Analysis of the condition of woody plants growing in urban ecosystems, using the example of the city of Donetsk

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Urbanization and the steady development of cities entail a noticeable increase in anthropogenic pressure on the environment. In the conditions of Donbass, the main sources of pollution are metallurgical plants, coal mines, chemical and coke industry enterprises, as well as motor transport as the main source of noise in any megalopolis. Vehicle emissions contain a wide range of toxicants that have a negative impact on phytocenoses. As a result of the conducted research, the intensity of traffic flow (on average 1,330 ± 680 units/hour) and vibration-acoustic noise (exceeding the remote control by 37 ± 4% (according to the average values) and 24 ± 3% (according to their maxima)), as a complex indicator of anthropogenic pollution of the territory, the sites were ranked at 3 levels: high, by medium and low anthropopressing. The ecological significance of the anthropogenic impact was manifested in a decrease in the viability of woody plants and an increase in the number of damages. In areas with high traffic intensity (more than 1,000 units per hour) and increased noise pollution (over 30% of the maximum permissible level), the most pronounced negative biological effects were manifested.: a decrease in the proportion of trees in satisfactory condition and an increase in the number of plants with a high proportion of damage or in critical condition (21–57% of the sample). Morphological disorders such as trunk curvature, bark detachment, rot, changes in crown architecture, as well as mechanical damage disrupted the integrity of plant protective tissues. These factors create favorable conditions for the penetration of pathogenic microorganisms and pests, the development of putrefactive processes and the general deterioration of trees. 23 species of woody plants belonging to 13 different genera were identified in the study area, indicating a moderate level of species diversity. In terms of the number of species, the genus Ulmus L. and Acer L. are dominant. and Populus L. The number of specimens is dominated by Robinia pseudoacacia L., Ulmus laevis Pall., Acer pseudoplatanus L., Acer platanoides L., Ulmus pumila L., Syringa vulgaris L., Populus simonii Carriere, Ulmus glabra Huds., Acer saccharum Marshall, Populus bolleana Lauche, Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers., Fraxinus pennsylvanica Marshall. Several main species have been identified that are susceptible to crowning and sanitary pruning: Ulmus laevis Pall., Ulmus glabra Huds., Ulmus pumila L. and Robinia pseudoacacia L. These plants were all in the age group of 50–59 years and had reached a critical age in the region. As a result of windstorms, which are increasingly occurring in the region, the skeletal branches of such plants are prone to breakage, as new shoots are weaker in attachment and easier to deform irreversibly.

Full Text

Введение

Урбанизация и неуклонное развитие городов влечёт за собой ощутимое усиление антропогенного давления на окружающую среду, при этом загрязнение атмосферного воздуха, почвенного покрова и водных ресурсов предстаёт в качестве особенно острой и требующей незамедлительного решения проблемы [1–19]. В условиях Донбасса основными источниками загрязнения выступают металлургические заводы и комбинаты (шлаковые отвалы, шламонакопители и золоотвалы некоторых располагаются практически в Азовском море), угольные шахты (терриконы которых располагаются в непосредственной близости от жилых кварталов), предприятия химической и коксохимической промышленности, автотранспорт (основной источник зашумления любого крупного города), теплоэлектростанции [19–24]. Выбросы автотранспорта содержат широкий спектр загрязняющих веществ, включая оксиды азота и серы, тяжелые металлы и твердые частицы, оказывающие негативное влияние на фитоценозы [4; 15; 19; 21–23; 25–36]. Вибрационно-акустическое загрязнение как физический фактор усугубляет негативное воздействие химических токсикантов на растительный покров и снижает устойчивость фитоценозов [37–42].

Экологические последствия комплексного воздействия токсикантов на компоненты дендроценозов, которые являются, несомненно, важным элементом городского благополучия, заключаются в нарушении физиологических процессов, таких как фотосинтез, водный обмен и дыхание, нарушение онтогенеза растений, изменение морфологических характеристик и архитектоники кроны деревьев, снижении механической устойчивости к природно-климатическим факторам [43–46]. В последние годы участившиеся ветровалы, пылевые, снежные и ледяные бури, а также температурный режим территории вносят больший вклад в нарушение устойчивости зелёного каркаса города Донецка. В условиях изменяющегося климата природные факторы несут разрушительные последствия для ослабленных ранее антропогенным воздействием городских экосистем: вывалы деревьев с комлем, обломы скелетных ветвей и стволов что, в свою очередь, приводит к повреждению зданий, транспортной инфраструктуры, а также гибели жителей города.

Своевременное обследование и ранняя диагностика древесных растений специалистами-биологами – крайне необходимая мера повышения безопасности городских территорий. Исследования, направленные на оценку состояния и аварийности растений в условиях промышленных городов, включая повреждения от новых факторов, являются актуальными и соответствуют приоритетам стратегии научно-технологического развития РФ, направленным на противодействие техногенным и биогенным угрозам, а также повышению возможности качественной адаптации экосистем, населения и отраслей экономики к климатическим изменениям.

