Повреждение и усыхание хвои сосны
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
Основные составные части воздуха можно подразделить на три группы: постоянные, переменные и случайные.
Содержание постоянных веществ практически не меняется в любой порции сухого воздуха. Вторую группу составляют углекислый газ и водяной пар. Колебания содержания водяного пара в объяснениях не нуждаются. Непостоянное содержание углекислого газа обусловлено неравномерностью его поглощения из воздуха растительностью в зависимости от интенсивности этой растительности, времени года, суток и т.д., а также деятельностью человека, ежегодно сжигающего миллиарды тонн углесодержащих веществ.
Содержание случайных частей воздуха целиком обусловлено местными причинами. Это и природные явления, например, деятельность вулканов и грозы, и деятельность человека, которая стала главным источником случайных примесей в настоящее время.
| Составные части воздуха | % содержание от объема |
| постоянные: | |
| азот | 78% |
| кислород | 21% |
| инертные газы | 1% |
| переменные: | |
| углекислый газ | до 0,04% |
| водяной пар | до 3% |
| случайные: | |
| оксиды серы | непостоянно |
| оксиды азота | непостоянно |
| монооксид углерода | непостоянно |
| твердые частицы | непостоянно |
Откуда в биосфере – углекислый газ
Наряду с кислородом углекислый газ играет очень важную роль в процессах, происходящих в биосфере. Углекислый газ (диоксид углерода) – это вещество, существующее обычно в газообразном состоянии. В воздухе всегда содержится небольшое количество углекислого газа – около 0,4 литра в 1000 литрах воздуха. Большая часть углекислого газа поступает в воздух в результате жизнедеятельности различных организмов, населяющих нашу планету.
Некоторая часть углекислоты поступает в атмосферу в результате таких естественных процессов, происходящих на планете, как вулканическая деятельность. Значительная часть углекислоты в настоящее время появляется в воздухе вследствие сжигания органического топлива, содержащего углерода ( древесина, каменный уголь, нефтепродукты, природный газ ).
Для нормальной деятельности человеку необходимо незначительное количество углекислого газа. Он имеет важное значение в регуляции таких важнейших процессов, как дыхание и кровообращение, и некоторые другие функции организма. Но превышение концентрации углекислого газа в воздухе, а затем и в крови человека может причинить вред и даже стать причиной смерти.
Мы получаем кислород из воздуха, которым дышим. Кислород поступает в кровь. Там он соединяется с питательными веществами и в результате химических реакций превращается в углекислый газ, который возвращается в легкие и выдыхается. Точно так же процесс образования углекислоты происходит в организме животных.
Растения также испытывают жизненную необходимость в углекислом газе. Они поглощают углекислый газ из воздуха через поры в листьях. В клетках растений он соединяется с водой, а затем с помощью энергии солнечного света эти вещества превращаются в углеводы и другие вещества, необходимые растениям для нормальной жизнедеятельности. Растение при этом выделяет кислород.
Растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Люди и животные, наоборот, вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ. Таким образом, поддерживается относительно постоянное количество кислорода и углекислого газа в воздухе.
В последнее время вследствие сжигания большого количества топлива в промышленности и на транспорте происходит нарушение теплового баланса на планете, так как углекислый газ относится к парниковым газам.
Загрязнение воздушной среды
Роль атмосферы в природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них – на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования. Чистый воздух необходим для жизни человека, растений и животных. Атмосферные загрязнения оказывают отрицательное влияние на живые организмы, что приводит к сокращению численности, видового разнообразия животных и растений, заболеваемости человека.
Источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы, а также серьезные нарушения экологического равновесия в биосфере,– множество. Однако самыми значительными из них являются два: транспорт и индустрия.
При работе двигателей на этилированном бензине в выхлопных газах содержатся оксиды азота, соединения свинца (количество свинца в воздухе находится в прямой зависимости от интенсивности движения и может достигать 4-12 мг/м3). При работе на серосодержащем топливе в выхлопах появляется диоксид серы. Тысяча автомобилей с карбюраторным двигателем в день выбрасывает около 3т газа , 100 кг оксидов азота, 500 кг продуктов неполного сгорания бензина.
При сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа) большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид серы. От индустрии в атмосферу попадают различные загрязнители, прежде всего, это диоксид серы, оксиды углерода, аммиак, сероводород, фенол, хлор, углеводороды, сероуглерод, фторсодержащие соединения, серная кислота, аэрозольная пыль, тяжелые металлы, радиоактивные соединения и многие другие вредные вещества. Кислотные оксиды вместе с дождем могут выпадать на поверхность земли, воздействия на почву, растительность и живые организмы.
Помимо выбросов химических веществ, серьезными загрязнениями атмосферы являются выбросы большого количества водяного пара, шум, электромагнитное излучение, тепловое загрязнение, в том числе выбросы большого количества нагретого газа.
На занятиях творческого объединения “Антропоген” мы решили исследовать чистоту воздуха нашего поселка.
Оценку состояния воздушной среды проводили в условиях школы с использованием биоиндикационных, физических и химических методов исследования. Из бионикационных методов мы использовали определение степени чистоты воздуха по хвое сосны обыкновенной и лишайникам. Кроме того, чистоту воздуха можно определить по химическому анализу снегового покрова, кислотности дождевых осадков и запыленности воздуха.
Биоиндикационные методы
Сильнейшее антропогенное воздействие на фитоценозы оказывают загрязняющие вещества в окружающем воздухе, такие как диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и др. Среди них наиболее типичным является диоксид серы, образующийся при сгорании серосодержащего топлива (работа предприятий теплоэнергетики, котельных, отопительных печей населения, а также транспорта, особенно дизельного.)
