Научная статья на тему 'Особенности фитоценозов в окрестностях Медногорского медно-серного комбината'

Особенности фитоценозов в окрестностях Медногорского медно-серного комбината Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
106
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАСТЕНИЯ / PLANTS / ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ТРАВЫ / MEDICINAL HERBS / ФЛОРА / FLORA / ФИТОЦЕНОЗЫ / PHYTOCENOSES / РАСТИТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ / PLANT RESOURCES

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Немерешина Ольга Николаевна, Чурилина Татьяна Николаевна, Гусев Николай Фёдорович

Проведено исследование фитоценоза в окрестностях Медногорского медно-серного комбината Кувандыкского района Оренбургской области. Состав типового злаково-разнотравного фитоценоза в окрестностях промышленного центра Южного Урала г. Медногорска насчитывает более 50 видов высших растений, относящихся к 21 семейству. Наиболее многочисленны в видовом отношении представители семейств астровые (Asteraceae), мятликовые (Poaceae) и подорожниковые (Plantaginaceae). Реликтовых и охраняемых видов растений в пределах исследуемых фитоценозов не обнаружено. Учитывая использование многих растений, произрастающих на территории, близкой к заводу, в качестве лекарственного растительного сырья (ЛРС), требуется организовать проверку их качества на содержание тяжёлых металлов, обладающих токсичностью и негативно влияющих на процессы метаболизма в организме человека.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Немерешина Ольга Николаевна, Чурилина Татьяна Николаевна, Гусев Николай Фёдорович

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

PECULIARITIES OF PHYTOCENOCES IN THE NEIGHBOURHOOD OF THE MEDNOGORSK INTEGRATED COPPER-AND-SULPHER PLANT

The study of phytocenosis in the vicinity of the Mednogorsk copper-sulfur plant in the Kuvandyksky district of the Orenburg region was carried out. The composition of the typical cereals-and-fodder grasses phytocenosis in the vicinity of Mednogorsk, the South Urals industrial center, includes more than 50 species of higher plants, belonging to 21 families. The most numerous as related to species types, are representatives of the asters (Asteraceae), bluegrass (Poaceae) and plantain (Plantaginaceae) families. The relict and protected plant species have not been observed within the phytocenoses under study. Taking into account the fact that many plants, growing on the territory adjacent to the plant, are used as medicinal vegetal raw stuff (MVRS), their quality should be thoroughly controlled. First of all, it is necessary to control the products and MVRS for the content of toxic heavy metals that have negative influence on the metabolic processes in the human body.

Текст научной работы на тему «Особенности фитоценозов в окрестностях Медногорского медно-серного комбината»

состоянием окружающей среды в местах расположения пасек и является следствием ближнего и дальнего переноса антропогенных загрязнений. Проведённая эколого-хозяйственная оценка выбранных территорий подтверждает, что на второй почвенной площадке (п. Нагайбакский) антропогенное влияние на природу минимальное, там сохраняются многочисленные виды насекомых, питающихся нектаром и пыльцой, что подтверждает относительную экологическую безопасность.

Непосредственная близость посёлка Совхозный к горнодобывающему предприятию ОАО «Алек-сандринская горно-рудная компания» отрицательно влияет на численность и биоразнообразие насекомых, а именно пчёл и шмелей. Ведь в природе на цветках насекомых данного вида тогда много, когда условия для размножения благоприятны, местность экологически безопасна.

Выводы.

1. Увеличение процессов техногенного загрязнения агроэкосистем способствует аккумуляции тяжёлых металлов в соцветиях медоносных растений. Растения обладают разной степенью аккумуляции химических элементов. Количественный состав химических элементов в растениях во многом зависит от географического расположения медоносных растений по отношению к источнику загрязнения.

2. Малочисленность шмелей и медоносных пчёл или полное их отсутствие на цветках медоносных растений может служить индикатором экологического неблагополучия территорий.

Литература

1. Шакирова С.С., Гизатулина Ю.А. Содержание тяжёлых металлов в медоносных растениях на территории Троицкого района Челябинской области // Молодые учёные в решении актуальных проблем науки: матер. междунар. науч.-практич. конф. молодых учёных и специалистов. 20 — 21 ноября 2014 г. Троицк: ФГБОУ ВПО УГАВМ, 2014. С. 139 - 141.

