CC BY
159
//Экосистемные перестройки и эволюция биосферы. - 2001. - №. 4. - С. 142-146.
© Никифоров-Никишин Д.Л., Бородин А.Л., Никифоров-Никишин А.Л., 2016
УДК: 574.58
Никифоров-Никишин Дмитрий Львович
канд. биол.наук, доцент ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ
E-mail: [email protected] Никифоров-Никишин Алексей Львович доктор биол. наук, профессор ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ
E-mail: [email protected] Бородин Алексей Леонидович доктор биол. наук, профессор ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ
E-mail: [email protected]
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОГЛОЩЕНИЯ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АИРОМ БОЛОТНЫМ (ACORUS CALAMUS)
Аннотация
В статье рассмотрена динамика поглощения аиром болотным (Acorus calamus) биогенных элементов из водного раствора фосфатов и нитратов. Показано, что аир болотный активно поглощает из раствора биогенные элементы, способствуя очищению воды.
Ключевые слова
Высшая водная растительность, Макрофиты, Аир болотный, Acorus calamus, Биогенные элементы.
Водные и прибрежные растения играют большую роль в подержании устойчивости водных экосистем. Выделение кислорода, поглощение излишних биогенных элементов, аккумуляция токсикантов, только небольшая часть функций выполняемая макрофитами [2, с. 74]. Используя определенный набор водных растений можно значительно улучшить качество водной среды, а также привлекательность водоема как место отдыха. Высшая водная растительность, конкурируя с фитопланктоном за минеральное питание, значительно снижает вероятность массового развития фитопланктона и нитчатых форм водорослей [1, с. 14]. Водные растения все чаше используются для улучшения биофильтрации водоема, очистки сточных вод, организации искусственных нерестилищ рыб.
При этом нерегулируемый рост макрофитов может приводить к негативным изменениям экосистемы [3, с. 96]. Тростник обыкновенный (Phragmites australis), Рогоз широколистный (Typha latifolia), Камыш озерный (Scirpus lacustris) примеры тех видов, которые, обладая неконтролируемым ростом, быстро захватывают прибрежные акватории, приводя к заиливанию и заболачиванию водоема, поэтому при организации очистных сооружений, закреплении береговой линии необходимо ответственно подойти к выбору набора водных растений.
Одним из типичных представителей прибрежной водной растительности, способных существовать в широком диапазоне условий является аир болотный (Acorus calamus). Это водно-болотное растение может культивироваться на глубинах до 1 м образуя плотные моновидовые скопления с длительным вегетационным периодом. Образуя значительную биомассу, листья аира слабо разлагаются в водной среде и позволяют при своевременном извлечении значительно снизить уровень органического загрязнения. Так как растения аира
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_
слабо накапливают радионуклиды по сравнению с другими видами его можно использовать при достаточно высоком уровне радиационного и токсического загрязнения [4, с. 43; 5, с. 37].
В условиях средней полосы России аир размножается только вегетативно, что позволят легче контролировать его экспансию в естественных водоемах. Аир болотный (Acorus calamus) является источником ценных биологически активных веществ используемых в фармакологии и ветеринарии. Возможно, что выделяемые им воду фитонциды снижают уровень бактериального загрязнения водной среды.
На кафедре "Биоэкологи и Ихтиологии" МГУТУ была проведена экспериментальная работа по оценке извлечения аиром болотным биогенных элементов из водного раствора солей. Измерялась динамика содержания нитратов и фосфатовв растворе следующими первоначальными значениями PO4 - 2 мг/л, NO3 -10 мг/л. Эти параметры характеризуют сильное загрязнение водоема и приводят к цветению воды в результате массового развития зеленых и сине-зеленых водорослей в летнее время.
Одиночные растения аира помещались в пятилитровые емкости с раствором солей и культивировались в течение месяца при следующих условиях содержания. Температура воды поддерживалось на уровне 20 С°, а необходимый уровень освещенности обеспечивался двумя люминесцентными лампами по 40 ватт с необходимым для фотосинтеза спектром. Уровень раствора поддерживался регулярным добавлением воды из установки обратного осмоса.
Измерения уровня фосфатов и нитратов проводилось каждые 7 дней. Все опыты были выполнены в 3 кратной повторности. Контролем служила емкость без растений, так как фосфаты и нитраты могли выпадать в осадок или усваиваться микроорганизмами.
