ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2019-4-134-146ecodag-1787Research ArticleМЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙENVIRONMENTAL RESEARCH METHODSЭкологическая оценка городских территорий с использованием растений различных таксонов в качестве индикаторовEnvironmental Assessment of Urban Areas using Plants of Different Taxa as Indicatorshttps://orcid.org/0000-0003-3668-972XМандраЮ. А.MandraY. A.

Юлия А. Мандра - кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и ландшафтного строительства.

355017 Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12, Тел. +79187628510

Yulia A. Mandra - Associate Professor, Department of Ecology and Landscape Construction.

12 Zootechnicheskiy Lane, Stavropol, 355017, Tel. +79187628510

yuam2007@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0441-9055ЕсаулкоА. Н.EsaulkoA. N.https://orcid.org/0000-0001-5690-5309Клюшин.П. В.KlyushinP. V.

Павел В. Клюшин

Москва

Pavel V. Klyushin

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-5545-7337СтепаненкоЕ. Е.StepanenkoE. E.https://orcid.org/0000-0001-8171-7967ЗеленскаяТ. Г.ZelenskayaT. G.Ставропольский государственный аграрный университетРоссияStavropol State Agrarian UniversityRussian FederationГосударственный университет по землеустройствуРоссияState University of Land ManagementRussian Federation201916012020144134146Copyright © Мандра Ю.А., Есаулко А.Н., Клюшин ..В., Степаненко Е.Е., Зеленская Т.Г., 20202020Мандра Ю.А., Есаулко А.Н., Клюшин ..В., Степаненко Е.Е., Зеленская Т.Г.Mandra Y.A., Esaulko A.N., Klyushin P.V., Stepanenko E.E., Zelenskaya T.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/1787Цель

Цель. Изучение существующих фитоиндикационных подходов для того, чтобы определить, как они могут быть оптимально интегрированы и применены для экологической оценки городских территорий.

Материал и методы

Материал и методы. Исследования проведены с использованием методов фитоиндикации на 30 пробных площадках. В качестве ключевых индикаторов были использованы полеотолерантность лишайников, степень флуктуирующей асимметрии листьев Betulapendula Roth., продолжительность жизни хвои Pinus sylvestris L. и соотношение фенотипов Trifolium repens L.

Результаты

Результаты. Изучены морфометрические параметры лишайников, Betula pendula Roth., Pinus sylvestris L., Trifolium repens L., произрастающих в городской среде. Разработаны матрица фитоиндикационных параметров и комплексный подход к экологической оценке городских территорий. Выявлены наиболее экологически уязвимые районы города, проведено экологическое зонирование городской территории.

Заключение

Заключение. Комплексная экологическая оценка городских территорий должна проводиться на основе фитоиндикационного анализа с использованием надежных и обоснованных методик. Для получения достоверных результатов следует использовать растения различных таксонов. Использование растительных индикаторов на городских территориях позволяет получать своевременную и регулярно обновляемую информацию об экологическом состоянии этих территорий для их устойчивого развития.

Aim

Aim. Study of existing phytoindication approaches in order to determine how they can be optimally integrated and applied to the environmental assessment of urban areas.

Material and Methods

Material and Methods. The investigation encompassed 30 evenly distributed trial sites in the city of Kislovodsk, Stavropolskaya Oblast, Russia. Lichen poleotolerance, the fluctuating asymmetry of the leaves of Betula pendula Roth., the lifespan of needles of Pinus sylvestris L., and the correlations between Trifolium repens L. phenotypes were used as key phytoindicators.

Results

Results. The morphometric parameters of lichens, Betula pendula Roth., Pinus sylvestris L., Trifolium repens L. growing in the urban environment were studied. A phytoindication parameter matrix was developed as a component of an integrated approach to the environmental assessment of urban areas. The most ecologically vulnerable areas of the city of Kislovodsk were identified, and ecological zoning of the territory was carried out.