2. Таирова А.Р., Шарифьянова В.Р., Ахметзянова Ф.К. Геохимическая оценка почв лесостепной зоны Южного Урала // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. 2013. Т. 214. С. 412 - 416.

3. Фаткуллин Р.Р., Гизатуллина Ю.А. Оценка загрязнённости трофической цепи «почва — растение — тело пчелы — продукция пчеловодства» тяжёлыми металлами в условиях лесостепной зоны Южного Урала // Инновационные проекты студентов в биологии, экологии и зоотехнии: матер. междунар. студенч. науч.-практич. конф. Троицк: ФГБОУ ВПО «УГАВМ», 2014. С. 152 — 154.

4. Бозымов К.К. Технология производства продуктов животноводства / К.К. Бозымов, Е.Г. Насамбаев, В.И. Косилов [и др.]. Уральск: Западно-Казахстанский аграрно-тех-нический университет имени Жангир хана., 2016. Т. 2. 530 с.

5. Пушкарёв Н.Н., Бурцев П.Ю., Косилов В.И. Влияние генотипических и паратипических факторов на рост и медопродуктивность пчелиных семей // Современные проблемы животноводства в условиях инновационного развития отрасли: матер. Всерос. науч.-практич. конф. Лесниково, 2017. С. 176 — 179.

6. Фаткуллин Р.Р., Гизатуллина Ю.А. Тяжёлые металлы в трофической цепи «почва — растение — тело пчелы — продукция пчеловодства» тяжёлыми металлами в условиях лесостепной зоны Южного Урала // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017 № 4 (66). С. 271 — 273.

Особенности фитоценозов в окрестностях Медногорского медно-серного комбината

О.Н. Немерешина, к.б.н, ФГБОУ ВО Оренбургский ГМУ; Т.Н. Чурилина, к.б.н., Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Загрязнение окружающей среды отходами химических производств представляет важную экологическую проблему Урала и Сибири. Одним из промышленных предприятий Оренбургской области является Медногорский медно-серный комбинат (ММСК), оказывающий влияние на экологическую обстановку в г. Медногорске и Кувандыкском районе в целом.

Территория, занимаемая г. Медногорском, расположена в южной части западного склона Урала, на склонах, обеднённых лесом, и углублённой долины реки Блявы. Медногорск находится на расстоянии около 220 км (по железнодорожным путям) в восточную сторону от г. Оренбурга и примерно в 100 км в западном направлении от г. Орска - крупного индустриального центра Оренбуржья. Занимаемая территория включена в Уральскую складчатую страну, и рельеф этого района не имеет аналогов в

Оренбургской области по уровню расчленённости, многообразию геологической структуры [1].

Медногорск расположен в лесостепной и степной природных зонах. Климат здесь характеризуется явно выраженной резкой континентальностью: малым количеством атмосферных осадков, которые выпадают обычно в тёплое время года, жарким летом и морозной зимой. При этом малое количество осадков в зимний период способствует сильному промерзанию почвы [2]. Почвенный покров г. Медногорска представлен тёмногумусовым горизонтом мощностью свыше 30 см, тёмно-серого, до смоляного, цвета с каштаново-бурым оттенком [1]. Фитоценозы в окрестностях города достаточно мозаичны, что объясняется рельефом, режимом увлажнения и влиянием антропогенного фактора [3, 4].

По левой и правой сторонам трассы Оренбург - Орск, проходящей через Медногорск, идёт образование блюдец-западин, достигающих в диаметре 30 - 50 м (реже - до 300 м) и глубиной - до 2 - 3 м. Этот процесс связан с механическим подземным выносом частиц породы (суффозией) и с

выщелачиванием карбонатов. Блюдца накапливают талые и дождевые воды, за счёт чего идёт дополнительное увлажнение, западины покрываются лугово-болотным растительным сообществом и зарастают видами Salix (S. alba, S. triandra, S. pentandra, S. caprea), Populus tremula, Betulapendula, Rhamnus cathartica, Rosa cinnamomea. Во времена увеличенной и умеренной влажности в западинах

остаются озерки, привлекающие водоплавающих и околоводных птиц, которые создают в этих местах свои гнёзда и выращивают потомство [1].

Растительный покров верхних участков ко -согоров представлен разнотравно-типчаковым растительным сообществом, а нижние участки -лабазниково-красивейшековыльной ассоциацией (табл.).

Видовой состав растительного сообщества окрестностей города Медногорска

Номер Вид Обилие Номер Вид Обилие

1 Семейство паслёновые (Solanaceae) 9.2 Кровохлёбка лекарственная (Sanguisorba officinalis) un

1.1 Белена чёрная (Hyoscyamus niger) un 9.3 Лабазник шестилепестный (Filipéndula hexapetala) sP

2. Семейство валериановые - Valerianaceae 9.4 Спирея городчатая (Spiraea crenata) sol

2.1 Валериана лекарственная (Valeriana officinalis) sol 10 Семейство мятликовые (Poaceae)

3 Семейство астровые (Asteraceae) 10.1 Кострец безостый (Bromus inermis) sol

3.1 Василёк шероховатый (СеМаигеа scabiosa) sol 10.2 Житняк гребенчатый (Agropyron cristatum) sP

3.2 Девясил иволистный (Inula salicina) sol 10.3 Ковыль Залесского (Stipa zalesskii) sP

3.3 Мелколепестник канадский (Erigeron canadensis) sol 10.4 Пырей ползучий (Elytrigia repens) coP1

3.4 Пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare) COP2 10.5 Овсяница бороздчатая, типчак (Festuca valesiaca) coP1

3.5 Полынь австрийская (Artemisia austriaca) sP 10.6 Тимофеевка степная (Phleum phleoides) sP

3.6 Полынь горькая (Artemisia absinthium) cop1 11 Семейство капустные (Brassieaceae)

3.7 Полынь эстрагон (Artemisia dracunculus) sP 11.1 Икотник серый (Berteroa incana) sol

3.8 Татарник колючий (Onopordum acanthium) un 11.2 Ярутка полевая (Thlaspi arvense) sP

3.9 Тысячелистник благородный (Achillea nobilis) un 12 Семейство истодовые (Polygalaceae)

3.10 Тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium) sol 12.1 Истод хохлатый (Polygala comosa) sol

3.11 Цикорий обыкновенный (Cichorium intybus) cop1 13 Семейство бобовые (Fabaceae)

3.12 Чертополох поникший (Carduus nutans) sol 13.1 Клевер горный (Trifolium montanum) sP

4 Семейство лютиковые (Ranunculaceae) 13.2 Лядвенец рогатый (Lótus corniculktus) un

4.1 Василистник малый (Thalictrum minus) sP 13.3 Эспарцет песчаный (Onobrychis arenaria) sol

4.2 Прострел раскрытый (Pulsatilla patens) sP 14 Семейство крапивные (Urticaceae)

5 Семейство подорожниковые (Plantaginaceae) 14.1 Крапива двудомная (Urtica dioica) sP

5.1 Подорожник большой (Plantago major) sol 15 Семейство амарантовые (Amaranthaceae)

5.2 Подорожник средний (Plantago media) un 15.1 Лебеда садовая (Atriplex hortensis) sol

5.3 Подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata) sol 15.2 Марь белая (Chenopodium album) sol

5.4 Вероника колосистая (Vemnica spicata) sol 15.3 Щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus) sol

5.5 Вероника седая (Veronica incana) sP 16 Семейство норичниковые (Scrophulariaceae)

5.6 Льнянка обыкновенная (Linaria vulgaris) CoP2 16.1 Марьянник полевой (Melampyrum arvense) sol

6 Семейство вьюнковые (Convolvulfceae) 17 Семейство сельдерейные (Apiaceae)

6.1 Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) coP1 17.1 Порезник средний (Libanotis intermedia) sol

7 Семейство гречишные (Polygonaceae) 17.2 Синеголовник плосколистный (Eryngium planum) sol

7.1 Горец птичий (Polygonum aviculare) coP1 18 Семейство толстянковые (Crassulaceae)

7.2 Щавель курчавый (Rumex crispus) un 18.1 Очиток большой (Sedum maximum) sol

8 Семейство яснотковые (Lamiaceae) 19 Семейство бурачниковые (Boraginaceae)

8.1 Душица обыкновенная (Origanum vulgare) sol 19.1 Синяк обыкновенный (Echium vulgare) sol

8.2 Тимьян ползучий - чабрец (Thymus serpyllum) sP 20 Семейство гвоздичные (Caryophyllaceae)

8.3 Шалфей степной (Salvia stepposa) sP 20.1 Смолевка вильчатая (Silene dichotoma) un

9 Семейство розоцветные (Rosaceae) 21 Семейство мальвовые (Malvales)

9.1 Земляника зелёная (Fragaria viridis) sP 21.1 Хатьма тюрингенская (Lavatera thuhngiaca) un

Примечание: обилие видов представлено по шкале Друде: сор2 - виды встречаются повсеместно, плотность высокая; copi -если обилие достаточно высокое; sp - если обилие умеренное, растения рассеяны по площади, встречаются неравномерно; sol - если растения представлены единичными рассеянными экземплярами; un - растения представлены одним экземпляром

В составе разнотравья луговых степей отмечены: Trifolium montanum, Pedicularis comosa, Scorzonera purpurea, Thymus marschallianus, Dianthus andrzejowskianus, Achillea millefolium, Viscaria viscosa. В длинных углублениях, образованных при стоке воды, обычно можно встретить: Sanguisorba officinalis, Silene latifolia, Veratrum lobelianum, Gladwlus imbricatus. На заболоченной опушке зарослей черноольшанника (Alnus glutinosa) встречается Orchis militaris в окружении зарослей осоки (Carex). На каменистых склонах и скальных выходах преобладают в основном петро-фиты: Clausia aprica, Sedum hybridum, Centaurea marschalliana, Dianthus uralensis, Orostachys spinosa [1].

На довольно узкой полоске водораздела расположен степной участок, травяной покров которого включает: Stipa tirsa и Stipa Zalesskii, Helictotrichon schellianum, Polygonum alpinum, Libanotis sibirica. На южных склонах обычны виды, типичные для каменистой местности: Sedum hybrida, Orostachys spinosa, Thymus guberlinensis. Реликтовые и эндемичные растения представлены: Elytrigia pruinifera, Dianthus uralensis, Clausia gracillima [1].

Степное разнотравье имеет в своём обыкновении виды, представленные растениями, обладающими признаками ксероморфизма. Среди них следующие: Be^roa incrna, Phlomis tuberose, Nonea pulla, Artemisia austriaca, Verbascum phoeniceum, Salvia stepposa, Thymus marschallianus. Пониженные участки, в зоне влияния промышленных поллю-

тантов комбината, занимают мезофильные растения, представленные Polygala comosa, Stellaria graminea, Thalictrum minus, Filipendula hexapetala, и некоторые другие [1, 4].

Состав типового злаково-разнотравного фитоценоза в окрестностях промышленного центра Южного Урала г. Медногорска насчитывает более 50 видов высших растений, относящихся к 21 семейству. Наиболее многочисленны в видовом отношении представители семейств астровые (Asteraceae), мятликовые (Poaceae) и подорожниковые (Plantaginaceae) (рис.).

Реликтовых и охраняемых видов растений в пределах исследуемых нами фитоценозов не обнаружено.

На территории, прилегающей к городу, в зоне влияния промышленных поллютантов комбината, расположены сельскохозяйственные угодья, садовые участки и огороды местного населения. В окрестностях города встречаются в различных сообществах лекарственные растения, применяемые в научной и народной медицине. Вся выращенная сельскохозяйственная продукция употребляется в пищу и в качестве корма животным, а дикорастущие лекарственные растения, заготовленные населением в окрестностях города, используются в медицинской практике для лечения заболеваний и профилактики патологий.

Учитывая использование выращенной продукции в питании и традициях местного населения по заготовке лекарственного растительного сырья

Семейство яснотковые (Lamiaceae), 5%

Семейство паслёновые ( Solanaceae), 2%

Рис. - Процентное соотношение семейств сосудистых растений в окрестностях г. Медногорска

(ЛРС) на территории, близкой к заводу, требуется организовать проверку их качества. В первую очередь необходимо провести проверку продукции и ЛРС на содержание тяжёлых металлов, обладающих токсичностью и негативно влияющих на процессы метаболизма в организме человека [5 - 7]. Поэтому проблема экологической безопасности сельскохозяйственной продукции и ЛРС, выращиваемой и заготавливаемой в зоне влияния промышленных поллютантов, является актуальной для исследуемого региона. Вопросы экологии питания касаются в первую очередь органов власти района, экологических служб и органов здравоохранения, способных обеспечить контроль продукции, используемой населением.

Литература

1. Чибилёв А.А. Географический атлас Оренбургской области. М: Издательство ДИК, 1999. 96 с.

2. Чибилёв А.А. Зелёная книга степного края. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1987. 280 с.

3. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. Состояние флоры южных районов Оренбургской области // Земледелие. 2004. № 4. С. 37 - 38.

4. Рябинина З.Н., Маханова Г. С. Оценка современного состояния флоры центрального Оренбуржья //Фундаментальные исследования. 2014. №. 9. С. 12.

5. Тиньков А. А. и др. Содержание металлов и металлоидов в листьях трёх видов подорожника, произрастающих на территории Южного Урала // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2016. Т. 19. № 11. С. 27 - 31.

6. Тиньков А.А. и др. Универсальные механизмы токсичности ртути // Патогенез. 2015. Т. 13. № 4. С. 18 - 27.

7. Гусев Н.Ф. Жуков А.П., Немершина О.Н. Биогенные элементы в природе и их роль в жизнедеятельности организмов. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2003. 128 с.

Особенности водного режима некоторых представителей рода Hydrangea L. в коллекции Южно-Уральского ботанического сада-института г. Уфы

ФК. Мурзабулатова, мл.н.с., Южно-Уральский БСИ УФИЦ РАН

Всестороннее изучение интродукции декоративных древесных растений в новые условия существования позволяет провести отбор адаптированного биологически разнообразного ассортимента для зелёного строительства. Показатели водного обмена растений представляют собой один из критериев для оценки устойчивости их к неблагоприятным факторам среды. Водоудерживающая способность листьев является основным физиологическим показателем, по которому диагностируется устойчивость растений к засухе [1].

Полученные нами первичные оценки перспективности интродукции [2, 3] необходимо дополнить выявлением особенностей водного режима произрастания в новых экологических условиях.

Гортензии (Hydrangea L.) - высокодекоративные кустарники, по экологии являются обитателями лесных горных склонов, растут на опушках под разреженными пологами лесов, по берегам рек [4].

Целью исследования было изучение водного режима некоторых представителей рода Hydrangea L. коллекции Южно-Уральского ботанического сада-института г. Уфы (Башкирское Предуралье).

Материал и методы исследования. Объектами исследования являлись шесть видов коллекции Южно-Уральского ботанического сада-института г. Уфы, относящихся к роду Hydrangea: H. arborescens L. (гортензия древовидная), H. bretschneideri Dipp. (г. Бретшнейдера), H. cinerea Small (г. пепельная), H. heteromalla D. Donn (г. почвопокровная), H. radiata Walter (г. лучистая), H. xanthoneura D. Diels (г. золотистожилковая) [5, 6]. Для оценки водно-

го режима применяли методики Н.А. Гусева [7], В.А. Таренкова, Л.Н. Ивановой [8].

Для опыта отбирали пробу листьев гортензий, отсчитывали по 20 листовых пластинок и взвешивали их. Пробы листьев оставляли на воздухе для обезвоживания на 24 час., после чего их взвешивали. Далее образцы в течение 2 час. выдерживали в сушильном шкафу при 110°С. Рассчитывали общую оводнённость водоудерживающую способность (Я), содержание подвижной влаги (Ь) по формулам: W = 100 (М - М2) / М; Я = 100 ((М - М2) - (М - М1)) / М = = 100 (М1 - М2) / М; Ь = W - Я, где М - масса свежей пробы;

М1 - масса пробы спустя сутки; М2 - масса пробы после высушивания.

Сравнение прихода воды и её расхода носит название водного баланса растения. Если расход воды превышает её приход, то в растении возникает водный дефицит. Водный дефицит определяли следующим образом: листья (по 10 шт.) с обновлёнными срезами черешков взвешивали (М1) и помещали черешками в колбу с водой для насыщения. Колбы с листьями ставили в сосуд с водой и для создания влажной камеры накрывали таким же по размеру сосудом. После 24-часового насыщения листья взвешивали (М2). Водный дефицит в листьях (процентное количество поступившей воды от общего содержания воды в состоянии полного насыщения) вычисляли по формуле:

ВД = (М2 - М1) / (М2 - Мз) ■ 100, где ВД - водный дефицит в %;

М1 - масса листьев до 24-часового насыщения, г;

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.