Распределение водорослей по экологическим градиентам, устанавливаемым по высшей растительности
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
но, что деятельность такого крупного промышленного предприятия не проходит бесследно для окружающей природной среды.
Все вышеизложенное относится, в основном, к высшим растениям. Однако, с 1976 года (Штина, Голлербах, 1976; Алексахина, Штина, 1984; Кузяхметов, Дубовик, 2001) водоросли, обитающие в почве, также подразделяются на экобиоморфы (жизненные формы). До сих пор отсутствовали сведения о распределении водорослей в почве в зависимости от экологических градиентов, устанавливаемых по высшей растительности, в связи с чем тема данной дипломной работы представляется чрезвычайно актуальной.
1. Экологические факторы, влияющие на природные экосистемы
.1 Влияние промышленных предприятий на окружающую природную среду
В настоящее время проблема антропогенного загрязнения окружающей природной среды стоит очень остро. Интенсивное промышленное и сельскохозяйственное использование природных ресурсов вызвало существенные изменения биохимических циклов и содержания большинства химических элементов в почве, в том числе тяжелых металлов. Высокие концентрации тяжелых металлов вызывают существенные изменения функционирования экосистем и их компонентов.
Актуальность проблемы загрязнения окружающей среды значительно возрастает в промышленных центрах, где оно приводит к различным нарушениям в составе городских экосистем (Большаков и др., 2005).
Антропогенное загрязнение окружающей природной среды в городах вызывает различные нарушения в функционировании экосистем и их компонентов. Высокие концентрации различных токсикантов, в том числе тяжелых металлов, пагубно влияют на биоту, вызывая различные нарушения в микробо-, фито- и зооценозах.
Фитоценозы в городах выполняют огромную санитарно-гигиеническую функцию, повышая устойчивость экосистем в условиях высокого антропогенного загрязнения (Коробкин, Передельский, 2005.)
Микробные сообщества, являясь редуцентами экосистем, выполняют огромную роль в деструкции органического вещества почв, переводя его в доступные для продуцентов элементы питания, тем самым, замыкая круговорот веществ. Высокие концентрации загрязняющих веществ вызывают различные изменения микробиологических и биохимических показателей почв. Так, в результате антропогенного загрязнения наблюдается уменьшение общей численности, сужение видового разнообразия микроорганизмов, падение интенсивности основных микробиологических процессов и активности почвенных ферментов, появление фитотоксичных форм и т.д. (Важенин, 1992; Колесников, 1998).
Среди химических загрязнителей городской среды наиболее опасными являются тяжелые металлы. Источники эмиссии данных токсикантов и пути проникновения в окружающую среду довольно разнообразны. Существует как природные, так и антропогенные источники их поступления.
Одним из основных антропогенных источников загрязнения окружающей природной среды тяжелыми металлами (ТМ) является черная и цветная металлургия, тепловые электростанции, химическая промышленность.
Концентрации металлов в промышленных районах вблизи мощных источников выбросов увеличивается в сотни и тысячи раз сравнительно с фоновыми. Так загрязнение почв максимально в радиусе 2-5 км от металлургических комбинатов, в 1-2 км от ТЭС. (Вронский, 2001).
Многие авторы (Ковда, 1985; Колесников, 1998; Чистяков, 1988; Помазкина и др., 2000; Лозановская и др., 2003) отмечают возможность загрязнения почв при орошении водами с повышенным содержанием тяжелых металлов и внесение осадков сточных вод.
Одним из источников сильного антропогенного влияния - прямого или косвенного - на почву является загрязнение среды промышленными отходами.
Это обусловило необходимость глубокого анализа взаимодействий почвы и отдельных ее компонентов с разнообразными экологическими факторами. Экологический подход к изучению почвы как живого природного тела является одним из принципов генетического почвоведения и берет начало в трудах В.В. Докучаева, В.И. Вернадского, С.Н. Виноградского, В.Н. Сукачева.
Между тем водоросли составляют постоянную и активную часть почвенной микрофлоры, связанную сложными взаимодействиями со всеми ее компонентами, и принимают разнообразное участие в почвенных процессах (Голлербах, Штина, 1969).
Изучение экологии почвенных водорослей представляет особый интерес и для почвенной биологии, и для экологии в широком смысле слова. Во-первых, водоросли - единственная группа почвенных микроорганизмов, которой свойственно фототрофное питание и вместе с тем способность к быстрому размножению. Их поселением часто начинается формирование растительного покрова, и такие случаи могут служить моделью развития биогеоценозов. Во-вторых, водоросли, живущие в почве и на ее поверхности, обладают поразительной пластичностью биологии и физиологических свойств, высокой стойкостью против экстремальных условий. Это делает их удобными объектами для изучения механизмов устойчивости организмов. Вместе с тем почвенные водоросли исследуются как перспективные объекты для заселения пространств, включая внеземные, не пригодных для жизни высших растений. Наконец, вследствие простоты культивирования и скорости роста водоросли, в том числе почвенные, издавна являются тест-объектами для исследования многих физиологических процессов растений, в частности фотосинтеза, дыхания и азотфиксации. Точно так же они стали модельными организмами при решении многих вопросов аутэкологии зеленых растений. Очевидно,