Киселёва А. Г., Пшеничникова Н. Ф., Родникова И. М., Юрченко С. Г. Геоэкологическое состояние экотропы «Седанка» (г. Владивосток) // Принципы экологии. 2025. № 4. С. 3–2. DOI: 10.15393/j1.art.2025.16382

Выпуск № 4

Оригинальные исследования

pdf-версия статьи

574.4(571.63)

Геоэкологическое состояние экотропы «Седанка» (г. Владивосток)

Введение

Экологические тропы создаются для минимизации вреда окружающей среде и роста экологической культуры населения. Они выполняют роль экопросвещения (усвоение информации и норм поведения), охраны природы (снижение рекреационных нагрузок, биомониторинг), рекреации (активный отдых). Экотропа – это обустроенный информационный пешеходный маршрут, охватывающий различные биоценозы, ландшафты и места, представляющие культурно-историческую ценность. В России насчитывается около трехсот экологических троп, которые классифицируются по разным критериям: длине маршрута или его продолжительности; типу траектории (линейные, полукольцевые, кольцевые и радиальные); типу рельефа и сложности ландшафтов; биоразнообразию; культурному наследию; назначению (познавательно-прогулочные, познавательно-туристические и учебные) (Прокопьев и др., 2018).

Разработанная ранее экологическая тропа «Седанка» г. Владивостока знакомит с основными коренными экосистемами полуострова Муравьев-Амурский и направлена на природоохранные и рекреационные мероприятия (Киселёва, Пшеничникова, 2024). Территория полуострова облесена на 82 % и разнообразна лесной растительностью от монодоминантных лесов ольховых, дубовых, ясеневых до полидоминантных смешанных лесов мелколиственно-широколиственных, чернопихтово-широколиственных и кедрово-широколиственных склонов и речных долин (Прохоренко и др., 1996). Окрестности г. Владивостока и остров Русский в 1860-х гг. были покрыты густым строевым чернопихтовым лесом. В настоящее время небольшие участки чернопихтарников остались лишь в нескольких особо охраняемых природных территориях Приморского края: заповедниках «Уссурийский» и «Кедровая Падь», в нацпарке «Земля леопарда», в Ботаническом саду-институте Дальневосточного отделения РАН и на полуострове Муравьев-Амурский г. Владивостока. Пихта цельнолистная (Abies holophylla Maxim.) – самая крупная хвойная порода Дальнего Востока (высота до 45–55 м, диаметр до 1–2 м, возраст до 200–250 лет) встречается на российском Дальнем Востоке, в Северо-Восточном Китае и на полуострове Корея (Усенко, 1984; Сосудистные растения…, 1989).

Природные компоненты, концентрирующие ртуть, такие как хвоя, могут использоваться как индикаторы атмосферной эмиссии. Хвоя отражает ртутную нагрузку за ограниченный период времени (5 лет). В приземном слое атмосферного воздуха природные (фоновые) концентрации паров ртути (предельно допустимые концентрации, или ПДК) обычно составляют 10–15 нг/м³ при колебаниях в пределах от 0.5–1 до 20–25 нг/м³ (Ляпина, 2015). Ртуть относится к элементу первого класса опасности, вездесуща, технофильна, биофильна, супертоксична и суперпатологична даже в очень низких концентрациях. Техногенный круговорот ртути формируется за счет эмиссий предприятий цветной металлургии, химической и электрохимической промышленности, при сжигании жидкого и твердого топлива, угля как глобального источника загрязнения, от мусоросжигательных установок и крематориев, при использовании ртути для экстрагирования и концентрирования золота, в аккумуляторах, зубной амальгаме, контрольно-измерительных приборах, электрических контрольных устройствах и выключателях, осветительных приборах и в косметических товарах (Микшевич, Ковальчук, 2020; Бутовский, 2024).

Цель работы – провести оценку геоэкологического состояния экотропы «Седанка».

Ранее в наших работах была показана экологическая ситуация в г. Владивостоке, на островах Шкота и Русский, по содержанию ртути в почвах и листьях граба, дуба, полыни. Сжигание древесины и бытового мусора (в первую очередь полиэтилена) приводит к перераспределению ртути на прилегающих территориях. На островах Русский и Шкота складывается благоприятная экологическая обстановка по содержанию ртути в почвенно-растительном покрове. Данные показатели служат фоновыми для биомониторинга (Ганзей и др., 2021).

