Научная статья на тему 'Влияние аэральных выбросов силикатного производства на травяно-кустарниковый ярус соснового биогеоценоза'

Влияние аэральных выбросов силикатного производства на травяно-кустарниковый ярус соснового биогеоценоза Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
140
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИЗВЕСТКОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ / СОСНОВЫЙ БИОГЕОЦЕНОЗ / ПОДЛЕСОК / ТРАВЯНОЙ ПОКРОВ / СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ / LIME POLLUTION / PIN GEOBIOCOENOSIS / UNDERWOOD / HERBAGE / STRUCTURAL ORGANIZATION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Майшанова Маргарита Ивановна, Богданов Геннадий Алексеевич, Демаков Юрий Петрович

Приводятся сведения о влиянии аэральных выбросов силикатного производства на структуру травяно-кустарникового яруса соснового биогеоценоза. Установлена положительная связь между густотой лиственного подлеска ( Salix rosmarinifolia, Cytisus ruthenicus) и степенью известкового загрязнение. Выявлено 47 видов высших сосудистых растений, среди которых присутствуют три редких для Республики Марий Эл вида, а также два вида, занесенных в Красную книгу России. Видовое богатство и индекс β-раз-нообразия травяного покрова четко убывают по мере удаления от завода. Присутствие в зоне известкового загрязнения Molinia caerulea, Neottianthe cucullata и Epipactis helleborine свидетельствует о некотором повышении, по сравнению с фоновым участком, влажности верхних горизонтов почвы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Майшанова Маргарита Ивановна, Богданов Геннадий Алексеевич, Демаков Юрий Петрович

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

THE INFLUENCE OF LIME AIR POLLUTION ON HERBAGE AND SHRUBAGE OF PINE GEOBIOCOENOSIS

The information on the influence of lime air emissions from the silex brick plant on the structure of the herbage and shrubage of a pine geobiocoenosis is given. The positive relation between the deciduous underwood density (Salix rosmarinifolia, Cytisus ruthenicus) and the lime pollution degree is stated. 47 species of higher vascular plants including three rare for Mari El species and two species included in the Red Book of Russia are found. Species wealth and β -diversity index of herbage are evidently decreasing progressively as moving away from the plant. The presence of Molinia caerulea, Neottianthe cucullata and Epipactis helleborine in the zone of lime pollution show some increase of the moisture in the surface soil layer in comparison with the natural background.

Текст научной работы на тему «Влияние аэральных выбросов силикатного производства на травяно-кустарниковый ярус соснового биогеоценоза»

УДК 630*114.33:632.152 ББК 43.4:20.18

Майшанова М.И., Богданов Г.А., Демаков Ю.П.

ВЛИЯНИЕ АЭРАЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ СИЛИКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ТРАВЯНО-КУСТАРНИКОВЫЙ ЯРУС СОСНОВОГО БИОГЕОЦЕНОЗА

Maishanova M.I., Bogdanov G.A., Demakov YU.P.

THE INFLUENCE OF LIME AIR POLLUTION ON HERBAGE AND SHRUBAGE OF PINE GEOBIOCOENOSIS

Ключевые слова: известковое загрязнение, сосновый биогеоценоз, подлесок,

травяной покров, структурная организация.

Keywords: lime pollution, pin geobiocoenosis, underwood, herbage, structural

organization.

Аннотация

Приводятся сведения о влиянии аэральных выбросов силикатного производства на структуру травяно-кустарникового яруса соснового биогеоценоза. Установлена положительная связь между густотой лиственного подлеска (Salix rosmarinifolia, Cytisus ruthenicus) и степенью известкового загрязнение. Выявлено 47 видов высших сосудистых растений, среди которых присутствуют три редких для Республики Марий Эл вида, а также два вида, занесенных в Красную книгу России. Видовое богатство и индекс fi-разнообразия травяного покрова четко убывают по мере удаления от завода. Присутствие в зоне известкового загрязнения Molinia caerulea, Neottianthe cucullata и Epipactis helleborine свидетельствует о некотором повышении, по сравнению с фоновым участком, влажности верхних горизонтов почвы.

