vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2019-64-3-364-373vestib-455Research ArticleСтатьиантропогенная нагрузка; комплексная оценка; биоиндикация; фитоиндикаторы; морфометрические показатели; цитогенетические показатели; многомерное шкалированиеBioindication approach to the ecological status of the territories by morphological and cytogenetic indicators of plantsЛозинскаяО. В.LozinskayaО. V.

Лозинская Ольга Владиславовна – старший преподаватель 

ул. Долгобродская, 23, 220070, г. Минск

Оlga V. Lozinskaya – Senior lecturer

23, Dolgobrodskaya Str., 220070, Minsk, Republic of Belarus

aromia@rambler.ruМельновС. Б.MelnovS. V.

Мельнов Сергей Борисович – доктор биологических наук, профессор 

пр. Победителей, 105, 220020, г. Минск

Sergey B. Melnov – D. Sc. (Biol.), Professor 

105, Pobeditelei Avе., 220020, Minsk, Republic of Belarus

sbmelnov@rambler.ruСергееваТ. П.SergeevaT. P.

Сергеева Татьяна Павловна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник 

ул. Долгобродская, 23, 220070, г. Минск

 

Tatyana P. Sergeeva – Ph. D. (Biol.), Leading researcher 

23, Dolgobrodskaya Str., 220070, Minsk, Republic of Belarus

sergeeva.t57@gmail.comКипеньВ. Н.KipenV. N.

Кипень Вячеслав Николаевич – кандидат биологических наук, научный сотрудник 

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Vyacheslav N. Kipen – Ph. D. (Biol.), Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk, Republic of Belarus

slavakipen@rambler.ruМеждународный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова БГУInternational Sakharov Environmental Institute of Belarusian State UniversityБелорусский государственный университет физической культурыBelarusian State University of Physical EducationИнститут генетики и цитологии НАН БеларусиInstitute of Genetics and Cytology of the National Academу of Scienes of Belarus201917082019643364373Copyright © Лозинская О.В., Мельнов С.Б., Сергеева Т.П., Кипень В.Н., 20192019Лозинская О.В., Мельнов С.Б., Сергеева Т.П., Кипень В.Н.Lozinskaya О.V., Melnov S.V., Sergeeva T.P., Kipen V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/455

Изучено состояние территорий в условиях заповедности, действия крупных промышленных центров и загрязнения радионуклидами путем оценки изменения морфометрических и цитогенетических показателей вегетативных органов трех модельных видов-фитоиндикаторов. С помощью многомерного шкалирования выделено три кластера: первый объединяет территории крупных урбоценозов (г. Гомель + г. Минск), второй включает территорию, расположенную в зоне радиоактивного загрязнения (г. Хойники + зона отчуждения Полесского государственного радиационно-экологического заповедника), третий служит эталоном состояния среды (Березинский биосферный заповедник). Показано, что растения различной систематической принадлежности (Betula pendula Roth., Trifolium repens L., Allium cepa L.) могут выступать качестве биоиндикаторов состояния природной среды благодаря их чувствительности.

The ecological status of the technologically transformed and natural territories of Belarushas been ranked by changing the morphometric and cytogenetic indices of separate vegetative organs (lamina and root) in three model species of phytoindicators. Based on the results of multidimensional scaling (bootstrap (1000)), 3 clusters have been identified: the first combines the territories of large urban cenoses (Gomel+ Minsk), the second includes part of the republic territory most exposed to radiation pollution (Khoyniki + PSRER exclusion zone), and the third acts as a standard of the state of the environment (Berezinsky Biosphere Reserve). The suitability of plants of various taxonomic groups (Betula pendula Roth., Trifolium repens L., Allium cepa L.) as bioindicators for assessing the state of the natural environment has been shown.