Материалы

Исследования почвенно-растительного и лишайникового покровов экотропы «Седанка» были проведены в 2024 г. Составлена схема тропы с условными обозначениями (рис. 1). Протяженность маршрута экотропы «Седанка», на котором сменяются экосистемы, составляет 4 км.

 

Рис. 1. Картосхема экотропы «Седанка»: А – автобусная остановка; 1–7 – участки экотропы

Fig. 1. Cartography of the Sedanka Ecotrail: A – bus stop; 1–7 – sections of the ecotrail

 

Участки экотропы «Седанка»: № 1. Дубняк; № 2. Дубово-широколиственный лес; № 3. Чернопихтово-широколиственный лес; № 4. Поляна с разреженным широколиственным лесом; № 5. Гора «Роза ветров» с низкорослым широколиственным лесом. № 6. Чернопихтарник; № 7. Экстремальная крутая тропа с чернопихтово-широколиственным лесом.

Методы

В работе сделаны геоботанические описания по стандартной методике: географическое положение, экспозиция склона, гидрологические условия, тип / подтип почв, видовой состав ярусов, общая сомкнутость крон для деревьев (ОСК), общее проективное покрытие для кустарников и трав (ОПП), высота (пробная площадь 25 х 25 м²). Геоэкологическое состояние определяли по показателям лесистости, степени антропогенного изменения территории, содержанию ртути в хвое пихты цельнолистной, состоянию лишайникового покрова.

Пробы хвои и веток, на которых сидят хвоинки (сборы: остров Русский, 2019 г., поселок Трудовое, 2020 г., экотропа «Седанка», 2024 г.), возрастом ±5 лет, отбирали методом смешанной пробы с примерно одновозрастных деревьев в нижней части кроны на высоте 1.5–2 м от поверхности земли согласно стандартным методическим указаниям. Высушенную воздушно-сухую хвою и ветки измельчали до однородного состояния. Массовая концентрация общей ртути в пробах измерялась на анализаторе ртути «РА-915М» с пиролитической приставкой «ПИРО-915+», которая позволяет определить ртуть в образцах без предварительной химической обработки. Этот метод основан на термической атомизации содержащейся в пробе ртути в приставке «ПИРО-915+» и последующем ее определении методом беспламенной атомной абсорбции на анализаторе. Технические возможности анализатора позволяют достичь предела обнаружения 0.5 нг/г. Точность аналитических методов измерения концентраций ртути контролировали при использовании образца хвои и веток СЧТ-3 ГСО 2509-83 (НПО «Тайфун», г. Обнинск, Россия).

Результаты

Экотропа разделена на семь участков. Перепад высот составляет 160 м над ур. моря (рис. 2). В почвенном покрове преобладают буроземы типичные маломощные сильно скелетные, на крутых склонах эродированные. На отдельных участках произрастают лекарственные, медоносные, охраняемые виды растений. Общедоступность тропы обеспечена авто- и электротранспортом. Прогулка по тропе имеет оздоровительный, ландшафтно-терапевтический, спортивный, образовательный и научный характер.

 

 

Рис. 2. Профиль экологической тропы «Седанка» 1–7 участков: 1 – дуб; 2 – широколиственные леса; 3 – пихта

Fig. 2. Profile of the Sedanka ecotrail, 1–7 sections: 1 – oak; 2 – broad-leaf forests; 3 – fir

 

Дубняки сменяются на чернопихтово-широколиственный и низкорослый широколиственный лес (табл. 1). Дубово-широколиственный кустарниково-разнотравный лес сложен из дуба монгольского (Quercus mongolica Fish. ex Turcz.), граба сердцелистного (Carpinus cordata Blume), ясеня носолистного (Fraxinus rhyncophylla Hance), ореха маньчжурского (Juglans mandshurica Maxim.), клена ложнозибольдова (Acer pseudosiboldianum (Pax) Kom.), жимолости раннецветущей (Lonicera praeflorens Batal.), леспедецы двуцветной (Lespedeza bicolor Turcz.), однопокровницы амурской (Arisaema amurense Maxim.), горошка однопарного (Vicia unijuga A. Braun) и др. Высота древесного яруса 15 м, ОСК 80 %, высота кустарникового яруса 4 м, ОПП 45 %, высота травяного яруса 1 м, ОПП 40 %.