Цель работы: эколого-биологическая оценка древесных растений, произрастающих в условиях антропогенной нагрузки и изменяющегося климата, на примере ул. Университетской города Донецка.

Задачи: оценить интенсивность антропогенных факторов, действующих на зелёные насаждения вдоль автомагистрали, на примере ул. Университетской; провести оценку видового разнообразия древесных растений на исследуемой территории; оценить общее состояние и жизнеспособность древесных растений, произрастающих в условиях шумового загрязнения промышленного города.

Материалы и методы

Мониторинговые исследования древесных растений проводили вдоль центральной улицы города Донецка – ул. Университетской в 2024 и 2025 гг. (рис. 1). Территория обследования протяженностью 5,5 км, берет начало от площади Коммунаров в Ворошиловском районе и заканчивается в северной части Киевского района, располагаясь параллельно ул. Артёма.

 

Рисунок 1 – Территория исследования вдоль автомагистрали по ул. Университетской г. Донецка: У1 – пр. Садовый – пр. Маяковского; У2 – пр. Маяковского – пр. Комсомольский; У3 – пр. Комсомольский – пр. Гринкевича; У4 – пр. Гринкевича – пр. Гурова; У5 – пр. Гурова – пр. Театральный; У6 – пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого; У7 – пр. Богдана Хмельницкого – пр. Ватутина; У8 – пр. Ватутина – пр. Мира; У9 – пр. Мира – пр. Германа Титова; У10 – пр. Германа Титова – пр. Освобождения Донбасса; У11 – пр. Освобождения Донбасса – пр. Панфилова; У12 – пр. Панфилова – пр. Таманский; У13 – пр. Таманский – ул. Артёма

 

Объект исследования: древесные растения различных возрастных групп, линейно произрастающие в первом ряду вдоль автомагистрали. Общее количество обследованных деревьев составило 965 растений.

Для оценки жизнеспособности деревьев использовали интегральную общепринятую шкалу В.А. Алексеева [47]. Согласно данной шкале, выделяются следующие категории: 1 балл – здоровое дерево (без видимых повреждений кроны и ствола); 2 балла – ослабленное дерево (изреживание кроны, наличие до 30% сухих или усыхающих ветвей); 3 балла – сильно ослабленное дерево (значительное изреживание кроны, наличие до 60% сухих или усыхающих ветвей, отмирание верхушки); 4 балла – отмирающее дерево (сильное разрушение кроны, преобладание сухих ветвей, признаки заселения стволовыми вредителями); 5 баллов – сухостой. С основных деревьев-биоиндикаторов Acer pseudoplatanus L., Acer platanoides L. и Tilia cordata Mill. был дополнительно проведен сбор листовых пластин для оценки стабильности их развития с помощью интегрального показателя стабильности развития (ИПСР) по показателю флуктуирующей асимметрии листа [48; 49]. Морфометрические параметры листовых пластин оценивали с помощью программы AxioVision Rel. 4.8 (рис. 2).

 

Рисунок 2 – Морфологические параметры листовых пластин: А – Acer platanoides L. (1 – длина второй жилки первого порядка от основания листа; 2 – расстояние между концами первой и второй жилки; 3 – ширина половины листовой пластины от главной жилки до конца второй жилки; 4 – угол между главной жилкой и второй жилкой первого порядка), Б – Acer pseudoplatanus L. (1 – длина второй жилки первого порядка от основания листа; 2 – расстояние между концами первой и второй жилки; 3 – ширина половины листовой пластины от главной жилки до конца второй жилки; 4 – угол между главной жилкой и второй жилкой первого порядка), В – Tilia cordata Mill. (1 – ширина левой и правой половин листа; 2 – длина жилки второго порядка, второй от основания листа; 3 – расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; 4 – расстояние между концами этих же жилок; 5 – угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка)

 

Интенсивность движения автотранспорта вдоль исследуемых участков на всех территориях исследования оценивалась по количеству единиц автотранспорта определённого типа, проезжающих мимо точки измерения за единицу времени [50].

Измерение шума производили портативным шумомером Benetech с погрешностью ±1 дБА. Замеры проводились в периоды наибольшего движения автотранспорта в будние дни согласно ГОСТ 23337-2014 [51] на 13 участках: пр. Садовый – пр. Маяковского, пр. Маяковского – пр. Комсомольский, пр. Комсомольский – пр. Гринкевича, пр. Гринкевича – пр. Гурова, пр. Гурова – пр. Театральный, пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого, пр. Богдана Хмельницкого – пр. Ватутина, пр. Ватутина – пр. Мира, пр. Мира – пр. Германа Титова, пр. Германа Титова – пр. Освобождения Донбасса, пр. Освобождения Донбасса – пр. Панфилова, пр. Панфилова – пр. Таманский, пр. Таманский – ул. Артёма.

