CC BY
51
13 Filippov, V.L. Opredelenie riska vozmozhnogo vliyaniya deyateljnosti raketno-kosmicheskogo kompleksa na sostoyanie zdorovjya naseleniya, prozhivayuthego v naselennihkh punktakh, prilegayuthikh k rayjonam padeniya otdelyayuthikhsya cha-steyj raket-nositeleyj / V.L. Filippov, N.V. Krinicihn, Yu.V. Filippova, E.N. Nechaeva // Itogi vihpolneniya programm po ocenke vliyaniya zapuskov raket-nositeleyj s kosmodroma «Bayjkonur» na okruzhayuthuyu sredu i zdorovje naseleniya: materialih nauchno-praktich. konf. - Almatih, 2006.
14 Filippov, V.L. Ocenka vliyaniya zapuskov raket-nositeleyj s kosmodroma «Bayjkonur» na zdorovje naseleniya / V.L. Filippov, N.V. Krinicihn, Yu.V. Filippova [i dr.] // Itogi vihpolneniya programm po ocenke vliyaniya zapuskov raket-nositeleyj s kosmodroma «Bayjkonur» na okruzhayuthuyu sredu i zdorovje naseleniya: materialih nauchno-praktich. konf. - Al-matih, 2006.
15 Filippov, V.L. Rezuljtatih issledovaniya vozmozhnogo vliyaniya faktorov raketno-kosmicheskoyj deyateljnosti na zdorovje naseleniya / V.L. Filippov, V.R. Rembovskiyj, Yu.V. Filippova, N.V. Krinicihn // Medicina truda i promihshlennaya ehkologiya. - 2011. - № 3.
16 Lebedev, G.P. O poryadke vozmetheniya vreda, prichinennogo ehkologicheskim pravonarusheniem / G.P. Lebedev, V.L. Filippov, Z.B. Dobrihnina // Medicina truda i promihshlennaya ehkologiya. - 1997. - № 6.
Статья поступила в редакцию 20.11.12
УДК 504.75
Sharapova A. V. BIOCHEMICAL OXIDATION OF EASILY HYDROLYZED ORGANIC MATTER AS AN INDICATOR OF REDOX STATE OF SOILS IN THE AREA OF COAL MINE TERRICONES. The paper presents the results of application of biochemical oxidation of easily hydrolyzed organic matter in soils as a quantitative criterion for the assessment of oxidizing process of biochemical nature. The research was carried out in the Podmoskovny lignite basin. The studies made it possible to evaluate intensity and to identify features of seasonal dynamics of biochemical oxidation in the soils of natural and natural-anthropogenic landscapes with coal mine dumps.
Key words: indicator of biochemical oxidation of easily hydrolyzed organic matter, natural and natural-anthropogenic landscapes.
А.В. Шарапова, МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, E-mail: [email protected].
БИОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛЕГКО ГИДРОЛИЗУЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ ТЕРРИКОНОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Представлены результаты опыта применения показателя биохимического окисления ЛГОВ в почвах как количественного критерия оценки степени протекания окислительных процессов биохимической природы. Исследования проводились на территории Подмосковного буроугольного бассейна и позволили оценить интенсивность, а также выявить особенности сезонной динамики процесса биохимического окисления в почвах природных и природно-техногенных ландшафтов зон влияния терриконов угольных шахт.
Ключевые слова: показатель биохимического окисления ЛГОВ, природно-техногенные ландшафты.
На территории Подмосковного буроугольного бассейна расположены многочисленные терриконы угольных шахт, вмещающие большие объемы восстановленных углеродсодержащих соединений. Под действием экзогенных факторов происходит перемещение материала терриконов в прилегающие ландшафты, где протекает их трансформация химической и биохимической природы. В основе преобразований лежит геохимический процесс, который и обусловливает окислительно-восстановительное состояние почвенных систем. В почвах зоны влияния терриконов буроугольных шахт ведущими окислительно-восстановительными системами являются те, которые содержат окисленные и восстановленные формы углерода, железа и серы, при этом основным компонентом, определяющим протекание этих реакций, является органический углерод, доступный для биохимического окисления.