Устойчивость растений к диоксиду серы различна. Даже незначительное наличие диоксида серы в воздухе хорошо диагностируется лишайниками – сначала исчезают кустистые, потом листовые и, наконец, накипные формы.
Из высших растений повышенную чувствительность к оксиду серы имеют хвойные (кедр, ель, сосна). Устойчивые к загрязнению: бересклет, бирючина, клен ясенелистный.
Для ряда растений установлены границы их жизнедеятельности и предельно допустимые концентрации диоксида серы в воздухе.
Величины ПДК (мг/куб.м) для:
– тимофеевки луговой, сирени обыкновенной – 0,2;
– овсяницы луговой, смородины золотистой – 1,0;
– клена ясенелистного – 2,0.
Чувствительны к содержанию в воздухе других загрязнителей (например: хлороводорода, фтороводорода) такие растения, как пшеница, кукуруза, пихта, ель, земляника садовая, береза бородавчатая.
Стойкими к содержанию фтороводорода в воздухе являются хлопчатник, одуванчик, картофель, роза, табак, томаты, виноград, а к хлороводороду – крестоцветные, зонтичные, тыквенные, гераневые, гвоздичные, вересковые, сложноцветные.
Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию хвои сосны
Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого настоящее время за “эталон биодиагностики”. Информативными по техногенному загрязнению являются морфологические анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдаются повреждения и преждевременное опадение хвои сосны. В зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои 30-60% в сравнении с контрольными участками. Для мониторинга загрязнения атмосферы мы выбрали участки соснового леса разноудалённые от обогатительной фабрики, как основного загрязнителя воздуха. На каждом участке взяли пробы хвои и проанализировали.
Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы
В лесных незагрязненных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зелёные пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязнённой атмосфере появляются повреждения, и снижается продолжительность жизни хвои сосны.
Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны стоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев сосны в 15–20–летнем возрасте мы отобрали 200– 300 пар хвоинок второго и третьего года жизни.
Всю хвою разделили на три части (неповреждённая хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания), и подсчитали количество хвоинок в каждой группе. Данные занесли в рабочую таблицу. Все пробы брались в течение одного месяца. Обработанные данные вносятся в таблицу экопаспорта.
По этим результатам мы можем судить о загрязнении воздуха на территории посёлка и можем проследить изменения загрязнения атмосферы в дальнейшем.
1 – хвоинки без пятен; 2, 3 – хвоинки с черными и желтыми пятнами; 4,5,6 – хвоинки с усыханием.
Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы поселка Мундыбаш
1 участок – контрольный ( природный ландшафт) – район б/п Красный луч.
2 участок – сосновые посадки к югу от поселка.
3 участок – сосновые посадки в конце улицы Буденного.
4 участок – сосенки на территории поселка.
Из диаграммы и таблицы можно пронаблюдать зависимость качества хвои от чистоты воздуха по мере удаленности от поселка.
Почему грязный воздух губит деревья?
Во всем мире загрязнение воздуха, вызванное сжигаемого топлива, наносит невосполнимый ущерб хвойным лесам. Сильно пострадали, так как менее устойчивы по сравнению с лиственными, хвойные массивы в России и Скандинавии, Германии и Соединенных Штатах. Гибнут ранее высокопродуктивные леса, и в этом не виноваты ни болезни, ни вредители. Главная причина гибели деревьев – загрязнение воздуха и связанные с ним кислотные дожди и накопление озона в приземных слоях атмосферы. Ученые установили, что кислотные дожди и озон оказывают неблагоприятное влияние на деревья двояким способом. Во – первых, они непосредственно разрушают хлорофилл в клетках хвои и, нарушая фотосинтез, ослабляют деревья. Во– вторых, эти загрязнители способствуют вымыванию из почвы важных для растений питательных составляющих – магния, калия и кальция. Это еще больше ухудшает положение ослабленного дерева. Признаки ухудшения питания можно обнаружить, если внимательно присмотреться к городским соснам. Пожелтение хвои и усыхание вершин – верный признак тяжелого недуга, вызванного загрязнением.
Ослабленные деревья не могут сопротивляться другим неблагоприятным факторам, с которыми успешно справлялись до этого. Нашествие вредителей, распространение паразитических грибов, засуха или сильные морозы приводят к гибели деревьев. Смерть доминирующих видов отражается на всех остальных элементах экосистемы. Страдают и гибнут многие связанные с хвойными деревьями животные и растения. Экосистема леса в целом теряет устойчивость и погибает.
Как и все живые организмы, растения леса дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ. Но днем, на свету, в процессе фотосинтеза происходит и противоположное явление – растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
В солнечный день 1га леса поглощает из воздуха в среднем 120 – 280 кг углекислого газа и выделяет 180 – 280 кг кислорода.
За один час лесная растительность на площади в 1 га поглощает 8 кг углекислого газа – количество, которое выдыхают за это же время 200 человек.
Количество поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода у различных видов деревьев различно.
Наибольший % углекислого газа поглощают дуб и тополь, наименьший – ель. (Этот вывод мы сделали, глядя на схему.)
Влияние загрязнения воздуха на состояние лишайников
Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10 % сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой “анабиоз”, лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.
В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой.
Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы горных пород, коры деревьев. Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их кон центрированием. При повышении концентрации соединений металлов в воздухе резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников, причем в накоплении металлов они далеко опережают сосудистые растения. В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем на открытых местах. Особенно много минеральных и органических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Эти растения используются для наблюдения за распространением в атмосфере более 30 элементов – лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, никеля, меди, цинка, галлия, кадмия, свинца, ртути, иттрия, урана, фтора, йода, серы, мышьяка, селена и д.р.
Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилегающих к ним территориях показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определенных видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения.
По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый, цвет, их талломы сморщиваются и они погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха.
Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м 3 губительна для всех видов лишайников. На территориях, где средняя концентрация SO2 превышает 0,3 мг/м 3 , лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями SO от 0,3 до 0,05 мг/м 3 оп мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листовые (фасция, леканора, ксантория) при концентрации менее 0,05 мг/м 3 появляются кустистые лишайники (уснея, алектория, анаптихия,) и некоторые листовые (лобария, пармелия).
На частоту встречаемости лишайников влияет кислотность субстрата. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайника чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на разных породах деревьев.
На городской территории выделяют уровни – так называемые “зоны лишайников”.
Встречаемость лишайников в различных частях поселка в зависимости от среднего количества диоксида серы в воздухе
Таким образом, методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях.
Numerous works on a likhenoindikation have revealed such regularities: the more city air is polluted, the version is less, the lichens inhabiting it and the area of a covering them is less than trunks of trees. It is proved that coniferous plants have high sensitivity to environmental pollution. Especially sulphurous gas has negative effect on them. Usually life expectancy of needles at a pine ordinary makes from three to four years. Influence of sulphurous gas ordinary causes such changes in a pine: reduction of term of life of needles, dying off of escapes, kroner and even emergence of necroses. Being based on the data that lichens and a pine ordinary can be used as environment bioindicators, these plants by us have been used as research objects. Results of studying of lichens and pine ordinary as bioindicators for assessment of a condition of atmospheric air of Shymkent have shown the following: 1) the following lichens can serve as bioindicators of pollution of atmospheric air of the city: Parmeliya, Usney, Anaptikhiya; 2) as the bioindicator of pollution of atmospheric air of the city the pine ordinary can also serve. 3) the above-stated bioindicators can be used as a basis for monitoring of atmospheric air of Shymkent.
Хорошими индикаторами загрязнения атмосферного воздуха являются растения, так как они в большей степени поражаются загрязненным воздухом и сильнее реагируют на те концентрации большинства вредных примесей, которые у людей и животных не оставляют видимых явлений отравления.
Растения реагируют на концентрацию загрязняющих веществ, длительность их воздействия, а также относительная восприимчивость к загрязнителям зависит от их вида и стадии физиологического развития [1, 2].
Выделяют три стадии повреждений хвои сосны: повреждаются только хлоропласты, повреждаются и другие органеллы, органеллы исчезают или превращаются в бесструктурную массу.
В качестве биоиндикационных признаков можно использовать различные признаки. Например, разрушение пигментов в хвое сосны, преждевременное ее старение.
Биоиндикацию можно проводить по различным морфологическим, анатомическим параметрам. Индикаторными признаками является наличие хлорозов и некрозов, изменение размеров листьев, а также преждевременное опадение листвы [3].
Накопление токсических веществ в атмосфере вызывает у лишайников изменения формы слоевища и уменьшение образования плодовых тел.
Цель исследования: использование биоиндикаторов для оценки состояния атмосферного воздуха г. Шымкента.
Определили следующие задачи исследования:
1) изучение видового состава лишайников г. Шымкента;
2) влияние атмосферного воздуха на лишайники и хвою сосны обыкновенной, произрастающих в г. Шымкенте;
3) эффективность использования лишайников и хвои сосны в качестве биоиндикаторов атмосферного воздуха г. Шымкента.
Материалы и методы исследования
Лишайники очень чувствительны к составу субстрата, составу воздуха и микроклиматическим условиям проживания.
В качестве субстрата лишайники используют различные деревья. В лихеноиндикации для оценки загрязнения воздуха окружающей среды выбирается вид дерева, который доминирует на исследуемой территории.
Методы оценки загрязнения атмосферы по встречаемости лишайников в окружающей среде основаны на нижеследующих закономерностях:
1. Частота встречаемости видов лишайников зависит от степени загрязнения воздуха.
2. Степень загрязненности воздуха влияет на площадь покрытия лишайниками стволов деревьев.
3. Самыми чувствительными к загрязнению являются кустистые лишайники, затем листовые и менее чувствительными – накипные.
Используя эти закономерности, можно оценить загрязненнность воздуха на исследуемой территории [4].
Использование лишайников как биоиндикаторов основывается на следующих факторах:
1. Встречаемости – степени равномерности распределения лишайников на деревьях. Наличие конкретного вида лишайников на десяти деревьях свидетельствует о равномерном распространении.
2. Проективном покрытии – площади, занятой проекциями слоевищ лишайников. Визуально учитывается отношение проекции слоевища к общей площади исследования, принимаемой за 100 %.
3. Обилии вида – количественный показатель распределения его в фитоценозе, которое определяется соотношением встречаемостью видов лишайников и проективным покрытием ими коры деревьев.
Затем делается расчет средних значений показателей встречаемости и покрытия для каждого типа таллома лишайников – накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К).
На основе средних значений показателей встречаемости и покрытия рассчитывается показатель относительной чистоты воздуха (ОЧВ) согласно нижеследующей формуле:
ОЧВ = (Н + 2Л + ЗК)/30,
где ОЧВ – относительная чистота воздуха; Н – среднее значение показателей встречаемости и покрытия накипных лишайников; Л – среднее значение показателей встречаемости и покрытия листоватых лишайников; К – среднее значение показателей встречаемости и покрытия кустистых лишайников.