Для определения зашумления территории использовались утверждённые нормативные документы:

  • ГОСТ 23337-2014 «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий» [51];
  • СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» [52];
  • СП 51.13330.2011 «Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003» [53], согласно которому на территориях, непосредственно прилегающим к жилым зданиям, эквивалентный уровень звука в течение дня не должен превышать 55 дБА (в дневное время), а максимальный уровень звука не более 70 дБА. Для эквивалентного значения при измерении шума в 2 м от автомагистрали допускается принимать на 10 дБА выше (поправка = +10 дБА).

Результаты визуального осмотра исследуемых древесных растений фиксировались с помощью фотоаппарата Nikon Coolpix S2600, дальнейшую камеральную обработку и анализ изображений проводили в программе AxioVision Rel. 4.8 с учетом эталонной мерки. В результате выполнения работы для изучения архитектоники кроны и пороков стволов было обработано свыше 1 тыс. электронных фотографий. Диаметр ствола измеряли мерной вилкой Haglof Mantax.

Для статистической обработки данных использовали Microsoft Excel LTSC (версия 2505, сборка 16.0.18827.20102) (Microsoft Corporation).

Результаты и обсуждения

Оценка интенсивности транспортного потока на исследуемой территории выявила высокий уровень антропогенной нагрузки (табл. 1). В среднем по ул. Университетской объем проходящих транспортных средств составил 1330 ± 680 ед./час. Большое значение стандартного отклонения от среднего связано с неравномерным нагружением по центральной улице города. Так наиболее загруженными участками являются: пр. Маяковского – пр. Комсомольский (2916 ед./час), пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого (2154 ед./час), пр. Таманский – ул. Артёма (2052 ед./час) и пр. Садовый – пр. Маяковского (1644 ед./час). При этом часть территории от пр. Ватутина до пр. Панфилова оценена как наименее загруженная по интенсивности транспортного потока – 650–800 ед./час (рис. 3).

 

Таблица 1 – Выявленная антропогенная нагрузка на исследуемой территории по интенсивности транспортного потока

Территория исследования

Интенсивность, ед./мин.

грузовые

пассажирские

лёгкие

тяжелые

легковые

автобусы

троллейбусы

пр. Садовый – пр. Маяковского

0,8

0,3

24,6

1,4

0,3

пр. Маяковского – пр. Комсомольский

3,4

0,7

41,5

2,7

0,3

пр. Комсомольский – пр. Гринкевича

< 1

0,2

17,7

1,2

0,2

пр. Гринкевича – пр. Гурова

0,5

0

16,2

1,4

0,1

пр. Гурова – пр. Театральный

1,3

0,1

12,9

1,2

0,2

пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого

1,9

0,4

31

2,3

0,3

пр. Богдана Хмельницкого – пр. Ватутина

1,6

0,1

16,8

1,2

0

пр. Ватутина – пр. Мира

0,6

0,4

10,1

< 1

0,1

пр. Мира – пр. Германа Титова

0,4

0,3

11,4

1,1

0,1

пр. Германа Титова – пр. Освобождения Донбасса

0,5

0

8,9

1,3

0

пр. Освобождения Донбасса – пр. Панфилова

0,2

0,1

9

1,2

0,3

пр. Панфилова – пр. Таманский

1,7

0,6

17

1,8

0

пр. Таманский – ул. Артёма

1,2

0,7

30

2,3

0

 

Рисунок 3 – Интенсивность транспортного потока на исследуемых участках

 

Наибольший вклад в вибрационно-акустическое зашумление изученной территории оказывает легковой автотранспорт (85,7% от общего потока), а также с меньшей долей автобусы и легкие грузовые автомобили. Значительные превышения ПДУ (по средним > 39%, по максимумам значений > 25%) зафиксированы для участков: пр. Комсомольский – пр. Гринкевича, пр. Маяковского – пр. Комсомольский, пр. Садовый – пр. Маяковского, пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого и пр. Таманский – ул. Артёма (рис. 4). На всей территории среднее превышение предельно допустимого уровня шума по средним значениям составляло 37,2 ± 3,8%, по максимумам – 24,0 ± 3,4% (табл. 2).

 

Рисунок 4 – Средние значения шумового загрязнения исследуемых участков

 

Таблица 2 – Вибрационно-акустическое загрязнение территории исследования

Проспект

Зашумление, дБА

мин.

макс.

ср. знач. ± ст. откл.

