Молодой эколог, аспирант БГПУ, Валерия Николаева изучила влияние техногенной нагрузки на древесную растительность Уфы — липы, тополя, дубы и березы. На основе своих исследований Валерия предложила конкретные рекомендации по озеленению нашего города. Подробностями автор проекта делится с читателями «Электрогазеты».
— Есть такая область экологии — фенология. Она изучает сезонную динамику жизненных циклов растений, животных, птиц и природы в целом. В частности, я занимаюсь изучением жизненных циклов древесной растительности. Основными фазами, фиксируемыми у древесных растений, являются: набухание и распускание листовых почек, фаза зеленения, распускание листьев, цветение, плодоношение, осеннее окрашивание и листопад, — рассказывает Валерия.
Деревья нужны не только для образования кислорода и поглощения углекислого газа. Они выполняют и многие другие функции: шумо-, ветро- и пылезащитные, ландшафтообразующие, обеззараживающие и прочие. Деревья выделяют в атмосферу фитонциды (вещества, способные бороться с вредными микроорганизмами) и флавоноиды (вещества, «связывающие» тяжелые металлы). Все это в итоге положительно сказывается на здоровье человека.
Как и другие элементы природной среды, деревья подвергаются большой техногенной нагрузке. Речь идет как о стационарных источниках загрязнения (нефтеперерабатывающие, нефтехимические и химические заводы), так и о подвижных (автотранспорт). Атмосферный воздух в городе может иметь абсолютно непредсказуемый состав! То же самое относится и к почвам — так называемых урбоземам. Представьте: кто-то слил в почву машинное масло, кто-то закопал промышленный мусор.
Вредный состав почвы и аэрозагрязнения отрицательно воздействуют на деревья и их жизненные циклы. Пример негативного воздействия — некроз листьев. Листья дерева, не успевая окраситься в естественные осенние цвета, отмирают раньше, чем нужно.
По словам Валерии, Уфа как промышленный центр стала отличной базой для исследований — здесь очень велика антропогенная нагрузка на природную среду, в том числе и древесную растительность.
— С 2013 по 2015 годы я пыталась ответить на вопрос: «Как влияет уровень загрязненности на жизненные циклы древесных растений?» Изучению подверглись четыре вида деревьев: береза повислая, дуб черешчатый, тополь бальзамический и липа мелколистная, — рассказывает автор. — Выбор пал на эти виды деревьев, потому что они широко распространены на территории столицы. Выезды производились во все семь административных районов Уфы: Орджоникидзевский, Калининский, Октябрьский, Советский, Кировский, Ленинский и Демский.
Согласно фенологической методике, изучались деревья в уфимских парках и скверах, а если не хватало материала, то и в столичных дворах.
Исследования были очень трудоемкими и весной велись практически ежедневно. В частности, в апреле-мае смена фенологических фаз протекает очень быстро. Фиксируешь набухание почек на ветке, а назавтра, изучая то же дерево, не веришь своим глазам — почки уже распустились! — рассказывает аспирант БГПУ. — Летом выезды происходили через день, осенью — через три-четыре дня.
На самом деле, изучать деревья — любоваться их цветением, листопадом, — было очень интересно с эстетической точки зрения. Я знала, что моя работа может принести пользу, но еще одной причиной стало то, что я очень люблю природу!
Каковы же результаты исследований? Самой устойчивой к антропогенному воздействию оказалась липа.
Зависимости между техногенным загрязнением и жизненными циклами этого дерева выявлено не было.
Следующие по устойчивости — тополь и береза. Тополь бальзамический — интродуцент. Это означает, что он не «коренной житель» России. Его родина — Канада и Северная Америка. Тополь хорошо адаптирован к вредным воздействиям. Так, его плодоношение — вне зависимости от уровня загрязнения — происходило каждый год в одно и то же время, а длительность была одинаковой во всех районах. Это одно из свойств, которое может характеризовать хорошую адаптацию тополя к условиям среды.
Береза также продемонстрировала умение адаптироваться. В течение трех лет вне зависимости от экологических факторов естественного и антропогенного происхождения цветение березы происходило в начале мая — практически в один и тот же день.
На последнем месте находится дуб черешчатый. Для этого вида растений нам удалось исследовать практически всю генеральную совокупность, поскольку черешчатых дубов в Уфе не так много. Как оказалось, дуб достаточно сильно подвержен влиянию техногенного загрязнения. Хотя тоже способен вырабатывать механизмы адаптации.
В чем же практическая польза проекта?
— Результаты моих исследований могут быть использованы в работе Горзеленхоза, — отмечает Валерия. — Деревья, которые в меньшей степени подвержены влиянию техногенных факторов, можно рекомендовать к массовым посадкам на территории уфимского промцентра. А кроме того, указанные виды деревьев можно сажать и в других городах, где экологическая обстановка схожа с уфимской. Конечно же, нельзя недооценить и научную составляющую проекта. На сегодня в большинстве учебников и книг методика исследования жизненных циклов деревьев прописана только текстом. Мы же в процессе исследований собрали обширный фотоматериал, подробно иллюстрирующий фазы жизненного цикла каждого из деревьев.
Проект Валерии Николаевой удостоился премии в области экологии и геоэкологии имени профессора Револьта Кашапова. Премия учреждена в 2014 году для поощрения молодых ученых и создания условий для развития научного потенциала.
На сегодня Валерия Николаева завершила работу над кандидатской диссертацией, в рамках которой ее данные о жизненных циклах обработаны с помощью математических методов. По словам Валерии, она очень благодарна за помощь своему научному руководителю, профессору, доктору биологических наук Андрею Кулагину — именно он помог девушке разобраться в большом объеме научных сведений и поверить в свои силы. Как надеется аспирант БГПУ, в перспективе ей удастся внести свой вклад в экологию и изменить состояние городской среды в лучшую сторону.