Научные основы биоэкологического мониторинга антропогенных воздействий при разных видах хозяйственной деятельности на примере территории южной промышленной зоны башкортостана 03. 02. 08 экология (биология)
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Рабочая программа дисциплина «Оценка воздействия на окружающую среду» Код дисциплины, 187.91kb.
- Рабочая программа по дисциплине (обязательной по стандарту) «Экология», 152.94kb.
- Отчет по работе объединения «Исследователь родного края», 22.75kb.
- Влияние детоксикантов растительного происхождения на аккумуляцию антропогенных загрязнителей, 264.35kb.
- Условия жизни современного человека кардинально отличаются от условий жизни наших предков, 24.79kb.
- Экономика, 344.27kb.
- Мата на территории России с учетом углеродного цикла в живой и неживой природе и антропогенных, 136.35kb.
- 1. Биология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы изучения живых, 864.83kb.
- Земельный кадастр, 31.66kb.
- Тема: «Научные основы аутсорсинга в образовании», 25.8kb.
* - р < 0,05 ; ** - р < 0,01 ; *** - р < 0,001.
Таблица 3- Содержание ряда элементов в тысячелистнике обыкновенном на территории
АО ”Каустик”
Элемент | Содержание*, мг/кг | |
Fe | 1182 1608,6** | (83-7293)*** |
| Zn | 161,8 101,0 | (61-510) |
| Co | 0,072 0,117 | (0-0,45) |
| Rb | 3,97 4,71 | (0-17,0) |
| Sb | 0,596 1,427 | (0-5,0) |
| Hg | 10,52 8,67 | (0-40,0) |
* В мг/кг сухого веса.
** Среднее арифметическое стандартное отклонение.
*** В скобках приведены экстремальные значения
Сравнение данных анализов тысячелистника и пшеницы показывает, что концентрация ртути в растениях за территорией АО "Каустик" снижается в 47,6 раза. Даже принимая во внимание возможные различия в концентрационной способности ртути у тысячелистника и пшеницы, очевидно наличие градиента концентрации этого элемента. В селитебной зоне города содержание ртути в растениях снижается по сравнению с ее содержанием в соломе пшеницы в 1,5 раза, что подтверждает наличие экспоненциального убывания концентрации ртути в растениях по мере удаления от источника выбросов. Отметим, что в период исследований на АО "Каустик" ежегодно с выбросами в атмосферу поступало более 2 тонн металлической ртути (Зейферт и др., 2000). Полученные результаты показывают, что содержание этого элемента в растениях в условиях г. Стерлитамака является надежным индикатором распределения интенсивности выпадения ртути на данной территории. По доле дисперсии определено влияние удаленности от территории предприятия и от шоссейной дороги на содержание в соломе пшеницы анализируемых элементов.
В то же время отмечено достоверное увеличение содержание в соломе пшеницы марганца с удалением от территории АО "Каустик". Mn является биофильным элементом, содержание которого в растениях в условиях сильной загрязненности снижается (Никифорова, Лазукова, 1991).
Полученные результаты показывают, что в условиях, когда элементы, относимые к группе тяжелых металлов, составляют незначительную часть промышленных выбросов в атмосферу и фактически являются маркерами пространственного распространения тех токсичных веществ, количественное определение которых требует наличия лабораторий, оснащенных самым современным аналитическим оборудованием, наиболее предпочтительно использовать данные по химическому составу растительности в однотипных растительных сообществах, а не по элементному составу верхнего слоя почвы. Это связано с тем, что действие фактора загрязнения на химический состав почвы в данной ситуации в большей мере перекрывается типом почвы, ее физико-химическими особенностями, рельефом местности, степенью дренированности территории и другими факторами, затрудняющими или даже делающими невозможным адекватную интерпретацию данных.
Глава 4. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ТЕРРИТОРИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
4.1. Характеристика растительных сообществ
Традиционно описание растительности является первым необходимым этапом исследования экосистем. Это обусловлено как важностью состояния растительных сообществ для существования других компонентов экосистем, так и сравнительно небольшим временем, требуемым для выполнения геоботанических исследований.
Выделено пять наиболее характерных для промплощадок и преобладающих (занимающих более 50 % не застроенной и не покрытой асфальтом территории) типов растительных сообществ. В целом они представляют обедненные диагностическими видами модификации традиционных синтаксонов. В подобных случаях новые ассоциации не выделяются, а фитоценозы в качестве базальных сообществ относятся к наиболее сходным с ними по видовому составу и другим параметрам синтаксонам высших рангов (Kopecky, Hejny, 1974). Охарактеризуем положение выделенных базальных сообществ (б.с.) в системе эколого-флористической классификации:
1 Б.с. Kochia scoparia [Sisimrbrion officinalis] входит в класс Chenopodietea Br.-Bl. 1951, который объединяет сообщества начальных стадий сукцессии на пустырях и залежах. Доминирует Kochia scoparia, преобладают одно-двулетние виды (видовой состав см. табл. 4.1); общее проективное покрытие (ОПП) - 90-100%, высота растительного покрова (h) - 40-60 см; видовая насыщенность 6-12; приурочены к местообитаниям с деформированной, щебнистой, засоренной строительным мусором почвой и недостаточным, вследствие интенсивного дренирования, увлажнением.