В настоящей статье представлены результаты количественной оценки степени биохимического окисления на основе исследования легко гидролизуемых органических веществ. Цель работы - изучение особенностей протекания процесса биохимического окисления легко гидролизуемых органических веществ (ЛГОВ) в почвах зоны влияния терриконов буроугольных шахт. В процессе исследования решались следующие задачи: определение факторов, определяющих интенсивность процессов биохимического окисления ЛГОВ; выявление особенностей сезонной динамики процесса биохимического окисления в различных ландшафтно-геохимических условиях; оценка влияния техногенных восстановленных веществ на интенсивность и динамику процесса биохимического окисления ЛГОВ в различных ланд-шафтно-геохимических условиях.
Методика исследований. Для характеристики протекания процесса биохимического окисления ЛГОВ был предложен стандартный показатель (in situ), который отражает количество окисленного органического вещества за 1 сутки в массовых долях (мг/г ЛГОВ в сутки). В основу положен метод оценки целюлозо-литической активности почв, который основывается на определении степени разложения ЛГОВ тест-объектов различными группами микроорганизмов.
Определение целлюлозолитической активности (ЦА) базируется на аппликационных методах исследования биологической активности почв, позволяющих изучить актуальную (полевую) биологическую активность. Целлюлозолитическая активность почвы как один из показателей общей активности почвенных микроорганизмов может служить характеристикой вовлечения углерода в биологический круговорот [1]. Наиболее известным аппликационным методом является метод реплик [2], при использовании которого в почву помешается целлюлозное полотно (как привило, льняная ткань) и количественно определяется степень его разложения (% или в мг целлюлозы в сутки). Измерения проводятся на протяжении вегетационного периода. Д.Г.Звягинцевым предложена следующая шкала оценки биологической активности почв по интенсивности разрушения целлюлозы (за сезон вегетации): до 10 % - очень слабая, 10-30 - слабая, 30-50 - средняя, 50-80 - сильная и более 80 % - очень сильная биологическая активность [3].
В качестве примеров применения аппликационных методов при изучении влияния техногенеза на биологическую активность почв можно привести работы по изучению целлюлозолитичес-кой активности при внесении различных минеральных удобрений [4]; при загрязнении почвы тяжелыми металлами [5]; под влиянием минерализованных шахтных вод буроугольного месторождения и при внесении в почву бурых углей [6]; при изучении загрязнения почвы в зоне влияния медно-колчедановых месторождений [7]. Все авторы отмечают решающую роль гидротермических факторов в биологической активности почв. Так, исследования Г.Р. Ильбуловой показали, что высокие суммы активных температур в 2006 г. обеспечили самую высокую цел-люлозолитическую активность почв за период наблюдений, а недостаток влаги в засушливый 2005 г. привел к снижению ЦА на протяжении всего вегетационного периода. Влияние же тех-ногенеза зависит от объекта исследования: загрязнение тяжелыми металлами снижало целлюлозолитическую активность почв, а внесение определенных доз минеральных удобрений и бурого угля, напротив, способствовало ее росту.
Рис. 1. Динамика метеорологических параметров в период наблюдений
Рис. 2. Динамика показателя биохимического окисления ЛГОВ в почвах природных ландшафтов: 1 - чернозем выщелоченный; 2 - чернозем луговой
Рис. 3. Динамика показателя биохимического окисления ЛГОВ в поверхностных слоях незадернованных наносов шлейфов терриконов (I группа участков): 1 - делювиальный нанос по погребенному чернозему выщелоченному техногенно-трансформированный; 2 - пролювиальный нанос по погребенному чернозему луговому техногенно-трансформированному
Отличительная особенность методики, предложенной автором данной работы - определение биологической активности почв за более длительное время (апрель-сентябрь против июня-августа в большинстве работ). Это позволяет более четко проследить связь между гидротермическими условиями и биологической активностью почв и выявить сезонные особенности процессов окисления легко гидролизуемых органических веществ.
В качестве модельных тест-объектов использовались фрагменты льняного полотна известной массы, которые закладывались в трехкратной повторности в поверхностные горизонты (010 см) исследуемых почв и грунтов на протяжении одного вегетационного периода (апрель-сентябрь). По истечению каждого
срока наблюдений (продолжительностью один месяц) тест-объекты извлекались их почвы, затем проводилась их отмывка от почвенных частиц, высушивание и повторное взвешивание.