Методика биоиндикации чистоты воздуха по состоянию хвои сосны опиралась на следующее: материал для исследования подготавливался заранее. Срезанные ветви деревьев сосны обыкновенной примерно одного возраста, на высоте 2 м со средней части кроны, произрастающих в районе активного движения транспорта.
Классы повреждения и усыхания хвои определялись по стандартной методике.
На рисунке показаны повреждения и усыхание хвои сосны обыкновенной. Повреждения хвои сосны обыкновенной отмечаются по следующей шкале: 1 а – хвоинки без пятен; 2 а – с небольшим числом мелких пятнышек; 3 а – с большим числом чёрных и жёлтых пятен.
Усыхание хвои сосны обыкновенной также отмечаются по шкале: 1 б – нет сухих участков; 2 б – кончик усох на 2–5 мм; 3 б – усохла треть хвоинки; 4 б – вся хвоинка усохла или более половины её длинны.
Для исследования с нескольких боковых побегов 10 деревьев сосны обыкновенной отбирались по 200 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Отобранная хвоя делилась на три категории: неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания, затем подсчитывалось число хвоинок в каждой категории. Кроме этого измерялась длина побегов, число почек.
Сосна обыкновенная особенно чувствительна к сернистому газу. Обычно продолжительность жизни хвои у сосны составляет до 3–4-х лет. За этот период она накапливает такое количество сернистого газа, которое может превысить предельно допустимые нормы [5].
Чтобы отслеживать состояние окружающей среды нашего сельского поселения мы решили провести исследования атмосферного воздуха. Очень важно следить за состоянием воздушного бассейна. Это можно осуществить с помощью различных методов биоиндикации. Поэтому мы решили оценить степень загрязнения воздуха на трех участках, имеющих различную степень загруженности автотранспорта и промышленных предприятий, по состоянию хвои ели обыкновенной.
Площадка №1 расположена в центре села Самарино в 170 м от дороги. (см. приложение фото №1), рядом находится пекарня, животноводческий комплекс, котельная, мельница, тракторная бригада.
Площадка №2 расположена в центре села Никитовка в 370 м от автодороги, в окрестности расположены: маслозавод, свинокомплекс, заправочная станция, холодцы. (см. приложение фото №2)
Площадка №3 расположена на меловых холмах в смешанном лесу в 5 км от центра села Самарино. (см. приложение фото №3)
Методы исследования: наблюдение, описание, сравнение и математический метод.
Материалы: весы, линейка, лупы с увеличением в 4-10 раз, миллиметровка, лестница, иголки одного вида ели обыкновенной.
Исследовательская работа является краткосрочной – реализуется в течении месяца, исследование проводили в августе – сентябре месяце.
В качестве основного вида биоиндикатора использовали ель обыкновенную. Ель как нельзя лучше подходит в качестве вида – биоиндикатора, она очень чутко реагирует на малейшие изменение условий произрастания, в том числе и загрязнение среды. Ель распространена на территории Никитовского сельского поселения, вечнозелёное растение и даёт один побег в год, что существенно упрощает наблюдения. Использование хвойных даёт возможность проводить биоиндикацию на огромных территориях (например, оценивать влияние на окружающую среду заводов, предприятий). И на малых территориях (например, влияние автодороги на прилегающую зону, состояние окружающей среды в сельских экосистемах). (5)
Критерии выбора биоиндикатора: быстрый ответ, надежность, простота, мониторинговые возможности (постоянно присутствующий в природе объект).
Хвойные породы особенно сильно страдают от сернистого газа, в том числе и ель обыкновенная. Продолжительность жизни хвои ели в зонах сильного загрязнения SO2 составляет один год, тогда как в норме 3-4 года. Путем учета продолжительности жизни хвои и характера некрозов можно определить степень поражения хвойных деревьев сернистым газом. (9) Важным критерием для этого является также содержание хлорофила. Хвоя ели образует на своей поверхности тем более толстый слой воска, чем выше концентрация или продолжительное воздействие на неё сернистого газа. На этом основании был разработан метод индикации в атмосфере сернистого газа – тест помутнения по Гертелю.(4)
Автотранспорт относится к основным источникам выбросов кислых газов в атмосферу. Среди них: двуокись серы, сероводород, окислы азота, хлор, фтористый водород выделяются как наиболее сильные токсиканты для растительных организмов.
Результаты исследования
Определение возраста деревьев
Возраст деревьев можно узнать различными методами: по годичным кольцам и по мутовкам. Для сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L) весьма удобен, доступен и точен метод определения возраста по годичным мутовкам (для деревьев не старше 50-60 лет). Каждая мутовка на стволе дерева соответствует годовому приросту. Чтобы определить возраст сосны с точностью до 2 лет достаточно пересчитать количество мутовок на стволе и прибавить 5лет(1).
Изучение хвои
Хвою рассмотрели при помощи лупы, выявили хлорозы, некрозы кончиков хвоинок и всей поверхности, их процент и характер (точки, крапчатость, пятнистость, мозаичность). Чаще всего повреждаются самые чувствительные молодые иглы. Цвет повреждений может быть самым разным: красновато-бурым, жёлто-коричневым, буровато-сизым и эти оттенки являются информативными качественными признаками. Класс повреждения и усыхания хвои определил с помощью рисунка 1.
Рис. 1 Класс повреждения хвои:
1 – хвоинки без пятен, 2 – хвоинки с небольшим числом пятен, 3 – хвоинки с большим числом чёрных и жёлтых пятен, некоторые из них крупные, во всю ширину хвоинки.