2 Б.с. Elytrigia repens [Convolvulo-Agropyrion] входит в класс Agropyretea repentis Oberd., Th. Muller et Gors 1967), объединяющий фитоценозы продвинутых стадий сукцессии на пустырях и залежах. Доминирует Elytrigia repens, преобладают корневищные злаки и дву- и многолетние стержнекорневые растения (табл.4.1). Эти базальные сообщества, как и весь класс, характеризуются значительным участием видов класса Artemisietea vulgaris Lohm., Prag. et R.Tx. 1950 (сообщества продвинутых стадий сукцессии) и их можно рассматривать как модификации сообществ последнего класса, объединенные диагностическими видами, вследствие воздействия неблагоприятных факторов местообитания (сильного нарушения почвенного покрова, хронического нарушения растительного покрова и др.); ОПП - 90-100%, h - 40-60 см; видовая насыщенность - 8-16. Сообщества приурочены к местообитаниям с недостаточным увлажнением.
3 Б.с. Echinochloa crusgalli [Bidention tripartiti] относятся к классу Bidentetea tri partiti R.Tx., Loch. et Pragg. 1950), объединяющему синантропные сообщества на переувлажненных местообитаниях. Доминирует Echinochloa crusgalli, преобладают одно- и двулетние виды (табл. 4.2); ОПП - 90-100%, h - 40-60 см; видовая насыщенность - 7-14; приурочены к переувлажненным местообитаниям на понижениях микрорельефа.
4 Различие физиономии и отсутствие фактора вытаптывания, не позволяет отнести сообщества с доминированием Puccinellia distans к союзу Agropyro-Ramicion crispi Nordh. 1946, (класс Plantaginetea majoris) [R.Tx. et Pragg. 1950], в который входят растительные сообщества на вытаптываемых переувлажненных местообитаниях. В то же время оба типа фитоценозов имеют ряд общих черт: распространены на засоленных почвах, характеризуются низкой напряженностью конкуренции между растениями. Вследствие этого они имеют сходный видовой состав, что позволяет характеризовать сообщества с доминированием Puccinellia distans, используя диагностические виды союза (табл. 4.2). Доминант сообществ Puccinellia distans - дерновинный злак, но наряду с ним велика доля одно- и двулетних растений; ОПП - 80-90%, h - 30-40 см.; видовая насыщенность - 6-12; приурочены к переувлажненным местообитаниям на понижениях микрорельефа.
5. Б.с. Bolboschoenus maritimus [Scirpion maritimi] входят в класс Bolboschoenetea maritimi Tx. et Hulb. 1971, объединяющий сообщества переувлажненных засоленных почв и берегов водоемов с солоноватой водой. Доминирует Bolboschoenus maritimus, ОПП -90-100%, h - 60-70 см.; видовая насыщенность - 2- 3; приурочены к переувлажненным местообитаниям на понижениях микрорельефа.
Наряду со спонтанной растительностью на территории исследованных предприятий имеются и искусственные сообщества - газоны. На них высеваются, главным образом, Bromopsis inermis и Festuca pratensis, являющиеся, в большинстве случаев, доминантами или содоминантами. Во многих случаях доминантами или содоминантами являются также Elytrigia repens и вид естественных фитоценозов - Poa augustifoliа. Наряду с перечисленными растениями, на газонах часто встречается и ряд других видов, для которых характерна способность произрастать как в естественных, так и в рудеральных сообществах (Convolvulus arvensis, Cichorium inthybus, Cirsium setosum, Taraxacum officinale, Achillea millefolium, Sisymbrium looselli, Carduus acanthoides, Artemisia absinthium, Trifolium pratense и др.).
4.2. Анализ основных путей воздействия промышленных выбросов на фитоценозы
В период 1983-1992 гг. были обследованы территории четырех химических предприятий г. Стерлитамака, сосредоточенных в северной части города: акционерного общества (АО) «Сода» (С), АО «Каустик» (К), АО «Каучук» (СК), примыкающего к нему Стерлитамакского нефтехимического завода (СНХЗ); Салавата: производственного объединения Салаватнефтеоргсинтез (СНОС); Ишимбая: нефтеперерабатывающего завода (НПЗ); Мелеуза: объединения «Минудобрения» (ОМ). В таблице 4 отражено распространение выделенных типов сообществ на территориях химических предприятий. Как видно из таблицы, сообщества с Рисcinellia distans приурочены к промплощадкам С, К и ОМ, б.с. Bolboschocnus maritimus - к НПЗ; б.с. Kochia scoparia не встречаются на территории НПЗ; б.с. Echinochloa crusgalli - на С. Объяснение этого явления, также как и изменения видового состава сообществ в зависимости от того, на каком предприятии они находятся, следует искать в анализе путей воздействия промышленного загрязнения на растительность.
Таблица 4 - Приуроченность сообществ к территориям химических предприятий
| Сообщества (с.) | Промпредприятия | |||||
| Базальные сообщества (б.с.) | С | К | ОМ | СК | СНОС | НПЗ |
| с. Puccinellia distans | + | + | + | | | |
| б.с. Kochia scoparia | + | + | + | + | + | |
| б.с. Elytrigia repens | + | + | + | + | + | + |
| б.с. Ecninochloa crusgalli | | + | + | + | + | + |
| 6.с. Bolboschoenus maritimus | | | | | | + |