. Исходя из данных литературы: «фитонциды – это вещества растительного происхождения, обладающие свойством убивать микроорганизмы, в т.ч. болезнетворные» [1]. Сегодня термином «фитонциды» называют «летучие вещества, образуемые растениями, которые участвуют в борьбе с загрязнением окружающей среды, продуктами жизнедеятельности человека, животного и растительного мира, транспортными, бытовыми и промышленными отходами, являются одним из лучших естественных регуляторов биологического загрязнения биосферы, противодействуют размножению патогенов и вредителей» [1].

Вышеуказанное свойство зеленых растений важно в городской среде, особенно в связи с темпами современной урбанизации. При этом, данный факт относится не только к крупным, но и к относительно небольшим по территории и населению городам, таким как Минусинск. Это один из старинных городов Восточной Сибири, расположенный в Красноярском крае в центре обширной лесостепной Минусинской котловины, окруженной со всех сторон горами, является административным центром Минусинского района и промышленным центром юга Красноярского края. На территории города функционируют порядка 100 мелких и средних предприятий лёгкой, деревообрабатывающей и пищевой промышленности, сферы строительства и транспорта, осуществляющие выбросы вредных веществ в окружающую среду. На 01 января 2017 года численность населения составила чуть больше шестидесяти четырех тысяч человек [2].

С целью изучения фитонцидной активности древесных растений, произрастающих на территории г. Минусинска, были проведены исследования по изучению клеточного сока. Сбор листьев производился в течение вегетационного периода: с мая по сентябрь 2018 года.

Предметом исследования стали традиционные для озеленения виды: тополь черный (Populus nigra L.), вяз мелколистный (Ulmus parvifolia), яблоня ягодная (Malus baccata), сосна обыкновенная (Pínus sylvéstris) и береза повислая (Bétula péndula).

Отбор листьев проводился в три этапа: 1) в конце мая, 2) начале июля и 3) в сентябре 2018 года на участках города Минусинска с разными источниками загрязнения (промышленность, автотранспорт) (табл. 1). Также были исследованы участки рекреационной зоны с отсутствием или низкой нагрузкой автотранспорта.

Таблица 1

Краткая характеристика точек сбора листьев древесных растений на территории г. Минусинска

Расположение участка на территории г. Минусинска

Факторы, оказывающие влияние на загрязнение окружающей среды

1

Перекресток улиц Абаканская и Калинина

Интенсивный поток автотранспорта

2

Улица Февральская в пределах ул. Карла Маркса и Советской

Промышленность,

автотранспорт

3

Левый берег протоки Минусинской реки Енисей

Контрольная точка

4

Улица Абрикосовая

Селитебная зона, печное отопление

Фитонцидная активность древесных растений определялась по методике определения фитонцидной активности, разработанной Б. П. Токиным, суть которой заключалась в изучении влияния сока растений на культуру простейших, в нашем случае Paramécium caudátum. Опыт проводился с использованием микроскопа и заключался в следующем: к керамической ступке растирались листья (или хвоя) исследуемых древесных растений, затем через марлю отжимались несколько капель сока. На покровное стекло добавлялась капля сока листьев растений и капля, в которой содержится Paramécium caudátum. Они соединялись с помощью мостика и засекался временной период, за который происходили изменения с Paramécium caudátum. Чем меньше время гибели простейших под действием сока, тем большей фитонцидной активностью обладает вид. Далее происходил расчет фитонцидной активности по формуле:

А = 100 : Т,

где: А – фитонцидная активность, а Т – время гибели простейших.

Полученные результаты отражены на рис. 1-4. Можно видеть, что на участке № 1 древесная растительность представлена в основном: вязом мелколистным (Ulmus parvifolia), яблоней ягодной (Malus baccata) и тополем черным (Populus nigra L.). При изучении фитонцидной активности сока листьев вышеуказанных древесных растений, собранных на данном участке, было установлено, что фитонцидная активность имеет более высокие значения у яблони, что численно соответствует значению 2,53 %, у вяза чуть меньше – 2,2 %, а у тополя самая низкая – 2,11 %.

 участок 1

Рис. 1. Средние значения фитонцидной активности исследуемых видов растений на участке № 1 г. Минусинска

На участке № 2 древесная растительность имеет такое же видовое разнообразие, как и на участке № 1. При изучении фитонцидной активности на данном участке было установлено, что наибольшей обладает яблоня (2,9 %), чуть меньше тополь (2,32 %) и наименьшей вяз (2,11 %).

 участок 2

Рис. 2. Средние значения фитонцидной активности исследуемых видов растений на участке № 2 г. Минусинска

Эти же виды деревьев встречаются на участке № 3. Фитонцидная активность изученных видов древесных насаждений изменяется следующим образом: яблоня (2,8 %) > тополь (2,11 %) > вяз (2,01 %).

 участок 3

Рис. 3. Средние значения фитонцидной активности исследуемых  видов растений на участке № 3 г. Минусинска

На участке № 4 древесная растительность представлена сосной обыкновенной (Pínus sylvéstris) и березой повислой (Bétula péndula). При изучении фитонцидной активности сока листьев вышеуказанных древесных растений, собранных на участке № 4, было установлено, что данный показатель имеет более высокие значения у сосны, что численно соответствует значению 3,05 %, а значение ниже имеет береза – 2,9 %.

 участок 4

Рис. 4. Средние значения фитонцидной активности исследуемых  видов растений на участке № 4 г. Минусинска

Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что из всех изученных древесных растений наибольшей фитонцидной активностью обладают листья сосны, минимальной тополь и вяз, при этом разница между крайними образцами практически в два раза. Вместе с тем можно отметить, что у всех изученных видов деревьев, произрастающих на участках сбора листьев фитонцидная активность имеет невысокие значения, при сопоставлении полученных результатов  с исследованиями других авторов, опубликованными в научной литературе. Можно предположить, что данный факт связан, либо с возрастной структурой популяции деревьев, либо с устойчивостью Paramécium caudátum к клеточному соку изученных растений.

 Список литературы
1. Токин Б. П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах. Изд. 3-е, испр. и доп. – 5 Изд-во Ленингр. университета, 1980. 280 с.
2. Энциклопедия Красноярского края [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://my.krskstate.ru/docs/urbans/gorod-minusinsk/ (дата обращения: 21.11.2018)

 Материал поступил в редакцию 23.11.2018
© Ларнатович П. А., Сумина А. В., 2018