биоиндикациярастение-индикаторгородская территорияэкологическое зонированиеэкологическая оценкафитоинидикацияbioindicatorplant-indicatorurban areaenvironmental zoningenvironmental assessmentphytoindicationReferencesLi Y., Beeton R.J.S., Halog A., Sigler T. Evaluating urban sustainability potential based on material flow analysis of inputs and outputs: A case study in Jinchang City, China // Resources, Conservation and Recycling. 2016. Vol. 110. P. 87-98. DOI: 10.1016/j.resconrec.2016.03.023Li Y., Beeton R.J.S., Halog A., Sigler T. Evaluating urban sustainability potential based on material flow analysis of inputs and outputs: A case study in Jinchang City, China. Resources, Conservation and Recycling, 2016, vol. 110, pp. 87-98. DOI: 10.1016/j.resconrec.2016.03.023Montgomery J.A., Klimas C.A., Arcus J., DeKnock C., Rico K., Rodriguez Y., Vollrath K., Webb E., Williams A. Soil quality assessment is a necessary first step for designing urban green infrastructure // Journal of Environmental Quality. 2016. Vol. 45. Iss. 1. P. 18-25. DOI: 10.2134/jeq2015.04.0192Montgomery J.A., Klimas C.A., Arcus J., DeKnock C., Rico K., Rodriguez Y., Vollrath K., Webb E., Williams A. Soil quality assessment is a necessary first step for designing urban green infrastructure. Journal of Environmental Quality, 2016, vol. 45, iss. 1, pp. 18-25. DOI: 10.2134/jeq2015.04.0192Жарников В.Б., Сафонов В.В. Мониторинг стойких органических загрязнителей как индикаторов состояния городской среды // ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ. 2015. Т. 3. N 3. С. 198-202.Zharnikov V.B., Safonov V.V. Monitoring of persistent organic pollutants as indicators of the condition of the urban environment. Interekspo GEO-Sibir' [Interexpo GEO-Siberia]. 2015, vol. 3, no. 3, pp. 198-202. (In Russian)Студеникина Е.М. Система мониторинга и оценка состояния окружающей среды города // Прикладные информационные аспекты медицины. 2016. Т. 19. N 4. С. 87-90.Studenikina E.M. Monitoring and evaluation system of the urban environment. Prikladnye informatsionnye aspek-ty meditsiny [Applied information aspects of medicine]. 2016, vol. 19, no. 4, pp. 87-90. (In Russian)Stankovic S., Kalaba P., Stankovic A.R. Biota as toxic metal indicators // Environmental Chemistry Letters. 2014. Vol. 12. Iss. 1. P.63-84. DOI: 10.1007/s10311-013-0430-6Stankovic S., Kalaba P., Stankovic A.R. Biota as toxic metal indicators. Environmental Chemistry Letters, 2014, vol. 12, iss. 1, pp.63-84. DOI: 10.1007/s10311-013-0430-6Oztetik E. Biomarkers of ecotoxicological oxidative stress in an urban environment: using evergreen plant in industrial areas // Ecotoxicology. 2015. Vol. 24. Iss. 4. P. 903-914. DOI: 10.1007/s10646-015-1433-9Oztetik E. Biomarkers of ecotoxicological oxidative stress in an urban environment: using evergreen plant in industrial areas. Ecotoxicology, 2015, vol. 24, iss. 4, pp. 903-914. DOI: 10.1007/s10646-015-1433-9Казимагомедов М.К. Использование растений в качестве тест-объекта в экологии // Юг России: экология, развитие. 2013. Т. 8. N 4. C. 80-84.Kazimagomedov М.К. The use of plants as a test object inecology. Yug Rossii: ekologiya, razvitie [South of Russia: ecology, development]. 