РАЗДЕЛ 2
МЕТОДЫ, ОБЪЕКТЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Изучение морфологической пластичности, фенотипической изменчивости и динамики тератогенеза цветковых растений проводили на базе кафедры ботаники и экологии Донецкого национального университета в течение 1999-2003 гг.
Полевые работы включали рекогносцировочные наблюдения, охватившие обширную территорию Донецкого угольного бассейна. В район исследований вошли крупные промышленно развитые центры Донецкой области: города Донецк, Макеевка, Мариуполь, Красноармейск, Константиновка. Исследования проводили и в зонах с относительно невысоким уровнем антропогенной нагрузки: в байрачных лесах Ясиноватского, Авдеевского и Артемовского районов, на территории пригородных зон городов Донецка, Красноармейска и Мариуполя.
После предварительных исследований в качестве объектов изучения были подобраны растения, произрастающие в промышленной зоне
г. Донецка, с различными аномалиями в строении органов. Для проведения многолетних наблюдений за этими растениями были выбраны следующие зоны:
* промышленные площадки Чумаковской углеобогатительной фабрики г. Донецка;
* недействующие породные отвалы шахты "9-Капитальная" г. Донецка;
* центральные улицы г. Донецка: ул. Артема, ул. Университетская,
ул. Щорса, пр. Ильича;
* второстепенные улицы Пролетарского района г. Донецка:
ул. Прожекторная, ул. Щетинина, ул. Раздольная;
* санитарно-защитная зона Донецкого металлургического завода (ДМЗ);
* санитарно-защитная зона Макеевского металлургического комбината (ММК);
* зоны культуры и отдыха г. Донецка: центральный парк культуры и отдыха им. Щербакова (ЦПО); парк Ленинского комсомола (ПЛК).
В качестве контроля использовали растения, произрастающие на территории юго-западной окраины г. Донецка, достаточно удаленной от промышленных предприятий.
2.1. Краткая характеристика природно-климатических условий района проводимых исследований
Климат юго-востока Украины умеренно-континентальный [117]. Зимой и весной воздушные массы с Азиатской части континента и Северного Ледовитого океана приносят холодный и сухой воздух. В зимнее время на территории области господствуют северо-восточные ветры (примерно 60% всех ветров) со средней скоростью от 3,8 до 5,2 м/с [56]. В летний и осенний период заметное влияние на погодно-климатические условия Донбасса оказывают воздушные массы, которые приходят с Атлантического океана. Континентальность климата хорошо отражает гидротермический коэффициент [163]. Наибольшее его значение зафиксировано весной. В марте коэффициент достигает значения - 4-5. В летнее время наиболее мягкий июнь - гидротермический коэффициент в это время года достигает значения 0,9-1. Июль и август обычно более засушливые месяцы. Наиболее высокая относительная влажность воздуха (80-94 %) характерна для зимних месяцев. Количество осадков, выпадающих в течение года, в среднем составляет 350-550 мм и распределяется неравномерно. Обычно наибольшее количество их выпадает в июне, наименьшее в январе - феврале [119]. Так, в июне 2001 года выпало более 170 мм осадков; в сентябре 2000 года - 100 мм осадков. В течение трех лет, во время проведения исследований, годовое количество осадков составило в 1999 году - 369,4 мм; в 2000 году - 436, 9 мм; в 2001 году - 640, 8 мм. Испарение воды с поверхности почвы за год составляет 700-800 мм, что почти вдвое превышает ее поступление из атмосферы [120].
Температура воздуха характеризуется значительными годовыми (до 280С) и среднесуточными (до140С и более) амплитудами. Территория Донбасса отличается обилием солнечного света и тепла. Общее количество часов солнечного сияния составляет 2000 в год.
Зимы обычно малоснежные, но иногда с сильными снегопадами. Снежный покров обычно устанавливается в декабре-январе. Таяние снега начинается в первой декаде марта, но при возвратных холодах, снежный покров может держаться до начала апреля. Так, 28-30 марта 2001 года минимальная температура воздуха составила -180С. За несколько часов выпало более 10 мм осадков, что создало сложную ситуацию в городе Донецке и Донецкой области. Однако зимы в Донбассе обычно теплые. В годы с относительно теплыми зимними месяцами почва оттаивает. В такие периоды над территорией юго-востока Украины обычно продвигаются циклоны. Они меняют характер погоды, вызывают оттепели, снеготаяния и густые туманы. Относительно непродолжительные оттепели часто сменяются резким похолоданием с сильными морозами, ветрами и снегопадами. Такая смена температур приводит к образованию гололеда и гололедицы.
Продолжительность безморозного периода на юге Донбасса составляет 170-175 дней, на севере 175-160 дней [119]. Весна короткая. Начинается в первой-второй декаде марта. В это время года воздушные массы достаточно сухие. Они сильно иссушают поверхностный слой почвы и при большой скорости ветра вызывают явление пыльных бурь.
Лето начинается в конце первой - начале второй декады мая и продолжается до середины сентября. Первая половина лета достаточно мягкая, часто дождливая. Вторая половина жаркая и сухая. В знойные дни воздух прогревается до 35-400С, температура обнаженных участков грунта достигает 65-700С, хотя, безусловно, на мезо- и микроклимат большое влияние оказывают особенности местного рельефа и другие факторы.
Первая половина осени теплая. Большая часть осадков обычно выпадает в октябре-ноябре месяце. Для этого времени года характерна пасмурная погода с продолжительными моросящими дождями.
2.2. Объекты и методы проведения исследований
2.2.1. Методы экологических исследований
Методы определения запыленности растений и воздуха. Запыленность растений в мониторинговых зонах определяли методом смыва пыли с поверхности листовых пластинок древесных растений в сосуд с дистиллированной водой. Пыль взвешивали после полного выпаривания воды из сосуда. Запыленность листовой поверхности определяли по отношению массы смытой пыли к общей площади листьев (мг/см2).
Методика определения фоторежима листьев в усло