Таблица 1
Динамика изменения уровня фосфатов и нитратов в растворе при культивировании аира болотного
День опыта PO4 (мг/л) NO3 (мг/л) контроль
PO4 (мг/л) NO3 (мг/л)
1 2 (±0,03) 10 (±0,01) 2,0 10,0
7 1,8 (±0,01) 4,2 (±0,02) 2,0 10,0
14 0,7 (±0,01) 0,6 (±0,02) 2,0 10,0
21 0,5 (±0,01) 0,2 (±0,01) 2,0 9,9
30 0,5 (±0,01) Не обнаружено 1,9 9,9
Как показали приведенные исследования, аир болотный активно извлекает из раствора биогенные элементы, способствуя очищению воды. Содержание нитратов снижалось быстрее, чем содержание солей фосфора. В последние дни отсутствие соединений азота, скорее всего, привело к лимитированию роста растений и усвоению других биогенных элементов.
В контрольных опытах изменение содержания фосфатов и нитратов практически не происходило и было в рамках погрешности измерений.
За время исследований растения аира значительно увеличили вегетативную массу и сформировали мочку водных корней эффективно поглощающий растворенные вещества, это показывает, что поступление минерального питания возможно не только из грунта, но непосредственно из водной среды. Список использованной литературы:
1. Булохов А. Д. и др. Аккумуляция 137cs в прибрежноводных и водных экосистемах юго-западных районов брянской области // Вестник Брянского государственного университета. 2011. № 4 С. 14-17.
2. Горбунов А.В., Горбунов О.В., Бородин А.Л., Ридигер А.В. Характеристические особенности пресноводного ихтиоценоза модельного водоема зарегулированного типа. Рыбное хозяйство. 2013. № 4. С. 74-77.
3. Кобиашвили Г.А., Никифоров-Никишин Д.Л., Никифоров-Никишин А.Л., Бородин А.Л. Подавление регенерации эпителиальной ткани хвостового плавника меченосца водным экстрактом чаги. Рыбное хозяйство. 2008. № 1. С. 96.
4. Лукьянчиков Д. И. Использование биологических прудов в процессе очистки промышленных вод от загрязнений и использование их илистых осадков в сельском хозяйстве //Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. Т. 6. № 6 С 42-49.
5. Симаков Ю.Г, Никифоров-Никишин А.Л, Бородин А.Л. Хрусталик гидробионтов: морфология, биохимия, цитогенетика; М-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. ун-т технологий и управления, Каф. биоэкологии и ихтиологии. Ростов-на-Дону, 2005 160 с.
© Никифоров-Никишин Д.Л., Никифоров-Никишин А.Л., Бородин А.Л., 2016
УДК 631:418
Подурец Ольга Ивановна
канд. биол. наук, доцент НФИ КемГУ, г. Новокузнецк, РФ E-mail: [email protected]
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕЛКОЗЕМА ЭМБРИОЗЕМОВ РАЗНЫХ ТИПОВ
ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ КУЗБАССА
Аннотация
Комплекс факторов почвообразователей на техногенных ландшафтах определяет асинхронность смены стадий сукцессии растительных группировок и этапов почвообразования. Наиболее важным показателем, стимулирующим эволюцию эмбриоземов, является содержание в мелкоземе физической глины, регулирующей влагонакопление в техногенном субстрате.
Ключевые слова
Технопедогенез, эмбриозем, сукцессия, гранулометрический состав мелкозема
Современный технопедогенез связан с трансформацией естественной природной средыи с формированием специфических почвенных структур на техногенном ландшафте [1, с.117].
Развитие почвообразовательных процессов на техногенных ландшафтах связано с формированием эмбриоземов по следующему ряду: инициальный ^ органо-аккумулятивный ^ дерновый^ гумусово-аккумулятивный. Каждый тип эмбриозема приурочен к местообитанию в экологическом пространстве с характерной растительной группировкой - от пионерной растительности на инициальном эмбриоземе до замкнутого фитоценоза на гумусово-аккумулятивном эмбриоземе [2, с.15; 3, с. 36; 4, с.15].
Фрагментарность комплекса факторов почвообразователей на техногенных ландшафтах определяет асинхронность смены стадий сукцессии [4, с. 15; 5, с. 170].Все типы эмбриоземов характеризуются малой профильной мощностью и высокой дифференциацией гранулометрических фракций, чтосвязано с дифференциацией продуктов техногенной дезинтеграции материала, по мере дальнейшего развития почвообразования происходит и перемещение продуктов биохимической дезинтеграции. Это создает широкую экологическую пестроту для поселения микроорганизмов и высших растений и почвообразовательных процессов в целом.
В ходе посттехногенного почвообразования изменение гранулометрического состава мелкозема определяется рядом процессов: физической дезинтеграцией; биохимической дезинтеграцией; гравитационной дифференциацией тонкодисперсного материала; накоплением органического вещества в биогенных горизонтах [3, с. 100].
На основании полученных данных выявлены различия в соотношении механических фракций в разных типах эмбриоземовЛиствянского угольного разреза и определенная тенденция изменений при смене фазы почвообразования (табл. 1).