пр. Садовый – пр. Маяковского

58,3

88,7

77,1 ± 2,0

пр. Маяковского – пр. Комсомольский

61,3

90,3

78,5 ± 3,4

пр. Комсомольский – пр. Гринкевича

66,3

91,1

79,2 ± 4,1

пр. Гринкевича – пр. Гурова

59,3

84,9

73,8 ± 1,5

пр. Гурова – пр. Театральный

56,0

84,4

73,4 ± 1,4

пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого

58,2

87,9

76,4 ± 1,6

пр. Богдана Хмельницкого – пр. Ватутина

57,9

85,6

75,2 ± 2,8

пр. Ватутина – пр. Мира

54,2

85,6

74,4 ± 2,5

пр. Мира – пр. Германа Титова

59,5

86,9

75,6 ± 2,4

пр. Германа Титова – пр. Освобождения Донбасса

59,7

84,2

73,2 ± 1,5

пр. Освобождения Донбасса – пр. Панфилова

59,7

87,3

75,9 ± 3,3

пр. Панфилова – пр. Таманский

54,5

83,0

72,2 ± 1,2

пр. Таманский – ул. Артёма

54,7

87,7

76,3 ± 3,9

 

Данные по зашумлению (табл. 2) коррелируют с интенсивностью транспортного потока (табл. 1) на изученной территории, в связи с чем по результатам оценки выделили три группы по уровню загрязнения:

  • высокий (пр. Комсомольский – пр. Гринкевича, пр. Маяковского – пр. Комсомольский, пр. Садовый – пр. Маяковского, пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого, пр. Таманский – ул. Артёма);
  • средний (пр. Освобождения Донбасса – пр. Панфилова, пр. Мира – пр. Германа Титова, пр. Богдана Хмельницкого – пр. Ватутина, пр. Ватутина – пр. Мира);
  • низкий (пр. Гринкевича – пр. Гурова, пр. Гурова – пр. Театральный, пр. Германа Титова – пр. Освобождения Донбасса, пр. Панфилова – пр. Таманский).

Следующий этап работы – оценка биоразнообразия, возрастной структуры, состояния древесных растений и анализа уязвимости дендрофлоры в условиях загрязнения, на примере города Донецка.

По результатам мониторинговых исследований доминантными видами (более 1% из общей выборки) на обозначенной территории являются (рис. 5): Robinia pseudoacacia L., Ulmus laevis Pall., Acer pseudoplatanus L., Acer platanoides L., Ulmus pumila L., Syringa vulgaris L., Populus simonii Carrière, Ulmus glabra Huds., Acer saccharum Marshall, Populus bolleana Lauche, Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers., Fraxinus pennsylvanica Marshall. Всего выявлено 23 вида из 13 родов, среди которых преобладают виды европейского (48%) и североамериканского (37%) происхождения.

 

Рисунок 5 – Видовое разнообразие древесных растений на исследуемой территории города Донецка

 

Данные по жизненному состоянию древесных видов свидетельствуют о том, что наиболее критическая ситуация характерна для участков с высоким и средним уровнями антропогенного загрязнения. На таких территориях отмечали высокую долю сухостоя или отмирающих растений:

  • пр. Садовый – пр. Маяковского (57%);
  • пр. Комсомольский – пр. Гринкевича и пр. Богдана Хмельницкого – пр. Ватутина (31%);
  • пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого (29%);
  • пр. Освобождения Донбасса – пр. Панфилова (24%);
  • пр. Маяковского – пр. Комсомольский (21%).

На таких растениях отмечены морфологические повреждения ствола и кроны, которые сказываются на общем состоянии растений и приводят к снижению их жизнеспособности (рис. 6).

 

Рисунок 6 – Типичные повреждения ствола древесных растений: А – отслоение коры на Populus bolleana; Б – отслоение коры на Robinia pseudoacacia; В – сухобокость на Ulmus laevis; Г – гнилостные процессы на Ulmus pumila; Д – открытая прорость на Acer pseudoplatanus; Е – наросты на Ulmus laevis

 

Морфологические повреждения, в первую очередь, связаны с изменениями в тканевом строении (например, разрыв, трещины и деформации отрицательно сказываются на восстановительных и адаптивных возможностях деревьев). В результате таких повреждений снижается общий запас прочности древесины, ухудшаются её механические свойства, что в конечном итоге может привести к ослаблению и повышенной уязвимости к внешним стрессам. На деревьях также отмечены и механические повреждения ствола, такие как обломы и инородные включения, которые нарушают целостность древесины и могут приводить к скрытой ядровой гнили (рис. 6).

На исследуемой территории выделили несколько основных видов, подверженных кронированию и санитарной обрезке – Ulmus laevis Pall., Ulmus glabra Huds., Ulmus pumila L. и Robinia pseudoacacia L. Данные растения находились в возрастной группе 50–59 лет (43,5% от общей выборки) и достигли критического возраста в регионе. В результате ветровалов, которые всё чаще происходят в регионе, скелетные ветви таких растений подвержены облому, т.к. новые побеги слабее в креплении и легче поддаются необратимой деформации (рис. 7).