Класс усыхания хвои:
1– нет сухих участков, 2 – усох кончик 2-5 мм, 3 – усохла треть хвоинки, 4 – вся хвоинка жёлтая или более половины её длины сухая.
Результаты измерений занесли в таблицу 1.
Таблица 1 Повреждение и усыхание хвои ели обыкновенной в разных зонах Никитовского сельского поселения
| Состояние хвои | Площадка №1 | Площадка №2 | Площадка №3 | ||
| Количество хвоинок | % хвоинок от общего количества | Количество хвоинок | % хвоинок от общего количества | Количество хвоинок | % хвоинок от общего количества |
| Обследовано хвоинок | |||||
| Повреждения хвои | |||||
| - 1 класса | 45% | 76% | 84% | ||
| - 2 класса | 35% | 19% | 14% | ||
| - 3 класса | 20% | 5% | 2% | ||
| Усыхание хвои | |||||
| - 1 класса | 64% | 74% | 92% | ||
| - 2 класса | 32% | 22% | 6% | ||
| - 3 класса | 14% | 4% | 2% |
Из таблицы видим, что на площадке №1 больший процент хвои имеет повреждения и высокую степень усыхания по сравнению с другими площадками. На площадке №2 повреждение и усыхание хвои среднего класса. Это можно объяснить отдаленностью данного участка от дороги. На площадке №3 повреждения и усыхание хвои практически не заметны. Участок находится далеко от дороги, по этому участку дороги машины ездят очень редко. Следовательно, в разных районах Никитовского сельского поселения разная степень загрязнения воздуха.
На основе полученных результатов построили диаграмму, на которой мы видим что на площадке №3 самый чистый воздух.
Рис. 1 Диаграмма повреждения хвои на разных площадках
Измерили длину хвои на побеге прошлого года, а также её ширину (в середине хвоинки). Вычислили массу 100 штук абсолютно сухих хвоинок.Во всех случаях измерений выводили средние, результаты занесли в таблицу 2.
Таблица 2 Длина, ширина и масса хвоинок
| Место взятия образца | Длина хвоинок, мм | Ширина хвоинок, мм | Продолжительность жизни дерева, лет | Число хвоинок на 10см побега, шт | Масса 100 хвоинок, г |
| Площадка №1 | 27,2 | 1,2 | |||
| Площадка №2 | 29,5 | 1,2 | |||
| Площадка №3 | 30,4 | 1,4 |
По результатам исследования видим, что на площадке №3 хвоинки были наиболее длинные, поэтому их масса была наибольшей.
Изучение побегов
Измерили длину подроста каждого года, начиная с последнего двигаясь последовательно по междоузлиям от года к году. Установили длину осевого побега (на примере двухлетнего).
Рис.2. Определение продолжительности жизни хвои
В местах мутовок подсчитали ветвления, вывели среднее.
На побегах установили наличие некрозов (точечное или другой формы отмирания коры).
Продолжительность жизни хвои установили путём просмотра побегов с хвоей по мутовкам (мутовка – расположение ветвей (кольцом) по окружности дерева). Каждая мутовка, считая сверху, это год жизни(1).
Рассчитали индекс продолжительности жизни хвои (Q) по формуле и результаты занесли в таблицу 3: Q=
Где В1, В2, В3 – количество деревьев с продолжительностью жизни хвои соответственно 1, 2 и 3 года.
Расчеты: Q1=(3*1+2*1+3)/1+1+3=8/5=1,6 площадка №1
Q2=(3*1+2*1+3)/1+1+3=8/5=1,6 площадка №2
Q3=(3*3+2*1+1)/3+1+1=12/5=2,4 площадка №3
Чем выше индекс Q, тем больше продолжительность жизни хвои (чище воздух).
Таблица 3 Продолжительность жизни хвои ели обыкновенной на разных участках Никитовского сельского поселения.
| Состояние хвои | Площадка №1 | Площадка №2 | Площадка №3 | ||
| Количество деревьев | % от общего числа деревьев | Количество деревьев | % от общего числа деревьев | Количество деревьев | % от общего числа деревьев |
| Обследовано деревьев, в том числе: | |||||
| - с возрастом хвои 3-4 года | 20% | 20% | 70% | ||
| - с возрастом хвои 2-3 года | 20% | 20% | 20 % | ||
| - хвоя только текущего года | 60% | 60% | 10% | ||
| Индекс продолжительности жизни хвои | 1,6 | 1,9 | 2,4 |
Из таблицы видим, что на площадке №1 и №2, на ветках ели хвоя была в основном текущего года, а на площадке №3 на большей части деревьев находилась хвоя, живущая 3 – 4 года, что доказывает отсутствие в воздухе на этом участке соединений серы.
Изучение почек
Подсчитали число сформировавшихся почек, вычислили среднее.
Измерили длину и ширину почек результаты измерений занесли в таблицу 4.
Таблица 4 Результаты измерения побегов и почек
| Место взятия | Побеги | Почки | |||
| Длина осевых побегов, мм | Толщина осевых побегов, мм | Ветвление, шт | Число, шт | Длина, мм | Толщина, мм |
| Площадка №1 | |||||
| Площадка №2 | |||||
| Площадка №3 |
Провели измерения и выяснили, что длина осевых побегов на всех площадках разная. Это значит, что воздух имеет разную степень загрязнения. На площадке №1 были самые наихудшие результаты, это указывает на то, что рядом находится проезжая дорога и промышленность, а на площадке №3 наилучшие, на втором участке – средние размеры.