Для решения первых двух поставленных задач полевые экспериментальные наблюдения проводились на двух площадках, характеризующих природные ландшафты автономных и подчиненных позиций, а также на 13 площадках, приуроченных к природно-техногенным ландшафтам пролювиально-делювиаль-ных шлейфов терриконов (площадки заложены на техногенных наносах различной степени сортированности и задерно-ванности).
Для оценки влияния техногенных восстановленных веществ на интенсивность и динамику процесса биохимического окисления ЛГОВ в различных ланд-шафтно-геохимических условиях на площадках, заложенных в природных ландшафтах, проводилось дополнительное инкубирование тест-объектов, на которые в лабораторных условиях были внесены порошки угля и пирита методом «втирания». В качестве контрольного варианта для отсечения фактора механического разрушения полотна при внесении компонентов использовался порошок кварцевого песка.
Процесс биохимического окисления ЛГОВ, протекающий в почвенной толще, связан с микробиологической активностью почв, которая в свою очередь зависит от ряда факторов: гидротермических условий, наличия достаточного количества питательных веществ в среде и влияния токсичных для микроорганизмов соединений. При благоприятных условиях микробиологическая активность почв растет, что в свою очередь определяет интенсификацию процессов биохимического окисления.
Полевые экспериментальные наблюдения проводились с конца апреля по конец сентября 2010 года и состояли из 5 контрольных периодов (апрель-май, май-июнь, июнь-июль, июль-август, август-сентябрь), которые характеризовались контрастными гидротермическими условиями. Данные о среднемесячных значениях температуры и количестве выпавших осадков за каждый срок приведены на рис. 1.
Анализ представленных метеопараметров позволяет предположить, что наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов отмечались в период с мая по июнь, когда температура и условия увлажнения были оптимальны. Самым неблагоприятным временем для микробиологической активности за весь период наблюдений стал срок инкубации с июня по июль, что связано с очень высокими температурами и крайне малым увлажнением.
Обсуждение полученных результатов. Экспериментальные исследования проводились с фрагментами чистого льняного полотна в природных и природно-техногенных ландшафтах, а также с фрагментами полотна, натертого восстановленными веществами (углем и пиритом), на участках, заложенных в природных ландшафтах.
Особенности биохимического окисления ЛГОВ в природных ландшафтах (чистое полотно). Почвенный покров фоновых территорий представлен черноземами выщелоченными и черноземами луговыми. Содержание органического углерода в гумусовом горизонте чернозема выщелоченного составляет 6,5 %; горизонт характеризуется слабокислой реакцией (5,8 ед.
ния показателя отмечены в перемещенных делювиальных субстратах (0,3-2,5 мг/г ЛГОВ в сут.). В поверхностных горизонтах пролювиального субстрата, толща которого характеризуется периодическим переувлажнением, процесс биохимического окисления ЛГОВ выражается в меньших значениях показателя (0,2-1,6 мг/г ЛГОВ в сут.).
Вторая группа участков заложена на трансаккумулятивных позициях и характеризует природно-техногенные ландшафты делювиальных и пролювиальных шлейфов, сложенных перемещенным среднесортированным пиритизирован-ным и углефицированным материалом террикона. Растительность представлена куртинными сообществами вейника и пионерного разнотравья. Тест-объекты зак-
Рис. 4. Динамика показателя биохимического окисления ЛГОВ в поверхностных ладывались в поверхностные горизонты горизонтах слабозадернованных наносов шлейфов терриконов (II группа участков): дерновых слаборазвитых техногенно-
1 - дерновая слаборазвитая техногенно-трансформированная на делювиальном наносе трансформированных п°чв на делюви-
по погребенному чернозему выщелоченному техногенно-трансформированному; альном шлейфе и дерновых техногенно-
2 - дерновая оторфованная техногенно-трансформированная на пролювиальном наносе трансформированных оторфованных
по погребенному чернозему луговому почв на пролювиальном шлейфе. Ново- образоБэнные дерновые горизонты хэрэк-
теризуются достаточно высоким содержанием органического углерода (до 8-15 %), а также сильнокислой реакцией среды (относительно участков первой группы значения величины рН увеличиваются до 33,5 единиц). Для данной группы степень биохимического окисления ЛГОВ изменяется в пределах от 1-16 мг/г ЛГОВ в сутки (рис. 4). Максимальные значения отмечены в мае-июне. Более высокие значения показателя характерны для поверхностных горизонтов дерновых почв, сформированных на пролювиальных наносах, характеризующихся условиями периодического переувлажнения (от 3 до 16 мг/г ЛГОВ в сут.). Для поверхностных горизонтов дерновых почв, формирующихся на делювиальных отложениях, степень биохимического окисления ЛГОВ несколько ниже (1-11 мг/г ЛГОВ в сут.).