 

Рисунок 7 – Последствия действия ветровала на ослабленные деревья Ulmus laevis Pall. (2025 год): А – вывал растения с комлем на ул. Университетская, г. Донецк; Б – облом ствола с падением кроны на пешеходную зону вдоль ул. Университетской

 

Анализ флуктуирующей асимметрии листовых пластин выявил различную степень стабильности развития у исследованных видов. Для Acer platanoides, Acer pseudoplatanus и Tilia cordata на территориях с низким уровнем антропогенной нагрузки величина интегрального показателя стабильности развития (ИПСР) составила 2 балла по общепринятой шкале В.М. Захарова [54], что соответствует незначительным отклонениям от нормы. Acer platanoides var. «Crimson King» в свою очередь продемонстрировал более высокий ИПСР на тех же территориях (3 балла), что свидетельствует о незначительной адаптивной напряженности. Данное различие может быть обусловлено повышенной чувствительностью к неблагоприятным факторам среды.

Для территорий с высоким уровнем антропогенной нагрузки результаты исследования листовых пластин Acer platanoides свидетельствует о существенных нарушениях или даже критическом состоянии растений (~ 0,05–0,06) [согласно шкале из источника 48]. Подобные нарушения организма могут быть обусловлены как природно-климатическими условиями (температура и влажность воздуха, недостаток влаги в почвах, микроклиматические условия полога, освещенность и т.д.) так и влиянием антропогенных факторов (за счет наличия токсикантов в почвах и воздушной среде, а также вибрационно-акустического давления на органы растений).

Выводы

  1. В результате исследования интенсивности транспортного потока (в среднем 1330 ± 680 ед./час) и вибрационно-акустического зашумления (превышение ПДУ на 37 ± 4% по средним значениям и 24 ± 3% по их максимумам), как комплексного показателя антропогенного загрязнения территории, участки ранжировали по 3 уровням: с высоким, средним и низким антропопрессингом.
  2. Экологическое значение влияния антропогенной нагрузки проявлялось в снижении жизнеспособности древесных растений и увеличении числа повреждений. На территориях с высокой интенсивностью транспортного потока (более 1 тыс. ед./час) и повышенным уровнем шумового загрязнения (свыше 30% от ПДУ) проявлялись наиболее выраженные негативные биологические последствия. Это выражалось в снижении доли деревьев, находящихся в удовлетворительном состоянии, и увеличении количества растений, имеющих высокую долю повреждений или находящихся в критическом состоянии: пр. Садовый – пр. Маяковского (57% выборки); пр. Комсомольский – пр. Гринкевича и пр. Богдана Хмельницкого – пр. Ватутина (31%); пр. Театральный – пр. Богдана Хмельницкого (29%); пр. Освобождения Донбасса – пр. Панфилова (24%) и пр. Маяковского – пр. Комсомольский (21%). Морфологические нарушения, такие как искривление ствола, отслоение коры, наличие гнили, изменения архитектоники кроны, а также механические повреждения нарушали целостность защитных тканей растений. Данные факторы создают благоприятные условия для проникновения патогенных микроорганизмов и вредителей, развития гнилостных процессов и общего ухудшения состояния деревьев.
  3. На исследуемой территории было идентифицировано 23 вида древесных растений, принадлежащих к 13 различным родам, что свидетельствует об умеренном уровне видового разнообразия. По количеству видов доминирующим являются род Ulmus L., Acer L. и Populus L. По количеству экземпляров доминируют Robinia pseudoacacia L., Ulmus laevis Pall., Acer pseudoplatanus L., Acer platanoides L., Ulmus pumila L., Syringa vulgaris L., Populus simonii Carrière, Ulmus glabra Huds., Acer saccharum Marshall, Populus bolleana Lauche, Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers., Fraxinus pennsylvanica Marshall. Выделили несколько основных видов подверженных кронированию и санитарной обрезке – Ulmus laevis Pall., Ulmus glabra Huds., Ulmus pumila L. и Robinia pseudoacacia L. Данные растения находились в возрастной группе 50–59 лет и достигли критического возраста в регионе. В результате ветровалов, которые всё чаще происходят в регионе, скелетные ветви таких растений подвержены облому, т.к. новые побеги слабее в креплении и легче поддаются необратимой деформации.
×

About the authors

Vladimir Olegovich Kornienko

Donetsk State University

Author for correspondence.
Email: kornienkovo@mail.ru

Candidate of Biological Sciences, Head of the Research Department, Associate Professor at the Physiology and Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Alyona Olegovna Shkirenko

Donetsk State University

Email: alyona.shkirenko@mail.ru

Intern Researcher at the Scientific Research Laboratory for Monitoring and Forecasting of Donbass Ecosystems

Russian Federation, Donetsk

Valeria Vyacheslavovna Reutskaya

Donetsk State University

Email: reutskaya_valeria@mail.ru

Laboratory Assistant at the Scientific Research Laboratory for Monitoring and Forecasting of Donbass Ecosystems

Russian Federation, Donetsk

Andrey Stepanovich Yaitsky

Samara State University of Social Sciences and Education

Email: yaitsky@sgspu.ru

Senior Lecturer at the Biology, Ecology and Methods of Teaching Department

Russian Federation, Samara

Alexandra Alexandrovna Dzhantimirova

Donetsk State University

Email: a.djantimirova@mail.ru

Intern Researcher at the Scientific Research Laboratory for Monitoring and Forecasting of Donbass Ecosystems