Метод Гертеля
По наблюдениям Гертеля, толщина воскового слоя на хвое ели тем
больше, чем выше концентрация или продолжительное воздействие на нее сернистого газа. Степень помутнения экстракта прямо пропорциональна количеству воска, покрывающего хвою. Чем выше мутность, тем больше концентрация сернистого газа в воздухе.
10 хвоинок с деревьев разных площадок поместили в пробирки.
Залили дистиллированной водой и кипятили 5 минут.
Оценили визуально степень помутнения воды в пробирке, результаты измерений занесли в таблицу 5 (8).
Таблица 5 Тест помутнения по Гертелю
| Площадка №1 | Площадка №2 | Площадка №3 | |
| Без помутнения | _ | _ | да |
| Слабое помутнение | _ | да | _ |
| Сильное помутнение | да | _ | _ |
По методике Гертеля хвоя, взятая на площадке №1, после эксперимента дала сильное помутнение воды в колбе, а хвоя, взятая на площадке №3 наименьшее помутнение из всех измерений. На площадке №2 помутнение было небольшое.
Романтизм как литературное направление: В России романтизм, как литературное направление, впервые появился .
Хвойные деревья и кустарники круглый год не теряют своей привлекательности, особенно, если хорошо растут, развиваются и не болеют. Для своевременного выявления болезней необходимо регулярно проводить фитопатологический мониторинг. Затем по его результатам, оценив конкретную ситуацию, степень поражения и целесообразность проведения защитных мероприятий, а также метеорологические условия, выбирают защитные меры против конкретных заболеваний.
Визуальное диагностирование большинства болезней хвойных довольно проблематично, что связано с явлением т.н. фитопатологической конвергенции, когда одинаковые симптомы возникают в результате различных причин. К таким общим симптомам в первую очередь относится усыхание ветвей, пожелтение, побурение и опадение или отмирание хвои.
При их появлении следует начать общепрофилактические мероприятия: удалять хвою, вырезать пораженные ветви и попытаться создать благоприятные условия для роста и развития растения, включая обработки иммуномодуляторами и внекорневые и корневые подкормки удобрениями для хвойных. Нередко требуются консультации специалиста по защите растений.
Развитие болезней зачастую зависит от здоровья посадочного материала, наличия у него механических травм, повреждений насекомыми, а также правильности посадки и дальнейшего ухода. Молодые растения в целом менее устойчивы к комплексу неинфекционных и инфекционных заболеваний, с возрастом их устойчивость повышается.
Будьте внимательны при покупке саженцев. Кора должна быть равномерно характерно окрашенная, без трещин и наплывов. Концы веток и корни – эластичные, не сухие. Почки и хвоя здоровых растений живые, а не высохшие; под корой виден зеленоватый слой живой ткани; на срезе сосуды побегов – светлые, равномерно окрашенные.
Отрицательное влияние на рост и развитие хвойных оказывают неблагоприятные условия окружающей
среды. Избыточное увлажнение, связанное с естественным заболачиванием почвы, поднятием уровня грунтовых вод, обильными осенними осадками или чрезмерными поливами контейнерных растений, приводит к пожелтению и некротизации хвои. Такие же симптомы часто появляются из-за недостатка влаги в почве и низкой влажности воздуха.
Низкие температуры зимой и весенние заморозки вызывают подмерзание кроны и корней, при этом хвоя может приобретать красноватый цвет, становится сухой, отмирает, кора побегов растрескивается. Весной в солнечные часы, когда почва еще не оттаяла полностью и корни не функционируют, часто наблюдается побурение, ожог хвои туи и можжевельников. По возможности, такие растения в феврале-апреле следует притенять. Для защиты от солнечных ожогов и отлупа коры, ее можно побелить известью или специальной побелкой ранней весной или в конце осени. В первый год после посадки молодые растения желательно в вечерние часы опрыскивать водой и притенять в жару.
Многие хвойные теневыносливы, при выращивании на открытых солнечных местах они могут отставать в росте, хвоя их может желтеть и даже отмирать. С другой стороны, светолюбивые сосны, лиственницы и даже можжевельники не выносят сильного затенения.
.jpg)
Ожог туи
Состояние и внешний вид растений во многом зависят от обеспеченности элементами питания и их сбалансированности. Так, недостаток в почве железа приводит к пожелтению и даже побелению хвои на отдельных побегах; при дефиците фосфора молодая хвоя приобретает красно-фиолетовый оттенок; при нехватке азота растения заметно хуже растут, становятся хлоротичными.
Рекомендуется проводить корневые и внекорневые подкормки, лучше специальными удобрениями, предназначенными для хвойных. Имеется положительный опыт применения биологически активных препаратов, в т.ч. регуляторов роста, повышающих устойчивость растений к неблагоприятным факторам и погрешностям в уходе. Такие препараты, как супер гумисол, циркон, эпин-экстра, силиплант, никфан, иммуноцитофит, используемые в рекомендуемых производителями концентрациях для опрыскиваний и полива под корень, повышают приживаемость саженцев, укрепляют иммунитет растений к температурным, водным и даже пестицидным стрессам, улучшают потребление элементов питания.
Хвойные не часто поражаются инфекционными болезнями, хотя в ряде случаев могут очень страдать от них. Значительные выпады или задержку роста молодых контейнерных растений и сеянцев в школках вызывают виды почвообитающих грибов, чаще родов Pythium и Rhizoctonia , приводящих к постепенному побурению, отмиранию корней и полеганию всходов.