Третья группа участков характеризует элементарные природно-техногенные ландшафты трансаккумулятивных позиций периферийных зон делювиальных и пролювиальных шлейфов. Растительность на этих участках представлена природными разнотравно-злаковыми формациями. Тест-объекты инкубировались в поверхностный горизонт техногенно-трансформированного чернозема лугового и чернозема выщелоченного, наполненных материалом терриконов. Содержание органического углерода в техногеннотрансформи-рованных гумусовых горизонтах составляет в среднем 7 %, величина рН характеризуется кислыми и слабокислыми значениями (4,5-5 ед. рН). Показатель степени биохимического окисления ЛГОВ для данной группы характеризуется диапазоном значений от 0,6 до 15 мг/г ЛГОВ в сутки (рис. 5). Пик биологической активности приходится на май-июнь. Наибольшие значения показателя отмечаются в почвах периферийных зон пролюви-альных шлейфов, в техногенно-трансформированных органических горизонтах чернозема лугового (5-15 мг/г ЛГОВ в сут.). Процесс биохимического окисления в органическом горизонте техногенно-трансформированного чернозема выщелоченного менее интенсивный, значения показателя варьируют в пределах 0,6-9 мг/г ЛГОВ.
Влияние техногенных восстановленных веществ на интенсивность и динамику процесса биохимического окисления ЛГОВ. Инкубирование тест-объектов с добавлением угля и пирита в почвы природных ландшафтов позволили выявить некоторые особенности изменения процесса биохимического окисления под воздействием техногенных восстановленных веществ.
В черноземе выщелоченном значения показателя биохимического окисления ЛГОВ существенно дифференцированы в зависимости от сезона (рис. 6а). В ранневесенний период (апрель-май) в тест-объектах с внесенными восстановленными веществами зафиксированы более высокие значения исследу-
маи-июнь
июнь-июль
август-сентябрь
Рис. 5. Динамика показателя биохимического окисления ЛГОВ в поверхностных горизонтах техногенно-трансформированных почв периферийных зон шлейфов терриконов (II группы участков): 1 - чернозем выщелоченный техногенно-трансформированный перекрытый слоем техногенного наноса; 2 - чернозем луговой техногенно-трансформированный перекрытый слоем техногенного наноса
рН). Для гумусоаккумулятивного горизонта чернозема лугового характерно более высокое содержание органического углерода (до 8-9 %); величина рН повышаются до 6,5 ед.
Значения показателя биохимического окисления ЛГОВ в почвах природных ландшафтов изменяются в пределах от 2 до 28 мг/г ЛГОВ в сутки (рис. 2). Максимальная интенсивность процесса биохимического окисления отмечается в период с мая по июнь. Более высокие абсолютные значения целюлозолити-ческой активности характерны для гумусового горизонта чернозема лугового (6,8-28 мг/г), чем для поверхностных горизонтов чернозема выщелоченного (2-19 мг/г ЛГОВ в сут.).
Особенности биохимического окисления ЛГОВ в природ-но-техногенных ландшафтах (чистое полотно). Заложенные в природно-техногенных ландшафтах участки можно условно разделить на три группы. Первая группа занимает трансаккумулятивные позиции и характеризует природно-техногенные ландшафты пролювиальных и делювиальных шлейфов терриконов, сложенных перемещенным грубообломочным слабосортирован-ным материалом террикона. Растительность в пределах исследуемых участков отсутствует. Тест-объекты закладывались в толщу перемещенного субстрата. Содержание органического углерода в верхних толщах субстратов колеблется в пределах 5-6 %; при этом значения рН составляют 2,7-3,2 ед., что соответствует сильнокислой реакции среды. Значения показателя биохимического окисления ЛГОВ в поверхностном слое наносов изменяются от 0,2 до 2,5 мг/г ЛГОВ в сутки (рис. 3). Интенсификация процесса биохимического окисления характерна для периода наблюдений с июля по сентябрь. Наибольшие значе-
емого показателя по сравнению с чистым образцом (10,6 мг/г - для тест-объектов с внесением угля и 4,5 мг/г - для тест-объектов с несением порошка пирита против 1,9 мг/г ЛГОВ в сутки в чистых тест-объектах).