Russian Federation, Donetsk

References

  1. Dadkhah-Aghdash H., Rasouli M., Rasouli K., Salimi A. Detection of urban trees sensitivity to air pollution using physiological and biochemical leaf traits in Tehran, Iran // Scientific Reports. 2022. Vol. 12, № 1. P. 15398. doi: 10.1038/s41598-022-19865-3.
  2. Amini H., Hoodaji M., Najafi P. Evaluation of some tree species for heavy metal biomonitoring and pollution tolerance index in Isfahan urban zone // African Journal of Biotechnology. 2011. Vol. 10, № 84. P. 19863–19870. doi: 10.5897/ajb11.2503.
  3. Thawale P.R., Satheesh Babu S., Wakode R.R., Singh S.K., Kumar S., Juwarkar A.A. Biochemical changes in plant leaves as a biomarker of pollution due to anthropogenic activity // Environmental Monitoring and Assessment. 2011. Vol. 177 (1–4). P. 527–535. doi: 10.1007/s10661-010-1653-7.
  4. Корниенко В.О., Калаев В.Н. Влияние природно-климатических факторов на механическую устойчивость и аварийность деревьев березы повислой в г. Донецке // Лесоведение. 2022. № 3. С. 321–334.
  5. Zinicovscaia I.I., Safonov A.I., Yushin N.S., Nespirnyi V.N., Germonova E.A. Phytomonitoring in Donbass for identifying new geochemical anomalies // Russian Journal of General Chemistry. 2024. Vol. 94, iss. 13. P. 3472–3482. doi: 10.1134/s1070363224130048.
  6. Zinicovscaia I., Safonov A., Kravtsova A., Chaligava O., Germonova E. Neutron activation analysis of rare earth elements (Sc, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Yb) in the diagnosis of ecosystems of Donbass // Physics of Particles and Nuclei Letters. 2024. Vol. 21, iss. 2. P. 186–200. doi: 10.1134/s1547477124020158.
  7. Safonov A.I., Alemasova A.S., Zinicovscaia I.I., Vergel K.N., Yushin N.S., Kravtsova A.V., Chaligava O. Morphogenetic abnormalities of bryobionts in geochemically contrasting conditions of Donbass // Geochemistry International. 2023. Vol. 61, iss. 10. P. 1036–1047. doi: 10.1134/s0016702923100117.
  8. Bespalova S.V., Romanchuk S.M., Chufitskiy S.V., Perebeinos V.V., Gotin B.A. Fluorimetric analysis of the impact of coal sludge pollution on phytoplankton // Biophysics. 2020. Vol. 65. P. 850–857. doi: 10.1134/s0006350920050024.
  9. Романчук С.М., Чуфицкий С.В. База данных «Физико-химические и биологические показатели поверхностных вод реки Кальмиус»: св-во о рег. базы данных RU 2024626375, 26.12.2024. Заявка № 2024626135 от 16.12.2024.
  10. Mirnenko E. Ecological monitoring of water bodies: bioindication, microalgae biodiversity indices // E3S Web of Conferences. 2024. Vol. 555. P. 1–6. doi: 10.1051/e3sconf/202455502008.
  11. Мирненко Э.И. Содержание, состав и динамика фотосинтетических пигментов в водохранилищах реки Кальмиус Донецкой Народной Республики // Вестник Московского университета. Серия 16: Биология. 2024. Т. 79, № 4. С. 353–359. doi: 10.55959/msu0137-0952-16-79-4-15.
  12. Chen X., Zhang X., Liu M., Xu Z., Wei H. Urbanization induced changes in the accumulation mode of organic carbon in the surface soil of subtropical forests // Catena. 2022. Vol. 214. P. 106264. doi: 10.1016/j.catena.2022.106 264.
  13. Nespirnyi V., Safonov A. The importance of principal component analysis for environmental biodiagnostics of Donbass // E3S Web of Conferences. 2024. Vol. 555. P. 01007. doi: 10.1051/e3sconf/202455501007.
  14. Safonov A. Assessing landscape disturbance in Donbass using phytomonitoring data // International conference on advance in energy, ecology and agriculture. 2024. Vol. 126. P. 01031. doi: 10.1051/bioconf/202412601031.
  15. Safonov A. Changes in plant CSR strategies under new anthropogenic transformations // E3S Web of Conferences. 2025. Vol. 614. P. 04022. doi: 10.1051/e3sconf/202561404022.
  16. Федоркина И.А., Ерофеева В.В., Аникина Е.В., Сафонов А.И. Обзор основных тенденций и динамики загрязнения воздуха и почв в регионах Российской Федерации в период 1993–2023 годов // Проблемы региональной экологии. 2025. № 1. С. 17–21. doi: 10.24412/1728-323x-2025-1-17-21.
  17. Галактионова Е.В., Сафонов А.И. Детализация метода фитотестирования загрязненных почв по уязвимости апикальных меристем // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2025. № 1. С. 94–100. doi: 10.5281/zenodo.14923403.
  18. Епринцев С.А., Шекоян С.В., Виноградов П.М. Оценка неблагоприятных факторов окружающей среды урбанизированных территорий Центральной России // Региональные геосистемы. 2025. Т. 49, № 1. С. 157–168. doi: 10.52575/2712-7443-2025-49-1-157-168.
  19. Сафонов А.И. Экологический фитомониторинг антропогенных трансформаций: монография. Донецк: Эдит, 2024. 289 с.
  20. Корниенко В.О. Ретроспективный анализ антропогенного загрязнения города Донецка. Вибрационно-акустическое зашумление // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2024. № 1. С. 93–100. doi: 10.5281/zenodo.12532574.
  21. Сафонов А.И., Калинина Ю.С., Палагута А.П. Тератогенные эффекты как индикаторные свойства цветковых растений урбанизированных территорий Донецкой агломерации // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2024. № 2. С. 20–30. doi: 10.5281/zenodo.13949289.
  22. Корниенко В.О., Приходько С.А., Яицкий А.С. Оценка жизненного состояния древесных насаждений в условиях урбанизированной среды // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2020. № 3–2. С. 14–19.
  23. Корниенко В.О., Яицкий А.С. Жизнеспособность древесных растений в условиях зашумления городской территории (на примере г. Донецка) // Естественные и технические науки. 2022. № 12 (175). С. 166–170.
  24. Сафонов А.И., Догадкин Д.Н., Неспирный В.Н. Фитогеохимические особенности некоторых отвалов угольных шахт в Донбассе // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2024. № 3. С. 86–99. doi: 10.5281/zenodo.13758560.
  25. Корниенко В.О., Реуцкая В.В. Деревья Populus L. в условиях урбанизированной среды Донецка // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2025. № 1. С. 24–34. doi: 10.5281/zenodo.15005606.