Саженцы и молодые растения хвойных пород подвержены также фузариозному усыханию (возбудители – анаморфные грибы рода Fusarium ). Это заболевание называют еще трахеомикозным увяданием. Возбудитель из почвы проникает в корни, которые буреют, частично загнивают; затем гриб проникает в сосудистую систему и заполняет ее своей биомассой, затрудняя доступ питательных веществ. При этом на поперечном срезе пораженной ветви хорошо заметно сплошное, а чаще прерывистое потемнение кольца ксилемы и сердцевины. Хвоя желтеет, краснеет и опадает, крона частично редеет, а сами растения постепенно усыхают. Первое время заболевание может протекать в скрытой форме.
 |  |
| Фузариоз ели | Выделение Fusarium из хвои и побегов ели |
Факторы риска. Возбудитель сохраняется в растениях, в пораженных растительных остатках и часто распространяется с зараженным посадочным материалом из питомников или с инфицированной почвой.
Меры защиты. Лечение пораженных деревьев практически невозможно, через несколько лет они погибают. Для предупреждения корневых гнилей и фузариоза необходимо использовать здоровый посадочный материал; своевременно удалять все засохшие экземпляры с корнями и пораженные растительные остатки. В профилактических целях также замачивают молодые растения с открытой корневой системой в растворе одного из препаратов: фитоспорин-М, витарос, максим. При первых симптомах проливают почву растворами биопрепаратов: фитоспорина-М, агата-25К, гамаира, можно использовать фунгицид фундазол.
Серая плесень, или гниль (возбудитель – гриб Botrytis cinerea ) и альтернариоз (возбудители – грибы рода Alternaria ) поражают надземные части молодых растений можжевельника, туи. Побеги становятся серо - коричневыми или черноватыми, будто слоем пыли покрытыми конидиями, которые перезаражают растения в течение вегетации. Растения ослабляются, теряется их декоративность.
Факторы риска. Эти заболевания особенно часто развиваются на непроветриваемых участках при сильном загущении посадок и недостаточном освещении.
Меры защиты. В качестве защитных мер рекомендуется своевременная прореживающая обрезка и вырезка пораженных ветвей, дезинфекция всех срезов раствором медного купороса и обработка их масляной краской на натуральной олифе или замазкой типа раннет. Эффективны профилактические опрыскивания весной и осенью бордоской смесью, абига-пик, скором, чистоцветом. При сильном поражении в летнее время опрыскивания повторяют.
У туи и можжевельника часто возникает инфекционное усыхание ветвей. Вызывается оно несколькими
возбудителями из отдела анаморфные грибы. Кора усыхает, и на ней образуются многочисленные плодовые тела – пикниды, бурого и черного цвета в виде точек и бугорков. Хвоя желтеет и опадает, ветви кустов буреют и усыхают. Инфекция сохраняется в коре пораженных ветвей и неубранных растительных остатках. Развитию болезни способствуют загущенные посадки растений и использование зараженного посадочного материала. Меры борьбы аналогичны защите от серой гнили.
У хвойных есть заболевания, характерные только для этих пород. В первую очередь, это шютте, возбудителями которого являются некоторые виды грибов- аскомицетов.
На можжевельнике признаки поражения шютте (возбудитель – Lophodermium juniperinum ) появляются в начале лета на прошлогодней хвое, приобретающей грязно-желтую или бурую окраску. С конца лета на поверхности хвоинок заметны круглые черные до 1,5 мм плодовые тела (апотеции), в которых сохраняется сумчатое спороношение гриба. Болезнь интенсивно развивается на ослабленных растениях, во влажных условиях может привести к их гибели.
Бурое шютте, или бурая снежная плесень (грибы рода Herpotrichia ), кроме можжевельника, поражает сосны, пихту, ели, кедры, кипарисовик, туи. Встречается чаще в питомниках, молодняках, на самосеве и молодом подросте. Болезнь развивается под снегом при температуре не ниже 0,5°С. Поражение обнаруживается после схода снега: на бурой отмершей хвое заметен черно-серый паутинистый налет мицелия, а затем и точечные плодовые тела гриба-возбудителя. Хвоя долго не опадает, тонкие ветви отмирают.
 |  |
| Шютте на ели | Хвоя ели с мицелием возбудителя шютте |
Факторы риска. Развитию болезни способствуют высокая влажность, наличие впадин на посевных площадях, загущенность растений. Вредоносность шютте возрастает при высоком снежном покрове и его длительном таянии.
Настоящее шютте, возбудителем которого является гриб Lophodermium seditiosum – одна из главных причин преждевременного опадения хвои у сосны. В основном поражаются молодые растения, в т.ч. в открытом грунте питомников, и ослабленные деревья, что может привести к их отмиранию из-за сильного опадания хвои. В течение весны и раннего лета хвоя становится бурой и опадает. Осенью на хвое заметны маленькие желтоватые точки, постепенно разрастающиеся и буреющие; позд-нее на отмершей осыпавшейся хвое образуются точечные черные плодовые тела – апотеции, которыми гриб
сохраняется.
Сходные симптомы и цикл развития имеет гриб Lophodermium pinastri, возбудитель обыкновенного шютте сосны. Осенью или чаще весной следующего года хвоя желтеет или становится красновато-бурой и отмирает. Затем на хвоинках образуются плодовые тела гриба в виде мелких чёрных штрихов или точек, чернеющие и увеличивающиеся к осени.
Факторы риска. Рассеиванию спор и заражению хвои способствует умеренно теплая погода, моросящие дожди и росы. Чаще поражаются и погибают ослабленные растения в питомниках и хвойные до 3-летнего возраста, а также самосев сосны.
