Сравнительная характеристика морфологических параметров листьев и побегов березы повислой при различных типах загрязнения в условиях Южно-Уральского региона

Abstract

Представлены результаты исследования морфологических параметров листьев и побегов березы повислой при произрастании в условиях различных типов промышленного загрязнения Южно-Уральского региона: Стерлитамакского промышленного центра, Карабашского медеплавильного комбината, Учалинского горно-обогатительного комбината, Кумертауского буроугольного разреза, Уфимского промышленного центра. Анализ проводился по следующим параметрам: масса, длина, ширина, площадь листьев и масса, длина, диаметр побегов. Показано, что нефтехимическое загрязнение и полиметаллическое на медно-колчеданных отвалах горно-рудной промышленности подавляют ростовые процессы листьев (до 27 и до 7 % соответственно), вызывая стрессовые адаптивные реакции, что указывает на низкий адаптивный потенциал березы к данным типам загрязнения, а аэротехногенные полиметаллическое и полиметаллическое в сочетании с сернистым ангидридом, полиметаллическое на буроугольных отвалах способствуют активации роста практически всех морфологических параметров листьев (до 15, до 11 и до 33 % соответственно), вызывая толерантные адаптивные реакции, что указывает на высокий адаптивный потенциал березы к данным типам загрязнения. В отличие от листьев у побегов при нефтехимическом и аэротехногенных полиметаллическом и полиметаллическом в сочетании с сернистым ангидридом загрязнениях наблюдается уменьшение морфологических параметров (до 22, до 33 и до 67 % соответственно) и проявляется стрессовая адаптивная реакция, а в условиях медно-колчеданных и буроугольных отвалов изменения отсутствуют и проявляется нейтральная адаптивная реакция. Следовательно, при полиметаллическом аэротехногенном загрязнении наблюдаются противоположные адаптивные реакции между листьями и побегами березы, при нефтехимическом загрязнении – согласованные, а в условиях медно-колчеданных и буроугольных отвалов – несвязанные. Таким образом, показана относительная независимость адаптивных реакций морфологических параметров как в листьях и побегах, так между листьями и побегами. Качественная оценка адаптивных реакций позволяет рекомендовать воздержаться от использования березы для создания искусственных защитных насаждений при нефтехимическом загрязнении и в условиях медно-колчеданных отвалов, а при аэротехногенном полиметаллическом загрязнении и в условиях буроугольных отвалов, наоборот, стоит рассматривать данную породу как перспективную.

The results of the study of morphological parameters of leaves and shoots of birch when growing in conditions of various types of industrial pollution of the South Ural region (Sterlitamak industrial center, Karabash copper smelting plant, Uchaly mining and processing plant, Kumertau brown coal mine, Ufa industrial center) are presented. The analysis was carried out using following parameters: weight, length, width, area of leaves and weight, length, diameter of shoots. It has been shown that petrochemical pollution and polymetallic pollution on copper-pyrite dumps of the mining industry suppress the growth processes of leaves (up to 27 and up to 7 % respectively), causing stress adaptive reactions, which indicates a low adaptive potential of birch to these types of pollution. But aerotechnogenic polymetallic and polymetallic combined with sulfur dioxide pollutions, and polymetallic pollution on brown-coal dumps contribute to the activation of the growth of almost all morphological parameters of leaves (up to 15, up to 11 and up to 33 % respectively), causing tolerant adaptive reactions, which indicates a high adaptive potential of birch to these types of pollution. Unlike leaves, shoots in conditions of petrochemical and aerotechnogenic polymetallic and polymetallic combined with sulfur dioxide pollutions demonstrate a decrease in morphological parameters (up to 22, up to 33 and up to 67 % respectively) and a stress adaptive reaction is manifested, but in conditions of copper-pyrite and brown-coal dumps there are no changes in morphological parameters and a neutral adaptive reaction is manifested. Consequently, in polymetallic aerotechnogenic pollution the opposite adaptive reactions between leaves and shoots of birch are observed, in petrochemical pollution – coordinated, and in conditions of copper-pyrite and brown coal dumps – unrelated. Thus, the relative independence of adaptive reactions of morphological parameters in both leaves and shoots and between leaves and shoots is shown. A qualitative assessment of adaptive reactions makes it possible to recommend refraining from using birch to create protective plantations in case of petrochemical pollution and in conditions of copper-pyrite dumps, and in the conditions of aerotechnogenic polymetallic pollution and brown-coal dumps, on the contrary, this species should be taken into account as perspective.