Abstract

The information on the influence of lime air emissions from the silex brick plant on the structure of the herbage and shrubage of a pine geobiocoenosis is given. The positive relation between the deciduous underwood density (Salix rosmarinifolia, Cytisus ruthenicus) and the lime pollution degree is stated. 47 species of higher vascular plants including three rare for Mari El species and two species included in the Red Book of Russia are found. Species wealth and fi-diversity index of herbage are evidently decreasing progressively as moving away from the plant. The presence of Molinia caerulea, Neottianthe cucullata and Epipactis helleborine in the zone of lime pollution show some increase of the moisture in the surface soil layer in comparison with the natural background.

Одной из основных задач современной фитоценологии является оценка влияния загрязнения среды продуктами антропогенной деятельности, сильно возросшей во второй половине 20 столетия, на состояние растительности. Характер влияния загрязняющих веществ на травяно-кустарниковый ярус во многом зависит от его химического и агрегатного состава. В настоящее время наиболее подробно описано влияние на растительность аэротехногенных выбросов тяжелой промышленности [2, 3, 4, 6, 10, 12, 14, 15], однако практически не изучено ее изменение под воздействием длительных выбросов пыли заводами силикатного кирпича, которые действуют во многих регионах России.

Цель работы - оценка влияния длительного известкового загрязнения на состояние травяно-кустарникового яруса соснового биогеоценоза.

Объектом исследования являлся сосновый биогеоценоз, расположенный к северу от ЗАО «Марийский завод силикатного кирпича» (квартал 27 силикатного участкового лесничества Республики Марий Эл), действующего с 1953 года. Основным компонентом выбросов является пыль известняка и оксид кальция. Древостой на объекте чисто

сосновый разновозрастный (60+100 лет) II класса бонитета, произрастающий на песчаной слабоподзолистой почве. Тип условий произрастания - свежий бор.

Для оценки влияния выбросов силикатного производства на состояние травянокустарникового яруса в биотопе заложено девять учетных лент, расположенных на разном удалении от источника загрязнения (рисунок 1). Между пробными площадями серий I и II проходит линия электропередач (ЛЭП). Учетные ленты 1-1 и 11-1 расположены на опушке леса, примыкающей к полотну железной дороги. В пределах учетной ленты 1-2 имеется действующий очаг корневой губки (Heterobasidion аппожш ^г.) Вге£), где в древостое образовалось «окно» диаметром 5 м. Учетные ленты 11-1 и 11-2 дублируют ленты 1-1 и 1-2.

Рисунок 1 - Схема расположения пробных площадок на объекте исследования

Оценку состояния подлеска в пределах каждой учетной ленты, включающего численность и класс жизнеспособности кустов (1 - здоровые, 2 - ослабленные, 3 -мертвые), проводили на пяти круговых пробных площадках площадью 100 м2, а травянистых растений на 20 пробных площадках размером 1х1 м. Определение флоры высших сосудистых растений проводили по [7, 13], анализ флоры травяного покрова по экологическим группам проводили согласно работе Н.В. Абрамова [1]. Материал собран в 2011 году после сильной засухи 2010 г., которая отразилась на видовом составе растений, а особенно на их обилии в биогеоценозе.

Интенсивность аэральных выпадений пыли и ее зольный состав оценивали с помощью метода тканевой абсорбции [5]. Кроме того, на каждой учетной ленте оценивали показатель pH водной и солевой вытяжки из лесной подстилки, из которой были удалены мхи и лишайники, собранной на площадках 10х10 см в пятикратной повторности. Замер значений pH вытяжки определяли с помощью рН-тестера и электрода Cheker by Hanna.