антропогенная нагрузкакомплексная оценкабиоиндикацияфитоиндикаторыморфометрические показателицитогенетические показателимногомерное шкалированиеanthropogenic loadcomplex assessmentbioindicationphytoindicatorsmorphometric indicatorscytogenetic indicatorsmultidimensional scalingReferencesBai, X. Industrial ecology and the global impacts of cities / X. Bai // J. Industr. Ecol. – 2007. – Vol. 11, N 2. – P. 1–6. https://doi.org/10.1162/jie.2007.1296Bai X. Industrial ecology and the global impacts of cities. Journal of Industrial Ecology, 2007, vol. 11, no. 2, pp. 1–6. https://doi.org/10.1162/jie.2007.1296Зорина, А. А. Характеристика флуктуирующей асимметри и листа двух видов берез в Карелии / А. А. Зорина, А. В. Коросов // Экология. Эксперим. генетика и физиология : тр. Карел. науч. центра Рос. акад. наук. – 2007. – Вып. 11. – С. 28–36.Zorina A. A., Korosov A. V. Characterization of a fluctuating asymmetry and a sheet of two types of birch trees in Karelia. Ekologiya. Eksperimental’naya genetika i fiziologiya: trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk [Ecology. Experimental genetics and physiology: works of the Karelian Research Center of the Russian Academy of Sciences], 2007, vol. 11, pp. 28–36 (in Russian).Шарыгина, Н. В. Изучение наследственного полиморфизма рисунка седых пятен на листьях растений в популяциях клевера Trifolium repens / Н. В. Шарыгина, А. В. Авдушева // Экологические проблемы Севера : межвуз. сб. науч. тр. / Арханг. гос. техн. ун-т ; отв. ред. П. А. Феклистов. – Архангельск, 2010. – Вып. 13. – С. 122–125.Sharygina N. V., Avdusheva A. V. Study of hereditary polymorphism of gray spots pattern on plant leaves in clover populations of Trifolium repens. Ekologicheskie problemy Severa: mezhvuzovskii sbornik nauchnykh trudov [Environmental problems of the North: intercollegiate collection of scientific papers]. Arkhangelsk, 2010, iss. 13, pp. 122–125 (in Russian).Geno-toxicity assay of sediment and water samples from the Upper Silesia post-mining areas, Poland by means of Allium–test / S. Geras’kin [et al.] // Chemosphere. – 2011. – Vol. 83, N 8. – P. 1133–1146. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2011.01.008Geras’kin S., Oudalova A., Michalik B., Dikareva N., Dikarev V. Geno-toxicity assay of sediment and water samples from the Upper Silesia post-mining areas, Poland by means of Allium–test. Chemosphere, 2011, vol. 83, iss. 8, pp. 1133–1146. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2011.01.008Зазнобина, Н. И. Интегральные оценки антропогенной нагрузки на городскую среду как гетеротрофную экосистему (на примере городов Нижегородской области) : автореф. … кандидат биологических наук : 03.00.16 / Н. И. Зазнобина. – Н. Новгород, 2008. – 24 с.Zaznobina N. I. Integral estimates of anthropogenic load on the urban environment as a heterotrophic ecosystem (on the example of cities of Nizhny Novgorod region). Abstract of Ph. D. diss. Nizhny Novgorod, 2008. 24 p. (in Russian).Шадманова, Т. Х. Экологические основы биоиндикационных исследований / Т. Х. Шадманова, Ю. С. Чуйков // Астрахан. вест. экол. образования. – 2012. – № 2. – C. 157–164.Shadmanova T. Kh., Chuikov Yu. S. Ecological basis of bioindicative studies. Astrakhanskii vestnik ekologicheskogo obrazovaniya [Astrakhan bulletin of environmental education], 2012, no. 2, рр. 157–164 (in Russian).Мандра, Ю. А. Растения как индикаторы экологического состояния среды курортного региона (на примере города Кисловодска) : автореф. … канд. Биол. наук : 03.02.08 / Ю. А. Мандра. – М., 2010. – 22 c.Mandra Yu. A. Plants as indicators of the ecological state of the resort region (on the example of the city of Kislovodsk). Abstract of Ph. D. diss. Moscow, 2010. 22 p. (in Russian).Здоровье среды: практика оценки / В. М. Захаров [и др.]. – М. : Центр экол. политики России, 2000. – 317 с.Zakharov V. M., Chubinishvili A. T., Dmitriev S. G., Baranov A. S., Borisov V. I., Valetskii A. V., Krysanov E. Yu., Kryazheva N. G., Pronin A. V., Chistyakova E. K. Environment health: practice of an assessmen. Мoscow, Center for environmental policy of Russia, 2000. 317 p. (in Russian).Уфимцева, М. Д. Экспрессный фитоиндикационный метод оценки экологического состояния городской среды / М. Д. Уфимцева, Н. В. Терехина ; С.-Петерб. гос. ун-т. – СПб. : Изд-во СПбГУ, 2000. – 29 с.Ufimtseva M. D., Terekhina N. V. The express phytoindication method for assessing the ecological state of the urban environment. St. Petersburg State University, Publishing house of St. Petersburg State University, 2000. 29 p. (in Russian).Прохорова, И. М. Оценка митотоксического и мутагенного действия факторов окружающей среды / И. М. Прохорова, М. И. Комарова, А. Н. Фомичева. – Ярославль : Изд-во Яросл. гос. ун-т, 2003. – 32 с.Prokhorova I. М., Komarova M. I., Fomicheva A. N. Assessment of the mitotoxic and mutagenic action of environmental factors. Yaroslavl, Publishing House of Yaroslavl State University, 2003. 32 p. (in Russian).Лозинская, О. В. Сравнительный анализ состояния ценопопуляций березы повислой (Betula pendula Roth), произрастающей в условиях с разным уровнем антропогенной нагрузки / О. В. Лозинская, А. И. Крижевская, С. Б. Мельнов // Экол. вестн. – 2013. – № 4. – С. 103–108.Lozinskaya O. V., Krizhevskaya A. I., Mel’nov S. B. Comparative analysis of the condition of copepoped birch (Betula pendula Roth.) growing in conditions with different levels of anthropogenic load. Ekologicheskii vestnik [Enviromental bulletin], 2013, no. 4, pp. 103–108 (in Russian).Melnov, S. Integrated assessment of heavy metal pollution in big industrial center / S. Melnov, O. Lozinskaya, N. Krapivina // Materials of the «Experts Workshop» on Environmental forensics (12–16 September 2011, Tbilisi, Georgia). – Tbilisi, 2011. – P. 53–58.Melnov S., Lozinskaya O., Krapivina N. Integrated assessment of heavy metal pollution in big industrial. Materials of the «Experts Workshop» on Environmental forensics (12–16 September 2011, Tbilisi, Georgia). Tbilisi, 2011, pp. 53–58.Влияние радиационного фактора на степень выраженности флуктуирующей асимметрии у Betula pendula / В. Н. Кипень [и др.] // Радиация и экосистемы : материалы междунар. науч. конф., Гомель, 2008 г. / НАН Беларуси, Ин-т радиобиологии, Междунар. гос. эколог. ун-т им. А. Д. Сахарова ; под общ. ред. Е. Ф. Конопли. – Гомель, 2008. – С. 222–225.Kipen’ V. N., Krapivina N. S., Sinevich E. A., Baranov A. S., Mel’nov S. B., Lozinskaya O. V. Influence of radiation factor on the degree of fluctuating asymmetry in Betula pendula. Radiatsiya i ekosistemy: Materialy Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii [Radiation and Ecosystems: Materials of International scientific conference]. Gomel, 2008, pp. 222–225 (in Russian).Кулинич, А. В. Использование морфологических и цитогенетических параметров растительных тест-систем для оценки качества среды (на примере Березинского биосферного заповедника) / А. В. Кулинич, О. В. Лозинская // Современное состояние и перспективы развития особо охраняемых природных территорий Республики Беларусь : материалы Междунар. науч.-практ. конф., п. Домжерицы, 24–26 сент. 2012 г. / Упр. делами Президента Респ. Беларусь. – Минск, 2012. – C. 164–167.Kulinich A. V., Lozinskaya O. V. Application of morphological and cytogenetic parameters of plant test systems for evaluating the quality of the environment (for example, the Berezinsky biosphere reserve). Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya osobo okhranyaemykh prirodnykh territorii Respubliki Belarus’: materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii (poselok Domzheritsy, 24–26 sentyabrya 2012 goda) [The current state and prospects for the development of specially protected natural territories of the Republic of Belarus: materials of the International scientific-practical conference (Domzheritsy village, September 24–26, 2012)]. Minsk, 2012, pp. 164–167 (in Russian).Лозинская, О. В. Оценка экологического состояния урбоценозов на основе полиморфизма листовой пластинки Trifolium repens L. / О. В. Лозинская, Н. Ю. Русак, С. Б. Мельнов // Экол. вестн. – 2014. – № 2. – С. 102–108.Lozinskaya O. V., Rusak N. Yu., Mel’nov S. B. Estimation of ecological state of urbocenoses on the basis of polymorphism of leaf bladesTrifolium repens L. Ekologicheskii vestnik [Enviromental bulletin], 2014, no. 2, pp. 102–108 (in Russian).Хох, А. Н. Оценка качества среды с использованием клевера лугового (Trifolium pratense) / А. Н. Хох, О. В. Лозинская, С. Б. Мельнов // Вестн. Полес. гос. ун-та. Сер. природовед. наук. – 2011. – № 2. – С. 3–7.Khokh A. N., Lozinskaya O. V., Mel’nov S. B. Assessment of the quality of the environment with the use of red clover (Trifolium pratense)].Vestnik Polesskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya prirodovedcheskikh nauk [Bulletin of Polesye State University. Series of Natural Sciences], 2011, no. 2, pp. 3–7 (in Russian).Клопова, Е. О. Оценка качества городской среды с помощью Allium-теста / Е. О. Клопова, А. Н. Хох, О. В. Лозинская // Сахаровские чтения 2012 года: экологические проблемы XXI века : материалы 12-й Междунар. науч. конф., Минск, 17–18 мая 2012 г. / М-во образования Респ. Беларусь ; под общ. ред. С. П. Кундаса, С. С. Позняка, Н. А. Лысухо. – Минск, 2012. – С. 324–325.Klopova E. O., Khokh A. N., Lozinskaya O. V. Evaluation of the quality of the urban environment with Allium-test. Sakharovskie chteniya 2012 goda: ekologicheskie problemy XXI veka: materialy 12-i Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii, Minsk, 17–18 maya 2012 goda [Sakharov Readings 2012: Environmental problems of the 21st century: proceedings of the 12th International scientific conference, Minsk, May 17–18, 2012]. Minsk, 2012, pp. 324–325 (in Russian).Игнатюк, Д. С. Использование Аllium-test для оценки качества среды крупных промышленных центров на примере г. Минска / Д. С. Игнатюк, О. В. Лозинская // Сахаровские чтения 2014 года: экологические проблемы XXI века : материалы 14-й Междунар. науч. конф., Минск, 29–30 мая 2014 г. / М-во образования Респ. Беларусь [и др.] ; под общ. ред. В. И. Дуная, С. С. Позняка, Н. А. Лысухо. – Минск, 2014. – С. 237.Ignatyuk D. S., Lozinskaya O. V. The use of Allium-test to assess the quality of the environment of large industrial centers on the example of Minsk. Sakharovskie chteniya 2014 goda: ekologicheskie problemy XXI veka: materialy 14-i Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii, Minsk, 29–30 maya 2014 goda [Sakharov Readings 2014: Environmental problems of the 21st century: proceedings of the 14th International scientific conference, Minsk, May 29–30, 2014]. Minsk, 2014, p. 237 (in Russian).Исаченко, Е. В. Использование цитогенетических показателей Allium cepa для оценки экологического состояния заповедных территорий Республики Беларусь / Е. В. Исаченко, О. В. Лозинская // Материалы 6-го Молодежного экологического конгресса «Северная Пальмира», Санкт-Петербург, 2–3 дек. 2014 г. / С.-Петерб. науч.-исслед. центр экол. безопасности Рос. акад. наук. – СПб., 2014. – С. 71–75.Isachenko, E. V., Lozinskaya O. V. The use of cytogenetic indicators Allium cepa to assess the ecological status of reserved areas of the Republic of Belarus. Materialy 6-go Molodezhnogo ekologicheskogo kongressa «Severnaya Pal’mira», Sankt-Peterburg, 2–3 dekabrya 2014 goda [Proceedings of the 6th Youth ecological congress “Northern Palmira”, St. Petersburg, 2–3 December. 2014]. St. Petersburg, 2014, pp. 71–75 (in Russian).Лозинская, О. В. Оценка содержания солей тяжелых металлов в почве и листьях березы повислой из естественных и антропогенно-измененных ландшафтов / О. В. Лозинская // Экол. вестн. – 2017. – № 2. – С. 43–51.Lozinskaya O. V. Аssessment of the content of heavy metal salts in the soil and birch leaves from natural and anthropogenically altered landscapes. Ekologicheskii vestnik [Enviromental bulletin], 2017, no. 2, pp. 43–51 (in Russian).

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