Пихтово-широколиственный разнокустарниково-травяной лес (чернопихтово-широколиственный лес) состоит из пихты цельнолистной (Abies holophylla) (фитонцидное), клена зеленокорого (Acer tegmentosum Maxim.), липы амурской (Tilia amurensis Rupr.) (медоносное), ильма мелколистного (Ulmus pumila L.), калопанакса семилопастного (Kalopanax septemlobus (Thunb. ex Murray) Koidz.) (охраняемое), калины Саржента (Viburnum sargentii Koehne), орешника маньчжурского (Corylus mandshurica Maxim.), бузины кистевой (Sambucus rasemosa L.), элеутерококка сидячецветкового (Eleuterococcus sessiliflorus (Rupr. et Maxim.) S. Y. Hu) (лекарственное), чубушника тонколистного (Philadelphus tenuifolius Rupr. et Maxim.) (медоносное), лабазника гладчайшего (Filipendula glaberrima Nakai), какалии копьевидной (Cacalia hastata L.), чистоусника азиатского (Osmundastrum asiaticum (Fern.) Tagawa), орляка обыкновенного (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn), ластовеня заостренного (Vincetoxicum acuminatum C. Morren ex Decne.), герани волосистотычинковой (Geranium eriostemon Fisch.), колокольчика точечного (Campanula punctata Lam.), вороньего глаза мутовчатого (Paris verticillata M.Bieb.), волжанки двудомной (Arunaus dioicus (Walt.) Fern.), ландыша Кейске (Convallaria keiskei Miq.) и др. Высота древесного яруса 20 м, ОСК 90 %, высота кустарникового яруса 4 м, ОПП 60 %, высота травяного яруса 1.5 м, ОПП 70 %.

В низкорослом широколиственном кустарниково-травяном лесу на вершине горы встречаются дуб монгольский (Quercus mongolica), ольха японская (Alnus japonica (Thunb.) Steud.), береза даурская (Betula daurica Pall.), рододендрон мелколистный (Rhododendron mucronulatum Turcz.), полынь (Artemisia sp.), лук (Allium sp.), гвоздика китайская (Dianthus chinensis L.), осока (Carex sp.) и др. Высота древесного яруса 2 м, ОСК 80 %, высота кустарникового яруса 1 м, ОПП 45 %, высота травяного яруса 0.5 м, ОПП 50 %.

 

Таблица 1. Характеристика участков экотропы «Седанка»

№ участка	Почвенно-растительный покров	Экспозиция склона, высота над уровнем моря, м	Лесистость, %	Антропогенно измененные территории, %
1	Дубняк мертвопокровный на буроземах типичных маломощных антропогенно эродированных	Ю-З, 71	85	80
2	Дубово-широколиственный кустарниково-разнотравный лес на буроземах типичных маломощных антропогенно эродированных	Ю, 99	70	75
3	Чернопихтово-широколиственный лес разнокустарниково-травяной лес на буроземах типичных	З, 135	90	40
4	Разреженный широколиственный лес на буроземах типичных	С-З, 178	65	80
5	Низкорослый широколиственный кустарниково-травяной лес на буроземах маломощных сильно скелетных с участками обнажения материнской породы	В, 189	80	60
6	Чернопихтарник на буроземах оподзоленных маломощных	В, 92	95	60
7	Чернопихтово-широколиственный разнокустарниково-травяной лес на буроземах типичных	Ю-В, 17	85	60

 

Исследованы участки восточной части Ботсада, прилегающие к экотропе «Седанка»: № 1. Дубняк; № 2. Дубняк с пихтой; № 3. Чернопихтово-широколиственный лес; № 4. Широколиственный лес; № 5. Широколиственный кустарниково-травяной лес; № 6. Чернопихтово-широколиственный разнокустарниково-травяной лес; № 7. Широколиственный лес (табл. 2). Дубняки сменяются на чернопихтово-широколиственный и широколиственный лес: дуб монгольский (Quercus mongolica), пихта цельнолистная (Abies holophylla), клен ложнозибольдов (Acer pseudosiboldianum), элеутерококк сидячецветковый (Eleuterococcus sessiliflorus), береза даурская (Betula daurica), ильм мелколистный (Ulmus pumila), конский каштан (Aesculus glabra Willd.) (посадки), аралия высокая (Aralia elata (Miq.) Seem.), калапанакс семилопастной (Kalopanax septemlobus (Thunb.) Koidz.), граб сердцелистный (Carpinus cordata), липа амурская (Tilia amurensis), клен зеленокорый (Acer tegmentosum), ясень носолистный (Fraxinus rhyncophylla) (подрост); леспедеца двуцветная (Lespedeza bicolor), жимолость раннецветущая (Lonicera praeflorens), калина Саржента (Viburnum sargentii), лещина маньчжурская (Coryilus mandshurica), рододендрон мелколистный (Rhododendron mucronulatum), астра татарская (Aster tataricus Turcz.), какалия копьевидная (Cacalia hastata) и др. Внеярусная растительность: лунносемянник даурский (Menispermum dauricum DC.). Высота древесного яруса 20 м, ОСК 85 %, высота кустарникового яруса 1.5 м, ОПП 40 %, высота травяного яруса 0.8 м, ОПП 30 %.