  26. Мирненко Н.С. Качество пыльцы Ambrosia artemisiifolia L. как показатель состояния городской среды // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2024. № 2. С. 14–19. doi: 10.5281/zenodo.13949282.
  27. Мирненко Н.С. Жизнеспособность пыльцы некоторых видов древесных растений донецкой агломерации // Лесной вестник. Forestry Bulletin. 2022. Т. 26, № 6. С. 55–61. doi: 10.18698/2542-1468-2022-6-55-61.
  28. Калинина А.В. Индикационная фенотипическая пластичность Plantago major L. в условиях антропогенной трансформации Донбасса // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2024. № 4. С. 25–32. doi: 10.5281/zenodo.14543646.
  29. Сафонов А.И. Атипичный морфогенез фитоиндикаторов в экологическом мониторинге Донецка // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2024. № 4. С. 94–101. doi: 10.5281/zenodo.14227649.
  30. Калинина Ю.С. Ассортимент цветочно-декоративных растений в озеленении Донецко-Макеевской агломерации // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2025. № 1. С. 19–23. doi: 10.5281/zenodo.15004363.
  31. Прокопенко Е.В., Джантимирова А.А. Одноцветная дубовая моль Tischeria ekebladella (Bjerkander, 1795) (Lepidoptera, Tisheriidae) в древесных насаждениях г. Донецка // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2025. № 1. С. 65–69. doi: 10.5281/zenodo.15010655.
  32. Калинина А.В. Урбанофлора щелевых экотопов Донецко-Макеевской агломерации // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2025. № 2. С. 38–43. doi: 10.5281/zenodo.15082400.
  33. Корниенко В.О. Эколого-биологические особенности старовозрастных деревьев города Донецка // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2025. № 2. С. 44–54. doi: 10.5281/zenodo.15088293.
  34. Мирненко Н.С., Сафонов А.И. Пыльца как тест-система индикации неблагоприятной городской среды (на примере г. Донецка) // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2023. № 3. С. 12–17.
  35. Калинина А.В. Изменчивость морфометрических параметров Oenothera depressa Greene в ценопопуляциях трансформированных экотопов г. Макеевки // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2022. № 3–4. С. 16–20.
  36. Mirnenko E.I. Content composition and dynamics of photosynthetic pigments in the reservoirs of the Kalmius river of the Donetsk People’s Republic // Moscow University Biological Sciences Bulletin. 2024. Vol. 79, № 4. P. 267–273. doi: 10.3103/s009639252560022x.
  37. Нецветов М.В. Взаимодействие биологических систем с переменными магнитными полями, электрическими токами и механическими колебаниями как экологическими факторами: дис. … канд. биол. наук: 03.00.16. Донецк, 2002. 150 с.
  38. Нецветов М.В., Хиженков П.К., Суслова Е.П. Введение в вибрационную экологию. Донецк: Вебер, 2009. 164 с.
  39. Нецветов М.В. Совместное действие вибрации и химических медиаторов на рост ячменя посевного // Промышленная ботаника. 2008. Вып. 8. С. 35–40.
  40. Нецветов М.В., Самотой О.Н. Накопление ионов свинца проростками Fraxinus excelsior L. под действием вибраций // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2009. № 1 (9). С. 270–273.
  41. Нецветов М.В. Вертикальное перемещение микрочастиц в почве под действием вибрации сверхнизких частот // Грунтознавство. 2003. Т. 4, № 1–2. С. 62–65.
  42. Нецветов М.В. Вибрационные взаимосвязи дерева и почвы // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2007. № 7. С. 248–254.
  43. Корниенко В.О., Калаев В.Н., Харченко Н.Н. Механическая устойчивость старовозрастных деревьев Quercus robur L. в условиях города Донецка // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2021. Т. 7, № 4. С. 60–68.
  44. Корниенко В.О. Влияние природно-климатических факторов на механическую устойчивость и аварийность древесных растений на примере Juniperus virginiana L. // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2020. № 134. С. 93–100. doi: 10.36305/0513-1634-2020-134-93-100.
  45. Корниенко В.О., Калаев В.Н. Экологическое значение биомеханических свойств древесных растений на примере Juniperus virginiana L. // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2018. № 1. С. 97–103.
  46. Корниенко В.О., Калаев В.Н. Механическая устойчивость можжевельника виргинского в условиях степной зоны Восточно-Европейской равнины // Лесоведение. 2024. № 1. С. 70–78. doi: 10.31857/s0024114824010084.
  47. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51–57.
  48. Кольченко О.Р., Корниенко В.О. Методический подход к оценке флуктуирующей асимметрии клена остролистного (Acer platanoides L.) в условиях г. Донецка // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2019. № 1. С. 107–114.
  49. Erofeeva E.A., Yakimov B.N. Change of leaf trait asymmetry type in Tilia cordata Mill. and Betula pendula Roth under air pollution // Symmetry. 2020. Vol. 12, iss. 5. P. 727. doi: 10.3390/sym12050727.
  50. ГОСТ 20444-85. Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/3923239.
  51. ГОСТ 23337-2014. Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/71153778.
  52. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/400274954.
  53. СП 51.13330.2011. Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003 [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/6180771.
  54. 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.: Центр экологической политики России, 2000. 68 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 - Study area along the motorway along Universitetskaya Street in Donetsk: U1 - Sadovyi Ave. - Mayakovsky Ave.; U2 - Mayakovsky Ave. - Komsomolsky Ave.; U3 - Komsomolsky Ave. - Hrynkevich Ave.; U4 - Hrynkevich Ave. - Gurov Ave.; U5 - Gurov Ave. - Teatralny Ave.; U6 - Teatralny Ave. - Bogdan Khmelnitsky Ave. Vatutin Avenue; U8 - Vatutin Avenue - Mir Avenue; U9 - Mir Avenue - Herman Titov Avenue; U10 - Herman Titov Avenue - Donbass Liberation Avenue; U11 - Donbass Liberation Avenue - Panfilov Avenue; U12 - Panfilov Avenue - Tamansky Avenue; U13 - Tamansky Avenue - Artyom Street