Снежное шютте вызывается грибом Phlacidium infestans, поражающим в основном виды сосны. Особенно он вредоносен в многоснежных районах, где иногда полностью уничтожает возобновление сосны обыкновенной; развивается под снежным покровом, даже при температуре около 0°С. Мицелий растет от хвоинки к хвоинке и к соседним растениям. После таяния снега погибшая хвоя и нередко побеги буреют и отмирают, покрываются сероватым, быстро исчезающим налетом мицелия. В течение лета хвоя отмирает, становится красновато- рыжей, позднее светло-серой. Она крошится, но почти не опадает. К осени на ней становятся видны плодовые тела – апотеции, в виде маленьких темных точек. Аскоспоры из них распространяются воздушными течениями на живую хвою непосредственно перед установлением снежного покрова.
Факторы риска. Развитию гриба благоприятствуют моросящие дожди, выпадение и таяние снега осенью, мягкая многоснежная зима, затяжная весна.
Защитные меры от шютте должны выполняться в комплексе. Необходимо удалять опавшую больную хвою; по возможности, отряхивать снег с нижних веток. Не допускается произрастание вблизи питомника даже отдельных взрослых деревьев сосны, ели. Хотя сейчас во главу угла ставится сохранение здоровья растений с помощью экологически и экономически обоснованных мер защиты, фунгицидные обработки против шютте в питомниках применяют обязательно. Опрыскивания медьсодержащими препаратами, скором, чистоцветом в течение лета эффективно снижают развитие заболеваний.
Наиболее подвержены шютте затененные и ослабленные экземляры, поэтому необходимо придать
растениям как можно большую устойчивость, что возможно при более широком использовании иммуномодуляторов. Эффективно сочетание фунгицидных обработок с биологически активными препаратами и микроудобрениями.
Вредоносность шютте довольно сильно различается по способности к заражению определенных видов и сортов, поэтому необходимо иметь информацию о таких устойчивых формах, отдавая им предпочтение при посадке.
В тех местностях, где шютте повреждает сосну обыкновенную, можно использовать сосну скрученную или ель европейскую, которые поражаются крайне редко. В лесах и парках, вместо естественного возобновления, рекомендуются посадки саженцев необходимого происхождения, они более равномерно распределяются по площади, затрудняя заражение мицелием одного растения от другого, и быстрее достигают высоты больше критического уровня.
Особое значение для хвойных имеют ржавчинные заболевания, вызываемые грибами отдела Базидиомикота, класса Урединомицеты. Возбудители поражают чаще всего хвою и кору побегов, фактически все они являются разнохозяйными и с хвойных переходят на другие растения. Ниже приводим описание наиболее распространенных.
Ржавчину хвои сосны вызывают нескольких видов грибов рода Coleosporium. Они поражают в основном 2-хвойные виды сосен, главным образом в питомниках и молодняках. Эциостадия гриба развивается весной на хвое сосны в виде жёлтых пузыревидных пустул, расположенных в беспорядке на обеих сторонах хвоинок. При сильном распространении болезни хвоя преждевременно желтеет и опадает, а растения теряют декоративность. Урединио- и телиоспоры образуются на мать-и-мачехе, крестовнике, осоте, колокольчике и других травянистых растениях.
Смоляной рак сосны, рак серянка (Cronartium flaccidium и Peridermium pini). В развитии первого гриба участвуют промежуточные хозяева – мятлик болотный и недотрога, на листьях которых развиваются урединио- и телиостадии. Второй гриб распространяется только в эциальной стадии от сосны к сосне. Заражение дерева происходит через сучья, откуда мицелий распространяется в ствол. Грибы поражают кору молодых деревьев, либо вершины и ветви старых сосен, там, где гладкая и тонкая кора. Мицелий проникает в клетки древесины и смоляные ходы, разрушает их. Пораженная часть обильно пропитывается живицей и приобретает серовато-черную окраску. Развиваясь в клетках камбия, грибница прекращает рост древесины через 2–3 года после заражения.
Разнохозяйный гриб Cronartium ribicola вызывает сосновый вертун, пузырчатую ржавчину, или столбчатую ржавчину смородины. Вначале происходит заражение хвои, постепенно гриб распространяется в кору и древесину ветвей и стволов сосны кедровой, веймутовой (5-хвойных). Стволики сеянцев изгибаются. У более взрослых растений в местах поражения кора растрескивается, из разрывов наблюдается выделение смолы и выступают эции в виде желто-оранжевых пузырьков. Под воздействием грибницы образуется утолщение, вышележащая часть побега засыхает или искривляется. Промежуточным хозяином является смородина и крыжовник, у которых сильно поражаются листья.
Возбудители ржавчины можжевельника (грибы рода Gymnosporangium ) поражают кизильник, боярышник, яблоню, грушу, айву, которые являются промежуточными хозяевами. Весной заболевание развивается на листьях, вызывая образование желтоватых выростов (пустул) на их нижней стороне; а с верхней заметны круглые оранжевые с черными точками пятна (эциальная стадия). С осени, иногда и весной, на хвое и ветвях можжевельника появляются желто-оранжевые студенистые массы телиоспор гриба-возбудителя. Пораженные части побегов веретенообразно-вздутые.
Меры защиты. В качестве защитных мероприятий от ржавчинных заболеваний можно рекомендовать пространственную изоляцию от поражаемых растений, имеющих общего возбудителя болезни. Так, не стоит выращивать рядом с соснами тополь и осину, 5-хвойные сосны следует изолировать от посадок черной смородины.
Уменьшают распространенность болезней опрыскивания препаратами фитоспорин М, абига-пик. Проводят вырезку пораженных побегов. Повышение иммунитета растений, возможное за счет применения микроудобрений и иммуностимуляторов, существенно снижают вредоносность ржавчин.
Читайте также: