Научная статья на тему 'Эффективность поглощения биогенных элементов аиром болотным (Acorus calamus)'

Эффективность поглощения биогенных элементов аиром болотным (Acorus calamus) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
314
159
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Символ науки
Область наук
Ключевые слова
ВЫСШАЯ ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ / МАКРОФИТЫ / АИР БОЛОТНЫЙ / ACORUS CALAMUS / БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Никифоров-никишин Дмитрий Львович, Никифоров-никишин Алексей Львович, Бородин Алексей Леонидович

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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Никифоров-никишин Дмитрий Львович, Никифоров-никишин Алексей Львович, Бородин Алексей Леонидович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Эффективность поглощения биогенных элементов аиром болотным (Acorus calamus)»

//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: niknikdl@rambler.ru Никифоров-Никишин Алексей Львович доктор биол. наук, профессор ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ

E-mail: n-nikishinal@mgutm.ru Бородин Алексей Леонидович доктор биол. наук, профессор ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ

E-mail: allboro@mail.ru

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: Glebova-Podyrets@mail.ru

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).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.