2013, vol. 8, no. 4, pp. 80-84. (In Russian)Pospelova O.A., Mandra Y.A., Stepanenko E.E., Okrut S.V., Zelenskaya T.G. Identification of technogenic disturbances of urban ecosystems using the methods of bioindication and biotesting // Biosciences Biotechnology Research Asia. 2015. Vol.12. Iss. 3. P. 2241-2251. DOI: 10.13005/bbra/1897Pospelova O.A., Mandra Y.A., Stepanenko E.E., Okrut S.V., Zelenskaya T.G. Identification of technogenic disturbances of urban ecosystems using the methods of bioindication and biotesting. Biosciences Biotechnology Research Asia, 2015, vol. 12, iss. 3, pp. 2241-2251. DOI: 10.13005/bbra/1897Щербатюк А.П. Растения как индикаторы состояния урбанизированных экосистем // Вестник Забайкальского государственного университета. 2013. N 2 (93). С. 56-60.Shcherbatyuk А^. Plants as Indicators of the status of urban ecosystems. Vestnik Zabaikal'skogo gosudarstven-nogo universiteta [Bulletin of Trans-Baikal state university]. 2013, no. 2 (93), pp. 56-60. (In Russian)Неверова О.А. Применение фитоиндикации в оценке загрязнения окружающей среды // Биосфера. 2009. Т. 1. N 1. С. 82-92.Neverova О.А. Phytoindication in assessing of environmental pollution. Biosfera [Biosphere]. 2009, vol. 1, no. 1, pp. 82-92. (In Russian)Conti M.E., Cecchetti G. Biological monitoring: lichens as bioindicators of air pollution assessment - A review // Environmental Pollution. 2001. Vol. 114. Iss. 3. P. 471-492.Conti M.E., Cecchetti G. Biological monitoring: lichens as bioindicators of air pollution assessment - A review. Environmental Pollution, 2001, vol. 114, iss. 3, pp. 471492.Анищенко Л.Н., Шапурко В.Н., Сафранкова Е.А. Особенности аккумуляции тяжелых металлов астениями и лишайниками в условиях сочетанной антропогенной нагрузки // Фундаментальные исследования. 2014. N 9-7. С. 1527-1531.Anishchenko L.N., Shapurko V.N., Safrankova Е.А. The peculiarities of accumulation of heavy metals by plants and lichens in the conditions of combined anthropogenic load. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental research]. 2014, no. 9-7, pp. 1527-1531. (In Russian)Bertolotti G., Gialanella S. Review: Use of conifer nee-Bertolotti G., Gialanella S. Review: Use of conifer needles as passive samplers of inorganic pollutants in air quality monitoring. Analytical Methods, 2014, vol. 6, iss. 16, pp. 6208-6222. DOI: 10.1039/c4ay00172adies as passive samplers of inorganic pollutants in air quality monitoring // Analytical Methods. 2014. Vol. 6. Iss. 16. P. 6208-6222. DOI: 10.1039/c4ay00172aParzych A., Jonczak J. Pine needles (Pinus sylvestris L.) as bioindicators in the assessment of urban environmental contamination with heavy metals. Journal of Ecological Engineering, 2014, vol. 15, iss. 3, pp. 29-38. DOI: 10.12911/22998993.1109119Parzych A., Jonczak J. Pine needles (Pinus sylvestris L.) as bioindicators in the assessment of urban environmental contamination with heavy metals // Journal of Ecological Engineering. 2014. Vol. 15. Iss. 3. P. 29-38. DOI: 10.12911/22998993.1109119Mandra Y.A., Stepanenko E.E., Pospelova O.A., Zelenskaya T.G., Okrut S.V. Morphometric parameters Pinus sylvestris L. into condition of guardian and urban lands. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016, vol. 7, iss. 3, pp. 2582-2586.Mandra Y.A., Stepanenko E.E., Pospelova O.A., Zelenskaya T.G., Okrut S.V. Morphometric parameters Pinus sylvestris L. into condition of guardian and urban lands // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. Vol. 7. Iss. 3. P. 2582-2586.Nakhaeva V.I., Aleksandrova T.V., Rubtsova A.V. Genetic polymorphism in Trifolium repens population growing in different environmental conditions in the city of Omsk. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in current natural sciences]. 2015, no. 1-1, pp. 49-53. (In Russian)Нахаева В.И., Александрова Т.В., Рубцова А.В. Генетический полиморфизм в популяциях Trifolium repens L., произрастающих в различных условиях окружающей среды г. Омска // Успехи современного естествознания. 2015. N 1-1. С. 49-53.Gillooly S.E., Shmool J.L.C., Michanowicz D.R., Bain D.J., Cambal L.K., Shields K.N., Clougherty J.E. Framework for using deciduous tree leaves as biomonitors for intraurban particulate air pollution in exposure assessment. Environmental Monitoring and Assessment, 2016, vol. 188, iss. 8,Gillooly S.E., Shmool J.L.C., Michanowicz D.R., Bain D.J., Cambal L.K., Shields K.N., Clougherty J.E. Framework for using deciduous tree leaves as biomonitors for intraurban particulate air pollution in exposure assessment // Environmental Monitoring and Assessment. 2016. Vol. 188. Iss. 8. Article number 479. DOI: 10.1007/s10661-016-5482-1article number 479. DOI: 10.1007/s10661-016-5482-1Kozlov M.V., Zvereva E.L. Confirmation bias in studies of fluctuating asymmetry // Ecological Indicators. 2015. Vol. 57. P. 293-297. DOI: 10.1016/j.ecolind.2015.05.014Kozlov M.V., Zvereva E.L. Confirmation bias in studies of fluctuating asymmetry. Ecological indicators, 2015, vol. 57, pp. 293-297. DOI: 10.1016/j.ecolind.2015.05.014Petrova S., Yurukova L., Velcheva I. Possibilities of using deciduous tree species in trace element biomonitoring in an urban area (Plovdiv, Bulgaria) // Atmospheric Pollution Research. 2014. Vol. 5. Iss. 2. P. 196-202. DOI: 10.5094/APR.2014.024Petrova S., Yurukova L., Velcheva I. Possibilities of using deciduous tree species in trace element biomonitoring in an urban area (Plovdiv, Bulgaria). Atmospheric Pollution Research, 2014, vol. 5, iss. 2, pp. 196-202. DOI: 10.5094/APR.2014.024Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М., 2000. С. 132.Alekseenko М.А. Ekologicheskaya geokhimiya [Ecological geochemistry]. Moscow, 2000, 132 p. (In Russian)Trass Н.Н. The poleotolerance classes of lichens and environmental monitoring // Problems of ecological monitoring and ecosystem modeling. 1985. Vol. 7. P. 122-137.Trass H.H. The poleotolerance classes of lichens and environmental monitoring. Problems of ecological monitoring and ecosystem modeling, 1985, vol. 7, pp. 122-137.Trass Н.Н. Lichen indication indexes and SO2 // Biogeochemical cycle of matter in the biosphere. 1987. P. 111115.Trass H.H. Lichen indication indexes and SO2. Biogeochemical cycle of matter in the biosphere, 1987, pp. 111115.Стрельцов А.Б. Региональная система биологического мониторинга качества (здоровья) окружающей среды в Калужской области // Проблемы региональной экологии. 2012. N 6. С. 158-162.Streltsov A.B. Regional system of biological monitoring of quality (health) of environment in the Kaluga region. Problemy regional'noi ekologii [Regional Environmental Issues]. 2012, no. 6, pp. 158-162. (In Russian)Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: методика оценки. М., 2000. 68 с.Zakharov V.M., Baranov A.S., Borisov V.I., Valeckiy A.V., Kryazheva N.G., Chistyakova E.K., Chubinishvili A.T. Zdorov'e sredy: metodika otsenki [Health of environment: methods of assessment]. Moscow, 2000, 68 p. (In Russian)Ашихмина Т.Ю. Экологический мониторинг. СПб., 2005. 416 с.Ashihmina T.Yu. Ekologicheskii monitoring [Ecological monitoring]. SPb., 2005, 416 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.