Более интенсивное биохимическое окисление тест-объектов с дополнительно внесенными восстановленными компонентами по сравнению чистым образцом может быть связано с наличием доступных (привнесенных) восстановленных соединений к микробиально-му окислению в условиях общего пониженного состояния биологической активности мик-робоценоза в ранневесенний период.
На следующих сроках эксперимента, наоборот, биохимическое окисление более ярко проявлялось в чистых тест-объектах. Так например, в период максимальной биологической активности биохимическое окисление для чистого варианта составляло 18,3 мг/г ЛГОВ в сутки, а для вариантов с внесением техногенных восстановленных веществ - 1,6 мг/г ЛГОВ в сутки и 2,3 мг/г для тест-объектов с внесением угольного порошка и порошка пирита, соответственно.
Биохимическое окисление в черноземе луговом было более интенсивным по сравнению с черноземом выщелоченным для всех вариантов инкубации тест-объектов (рис. 6б). В ран-невесенний период, как и для почв автономных позиций, отмечены более высокие значения показателя биохимического окисления для тест-объектов с внесенным порошком угля по сравнению с чистым вариантом. В период максимальной биологической активности (с мая по июль) различия в значениях между чистыми тест-объектами и вариантами с внесением угля были слабо дифференцированы. В июле-августе снова было отмечено превышение степени биохимического окисления тест-объектов с внесением техногенного органического восстановителя (примерно в 1,5 раза относительно чистого варианта), а в августе-сентябре, напротив, ее уменьшение (примерно в 2 раза).
При рассмотрении вариантов с внесением минерального техногенного вещества в виде порошка пирита наблюдается четкая сезонная дифференциация показателя. Так в ранневе-сенний период наблюдений значения показателя биохимического окисления в чистом тест-объекте и в варианте с внесенным пиритом сопоставимы: 8,3 и 7,9 мг/г ЛГОВ в сутки, соответственно. В период пика биологической активности (май-июнь) значения показателя резко увеличиваются, что характерно как для чистых тест-объектов, так и для вариантов с внесением пирита; различия в численных значениях по-прежнему остаются недостоверными: 28,9 и 29,1 мг/г ЛГОВ в сутки, соответственно. Результаты, полученные для тест-объектов, инкубированных с июля по сентябрь, показали, что степень биохимического окисления в образцах с внесенным минеральным компонентом выше по сравнению с чистыми вариантами в 1,5-2 раза.
Выводы
Проведенные исследования позволили дать количественную оценку протекания процесса биохимического окисления ЛГОВ в различных природных и природно-техногенных ландшаф-тно-геохимических условиях, а также в условиях влияния органических и минеральных восстановленных компонентов.
1. Интенсивность протекания процесса биохимического окисления определяется степенью микробиологической активности, которая обусловлена наличием органического вещества, способного к биохимическому окислению, а также ландшафтно-геохимическими условиями функционирования микробоценоза.
2. Ведущим фактором, определяющим интенсивность процесса окисления, является характер гидротермического режима. Так наибольшая степень протекания процесса окисления для большинства рассмотренных участков наблюдается в условиях оптимума температуры и увлажнения (в мае-июне). Кроме того, наибольшие абсолютные значения характерны для гумусового горизонта чернозема лугового, отличающегося более длительным периодом благоприятных гидротермических условий.
3. Наибольшая степень биохимического окисления ЛГОВ характерна для поверхностных горизонтов природных почв. По-
июнь-июль
август-сентябрь
б
Рис. 6. Динамика показателя биохимического окисления ЛГОВ в тест объектах с внесением техногенных восстановленных веществ: а - чернозем выщелоченный; б - чернозем луговой; 1 - чистые тест-объекты; 2 - тест объекты с внесением пирита; 3 - тест-объекты с внесением угля
чвы и грунты природно-техногенных ландшафтов характеризуются более низкими значениями показателя биохимического окисления, что во многом определяется свойствами новообразованных почв и грунтов, обеспечивающих условия функционирования микробоценоза. Органическое вещество этих объектов преимущественно угольного происхождения; оно характеризуется специфическим набором структурных элементов, обеспечивающих его повышенную устойчивость к окислению.