Download (912KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 - Morphological parameters of leaf plates: A - Acer platanoides L. (1 - length of the second vein of the first order from the leaf base; 2 - distance between the ends of the first and second veins; 3 - width of half of the leaf plate from the main vein to the end of the second vein; 4 - angle between the main vein and the second vein of the first order), B - Acer pseudoplatanus L. (1 - length of the second vein of the first order from the leaf base; 2 - distance between the ends of the first and second veins; 3 - width of half of the leaf plate from the main vein to the end of the second vein; 4 - angle between the main vein and the second vein of the first order), C - Tilia cordata Mill. (1 - width of left and right leaf halves; 2 - length of second order vein, second from leaf base; 3 - distance between bases of first and second veins of second order; 4 - distance between ends of the same veins; 5 - angle between main vein and second vein of second order from leaf base)

Download (615KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 - Traffic flow intensity at the study sites

Download (427KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 - Average values of noise pollution in the study areas

Download (526KB)
Indexing metadata
6. Figure 5 - Species diversity of woody plants in the study area of Donetsk

Download (535KB)
Indexing metadata
7. Figure 6 - Typical stem damage of woody plants: A - bark peeling on Populus bolleana; B - bark peeling on Robinia pseudoacacia; C - dryness on Ulmus laevis; D - rotting processes on Ulmus pumila; E - open sprouting on Acer pseudoplatanus; F - outgrowths on Ulmus laevis

Download (3MB)
Indexing metadata
8. Figure 7 - Effects of windthrow on weakened Ulmus laevis Pall. trees (2025): A - fall of the plant with a limb on Universitetskaya Street, Donetsk; B - trunk breakage with crown fall on the pedestrian zone along Universitetskaya Street

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Kornienko V.O., Shkirenko A.O., Reutskaya V.V., Yaitsky A.S., Dzhantimirova A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.