 

Таблица 2. Характеристика участков Ботсада

№ участка	Почвенно-растительный покров	Экспозиция склона, высота над уровнем моря, м	Лесистость, %	Антропогенно измененные территории, %
1	Дубняк на буроземах типичных маломощных антропогенно эродированных	Ю, 83	85	80
2	Дубняк с пихтой цельнолистной на буроземах типичных маломощных антропогенно эродированных	Ю-В, 90	60	65
3	Чернопихтово-широколиственный лес на буроземах оподзоленных маломощных	З, 145	80	60
4	Широколиственный лес на буроземах типичных	Ю-В, 185	50	75
5	Широколиственный кустарниково-травяной лес на буроземах типичных маломощных	В, 190	60	75
6	Чернопихтово-широколиственный разнокустарниково-травяной лес на буроземах оподзоленных маломощных	С-В, 102	80	75
7	Широколиственный лес на буроземах типичных	С-З, 65	85	60

Обсуждение

Территория экотропы имеет более высокие показатели лесистости (81 %), чем прилегающая территория Ботсада (69 %). Показатели антропогенно измененных территорий близки по значению: на экотропе (65 %) и в Ботсаду (70 %) (рис. 3).

 

Рис. 3. Показатели лесистости и антропогенно измененных территорий экотропы «Седанка» и прилегающего участка Ботсада: 1 – экотропа «Седанка»; 2 – прилегающий участок Ботсада

Fig. 3. Indicators of forest cover and anthropogenically transformed areas of the Sedanka ecotrail and the adjacent area of the Botanical Garden: 1 – Sedanka ecotrail; 2 – the adjacent area of the Botanical Garden

 

Лихеноиндикационные исследования выявили небогатое видовое разнообразие лишайников на исследованных участках. Общий список составляет 22 вида. На экотропе «Седанка» выявлено 17 видов эпифитных лишайников, на прилегающей территории Ботсада – 21 вид. Среди жизненных форм 13 принадлежат листоватым видам и 9 накипным. Почти все виды являются устойчивыми к антропогенному воздействию. На всех участках присутствуют виды с угнетенным жизненным состоянием. Все это говорит о наличии значительного антропогенного влияния на территории в целом. На экотропе «Седанка» участки, характеризующиеся наименьшим видовым разнообразием лишайников и низким проективным покрытием, а также худшим жизненным состоянием, – 1, 2, 7. На участках 3 и 5 наблюдается наиболее высокое видовое разнообразие и покрытие. На территории Ботсада наибольшее богатство видов лишайников, высокое проективное покрытие и лучшее жизненное состояние отмечено на участках 5 и 6. На остальных участках показатели средние. Наиболее распространенными видами являются Phaeophyscia hispidula (Ach.) Moberg, Myelochroa aurulenta (Tuck.) Elix & Hale, Opeltia flavorubescens (Huds.) S. Y. Kondr. & Hur. Редко встречаются виды родов Collema, Graphis, Pertusaria.

Показатели содержания ртути в хвое пихты острова Русский, поселка Трудовое и экотропы «Седанка» варьируют от 10.6 до 45.3 нг/г. По средним показателям наименьшее содержание ртути в поселке Трудовом (21.5 нг/г), среднее значение на острове Русский (30.4 нг/г) и наибольшее на экотропе «Седанка» (32.3 нг/г) (рис. 4). Превышают ПДК значения на острове Русский и экотропе как наиболее приближенные к густонаселенной территории г. Владивостока. На участке 3 экотропы более высокое содержание ртути в хвое по среднему значению (25.4 нг/г), чем на участке 6 (10.6 нг/г), т.к. участок 6 находится в наименее атропогенной и более залесенной восточной территории (рис. 5). На участке 6 отмечается большое значение стандартного отклонения (рис. 6) из-за разброса данных.