4. Для почв участков делювиальных и пролювиальных шлейфов интенсивность процесса биохимического окисления повышается по мере увеличения степени задернованности поверхности. Наличие растительного покрова определяет ежегодное поступление легко гидролизуемых органических веществ, необходимых для развития микробоценоза.
5. Дополнительное внесение восстановленных органических и минеральных компонентов на большинстве сроков наблюдения наиболее ярко проявляется в черноземе выщелоченном и выражается в уменьшении степени интенсивности протекания процесса биохимического окисления относительно чистых аналогов. При этом в черноземе луговом численные значения показателя степени биохимического окисления между чистыми тест-объектами и тест-объектами с внесением восстановленных компонентов на этих же сроках различаются в меньшей степени.
6. Усиление процесса биохимического окисления в ранне-весенний период (апрель-май) для тест-объектов с внесением восстановленных компонентов, отмеченное как в черноземе луговом, так и в черноземе выщелоченном, обусловлено присутствием более доступных к микробиальному окислению привнесенных восстановленных соединений в условиях общего понижения биологической активности микробоценоза в данное время.
7. Двукратное превышение численных значений показателя в черноземе луговом в присутствии пирита в августе-сентябре по сравнению с чистыми тест-объектами, по-видимому, связано с уменьшением влажности почвы и, как следствие, с интенсификацией процессов кислотного гидролиза, который в свою очередь приводит к увеличению активности хемотрофной микрофлоры.
а
Библиографический список
1. Имшенецкий, А.А. Микробиология целлюлозы. - М., 1953.
2. Мишустин, Е.Н. Определение биологической активности почвы / Е.Н. Мишустин, А.Н. Петрова // Микробиология. - 1963. - Т. 32. -Вып. 3.
3. Звягинцев, Д.Г. Микроорганизмы и охрана почв. - М., 1989.
4. Булаткин, Г.А. Целлюлозолитическая активность серых лесных почв / Г.А. Булаткин, А.Е. Ковалева // Почвоведение. - 1984. - № 11.
5. Попович, А.А. Изменение эколого-биологических свойств почв Юга России при загрязнении фтором, бором, селеном, мышьяком: дисс. ...канд. биол. наук. - Ростов-на-Дону, 2005.
6. Мангатаев, А.Ц. Влияние окисленных бурых углей и минерализованных карьерных вод на свойства каштановых почв Селенгинского среднегорья: дисс. .канд. биол. наук. - Улан-Удэ, 2007.
7. Ильбулова, Г.Р. Биологическая активность почв Зауралья Республики Башкортостан в условиях техногенного загрязнения предприятиями горнорудного комплекса: дисс. ... канд. биол. наук. - Уфа, 2009.
Bibliography
1. Imsheneckiyj, A.A. Mikrobiologiya cellyulozih. - M., 1953.
2. Mishustin, E.N. Opredelenie biologicheskoyj aktivnosti pochvih / E.N. Mishustin, A.N. Petrova // Mikrobiologiya. - 1963. - T. 32. - Vihp. 3.
3. Zvyagincev, D.G. Mikroorganizmih i okhrana pochv. - M., 1989.
4. Bulatkin, G.A. Cellyulozoliticheskaya aktivnostj serihkh lesnihkh pochv / G.A. Bulatkin, A.E. Kovaleva // Pochvovedenie. - 1984. - № 11.
5. Popovich, A.A. Izmenenie ehkologo-biologicheskikh svoyjstv pochv Yuga Rossii pri zagryaznenii ftorom, borom, selenom, mihshjyakom: diss. ...kand. biol. nauk. - Rostov-na-Donu, 2005.
6. Mangataev, A.C. Vliyanie okislennihkh burihkh ugleyj i mineralizovannihkh karjernihkh vod na svoyjstva kashtanovihkh pochv Selenginskogo srednegorjya: diss. .kand. biol. nauk. - Ulan-Udeh, 2007.
7. Iljbulova, G.R. Biologicheskaya aktivnostj pochv Zauraljya Respubliki Bashkortostan v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya predpriyatiyami gornorudnogo kompleksa: diss. ... kand. biol. nauk. - Ufa, 2009.