 

 Рис. 4. Содержание ртути в хвое пихты цельнолистной в районах исследования: 1 – остров Русский; 2 – поселок Трудовое; 3 – экотропа «Седанка»

Fig. 4. Mercury content in the needles of Abies holophilla in the study areas: 1 – Russky island; 2 – v. Trudovoe; 3 – Sedanka ecotrail

  Рис. 5. Содержание ртути в хвое пихты цельнолистной на участках 3 и 6 экотропы «Седанка»

Fig. 5. Mercury content in the needles of Abies holophilla in sites 3 and 6 of the Sedanka ecotrail

 

Рис. 6. Средние показатели концентрации ртути в хвое со стандартными отклонениями: 1 – остров Русский; 2 – поселок Трудовое; 3 – экотропа «Седанка (3a – 3-й участок, 3b – 6-й участок)

Fig. 6. Average mercury concentrations in needles with standard deviations: 1 – Russky island; 2 – v. Trudovoe; 3 – Sedanka ecotrail (3a – 3 site, 3b – 6 sites)

 

Биоиндикация экологического состояния воздуха по показателям ртути в хвое сосны в Алтайском крае выявила наибольшую среднюю концентрацию (20 нг/г), среднюю (13 нг/г) – на торфяных месторождениях Томской области и в Республике Бурятия, наименьшую (12 нг/г) – в Иркутской области (Шворнева и др., 2017). Показатели г. Владивостока более высокие и указывают на загрязненность атмосферного воздуха. Анализ содержания ртути в ветках, на которых крепятся хвоинки, выявил меньшее накопление ртути: наименьшая средняя концентрация ртути в п. Трудовое (10.5 нг/г), средние значения на тропе «Седанка» (13.9 нг/г), наибольшая средняя концентрация на острове Русский (18.8 нг/г) (рис. 7).

 

 Рис. 7. Содержание ртути в ветках пихты цельнолистной в районах исследования: 1 – остров Русский; 2 – поселок Трудовое; 3 – экотропа «Седанка

Fig. 6. Mercury content in the branches of Abies holophilla in the study areas: 1 – Russky island; 2 – v. Trudovoe; 3 – Sedanka ecotrail

 

По средним показателям содержания ртути, полученным ранее для граба сердцелистного (Carpinus cordata) – 26.3 нг/г, дуба монгольского (Quercus mongolica) – 24.5 нг/г, полыни Гмелина (Artemisia gmelinii Weber ex Stechm.) – 9.1 нг/г (Ганзей и др., 2021), можно сказать, что в хвое по среднему содержанию 29.3 нг/г накапливается чуть больше ртути, потому что она находится на дереве пихты более 5 лет и лишь затем опадает, в отличие от листьев дуба, граба и полыни, которые отмирают осенью. Эти концентрации ртути близки по значениям и будут служить фоновыми для дальнейшего биомониторинга.

Заключение

В результате геоэкологических исследований, проведенных на экотропе «Седанка», получены данные по видовому составу растительности и лишайников, типу / подтипу почв, содержанию ртути в хвое и веточках пихты цельнолистной. По средним показателям большее содержание ртути в хвое на экотропе (32.3 нг/г), чем в поселке Трудовом (21.5 нг/г) и на острове Русский (30.4 нг/г), т.к. этот район наиболее приближен к г. Владивостоку. На участке 3 экотропы более высокое содержание ртути в хвое по среднему значению (25.4 нг/г), чем на участке 6 (10.6 нг/г), что связано с более близким нахождением к автотрассе и урбанизированным местам. Веточки накапливают меньше ртути, чем хвоя, наименьшая концентрация в п. Трудовое (10.5 нг/г), средние значения на тропе «Седанка» (13.9 нг/г), а наибольшая концентрация на острове Русский (18.8 нг/г). В сравнении с территорией Ботсада экотропа отличается большей лесистостью, но почти одинаковыми площадями антропогенно измененных территорий. Согласно данным лихеноиндикации, на данной антропогенно измененной территории присутствуют отдельные участки (3, 5), сохранившие большее биоразнообразие; наименьшее видовое разнообразие лишайников, низкое проективное покрытие и худшее жизненное состояние наблюдается на участках 1, 2, 7 (близкие к поселению). Экотропа необходима для сохранения биоразнообразия коренных чернопихтарников, охраняемых, лекарственных и медоносных растений и проведения биомониторинга экосистем.

Библиография

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Естественная и антропогенная динамика, трансформация и эволюция разноранговых геосистем и их компонентов в переходной зоне "суша-океан" в условиях возрастания природных и техногенных рисков; разработка методов и геоинформационных технологий их мониторинга и моделирования» (тема № 125021302113-3).