Статья поступила в редакцию 20.11.12
УДК 528.651.224
Shchekina V.V. THE FIRST INFORMATION ABOUT LIHENOBIOTE DISTRICT CONSTRUCTION COSMODROME «VOSTOCHNY» AND ITS PROSPECTS FOR LONG-TERM MONITORING RESEARCHES. The article presents data on the area of construction lihenobiote of cosmodrome «Vostochny» and the possibility of using lihenoindikatsii for monitoring studies.
Key words: cosmodrome «Vostochny», lihenobiota, lichens, lihenosinuzii, forofity, lihenoindikatsiya. В.В. Щёкина, канд. биол. наук, доц. Благовещенского гос. пед. ун-та, E-mail: [email protected].
ПЕРВЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЛИХЕНОБИОТЕ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА КОСМОДРОМА «ВОСТОЧНЫЙ» И ВОЗМОЖНОСТЬ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ДОЛГОВРЕМЕННЫХ МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Представлены данные по лихенобиоте района строительства космодрома Восточный и рассмотрена возможность использования лихеноиндикации для мониторинговых исследований.
Ключевые слова: космодром «Восточный», лихенобиота, лишайники, лихеносинузии, форофиты, ли-хеноиндикация.
В эколого-географическом (геоэкологическом) анализе воздействия различных антропогенных факторов на ландшафтно-биоценотическую структуру территории обычно используются индикаторы. Ими могут служить виды растений, животных, геохимическая среда почвогрунтов, природных вод и др. реагирующих на различные виды антропогенных трансформаций естественной среды. При анализе воздействий космодромов важным является выбор таких объектов-индикаторов, которые будут комплексно реагировать на изменение не только субстрата, но и показателей атмосферного воздуха и др. К этим организмам можно отнести лишайники.
Материалом для настоящей работы послужили гербарные сборы лишайников, сделанные во время полевых исследований района строительства космодрома «Восточный» (2012 г.) в соответствии с общей программой НИР по теме «Оценка антропогенных трансформаций ландшафтно-биоценотической структуры космодрома «Восточный» и сопредельных территорий на основе ландшафтно-биоценотического и углеводородного стационаров».
В процессе полевых работ был изучен видовой состав эпи-фитных и эпигейных синузий 9 пробных площадей, размером 400м2, заложенных на ключевых участках ландшафтно-биоце-нотического стационара. Общая характеристика собранных и определенных видов лишайников приведена в таблице 1.
В результате первичных исследований было отмечено 40 видов лишайников, относящихся к 8 семействам и 23 родам. Наибольшим количеством видов представлены семейства Parmeliaceae (15), Cladoniaceae (7) и Physciaceae (7). Среди
жизненных форм преобладают листоватые виды (23), кустистых лишайников - 10, накипных - 7. Преобладающая экологическая группа лишайников - эпифитные (29), поселяющиеся на коре и ветках деревьев. Поскольку в районе строительства космодрома основной тип растительности лесной, то это вполне объяснимо. К группе эпигейных лишайников мы отнесли виды (10), произрастающие собственно на почве, а также на валежнике, комлях деревьев, у основания стволов. Среди этой группы преобладают виды рода Cladonia. Лишайник Arctoparmelia separate был отмечен нами только единожды (точка 115) на замшелом камне, поэтому мы отнесли ее к группе эпилитных.
Каждая пробная площадь, заложенная на сопредельных территориях космодрома, представляет собой мезокомбинацию растительности и является частью урочища, включающего одну или несколько фаций. Полные описания пробных площадей приводятся в отчетах о выполнении НИР «Антропогенные трансформации ландшафтно-биоценотической структуры космодрома «Восточный» и сопредельных территорий на основе ланд-шафтно-биоценотического и углеводородного стационаров». Здесь мы приводим дополнительную характеристику населения лишайников.
Пробная площадь № 106 - березово-лиственничный лес, пройденный пожаром прошлого года. На ветках лиственницы Evernia mesomorpha, на уцелевших стволах березы плосколист-ной единичные экземпляры Parmelia saxatilis, Flavoparmelia caperata, поврежденные огнем, на опавших ветках - Evernia mesomorpha, Melanelia huei.