Для эколого-флористического анализа травяного покрова все учетные ленты были объединены в четыре зоны по степени загрязнения (таблица І): І - зона максимального загрязнения (80-130 м от завода), 2 - зона умеренного загрязнения (190-280 м), 3 - зона слабового загрязнения (340-390 м) и контрольный участок (1500 м).

на объекте исследования

Зона загрязнени я Параметры, характеризующие известковое загрязнение

рН подстилки рН коры дерев а Содержание металлов в хлопчатобумажной ткани, мг / кг

Водны й Солево й Кальци й Желез о Кали й Стронци й и м а К

1 зона 7,б2 7,51 7,32 29920,5 211,0 бб,9 22,8 0,23

2 зона 7,39 7,1В б,77 11543,3 111,4 47,0 8,0 0,12

3 зона 7,32 7,12 5,24 5402,7 бВ,3 38,3 2,3 0,10

Фон б,35 5,73 4,29 238,9 47,3б 31,08 0,50 0,0б

Для количественной оценки структурной организации травяного покрова были использованы индексы, широко применяемые в биогеоценологии [8, 9]: 1) видового богатства (ВБ), 2) видовой насыщенности (ВН), соответствующей числу видов, приходящихся на одну пробную площадку; 3) бета-разнообразия Уиттекера (3 = ВБ/ВН - 1; 4) сложности Симпсона-Гибсона SG = 1/Е(р;)2; 5) выравненное™ сообщества Е = GS/ВБ; 6) доминирования Бергера-Паркера, равного обратной величине доли доминирующего вида, т.е. ВР = 1/pmax- Произведен также подбор функций, описывающих распределение встречаемости видов и показателей биоразнообразия по градиенту загрязнения. Исходные данные обработаны на ПК с использованием пакетов стандартных программ Exsel и 81ай811са.

Исследования показали, что густота ивы розмаринолистной (Salix rosmarinifolia L), которая является доминантом подлеска на объекте исследования, максимальна в зоне наибольшего загрязнения (таблица 2). Характер изменения численности вида по мере удаления от завода хорошо аппроксимирует отрицательная экспоненциальная функция (рисунок 2 А, таблица 3). Численность можжевельника (Juniperus communis L.) линейно возрастает по мере снижения загрязнения (рисунок 2 Б), однако на фоновом участке она резко снижается, что является не совсем типичным, так как в сосняках Марий Эл этот вид встречается почти повсеместно и в большом количестве [11]. Численность ракитника русского (Cytisus ruthenicus Fisch. ex Woloszcz.) максимальна на расстоянии 100-110 м от завода, что связано с положительным влиянием известкового загрязнения, а также бокового освещения со стороны ЛЭП и полотна железной дороги. На учетной ленте II-1 его низкая численность обусловлена большой густотой древостоя и высоким уровнем отпада от засухи 2010 года. На учетных лентах I-4 и I-5 низкая численность этого кустарника также связана с высокой густотой древостоя и мощным развитием мохового покрова. На учетной ленте I-6 и фоновом участке, где полнота древостоя понижена, его численность вновь увеличивается. Средняя высота кустов ракитника постепенно снижается к фоновому участку, что является дополнительным свидетельством положительного влияния известкового загрязнения. У можжевельника и ивы высота изменяется вне зависимости от интенсивности загрязнения. Состояние подлеска в целом неплохое и слабо изменяется по градиенту загрязнения, однако у лиственных видов, особенно у ивы, оно хуже, чем у можжевельника, что связано с густотой древостоя, а также постоянным обламыванием ее веток рабочими завода, использующим их в качестве метелок.

Учетная лента и расстояние Значения показателей состояния подлеска

ива ракитник можжевельник

N тыс. экз./га КЖ, баллы N тыс. экз./га КЖ, баллы N тыс. экз./га КЖ, баллы

11-1 (80 м) 1,82 1,30 0,18 1,30 0,06 1,00

1-1 (100 м) 1,58 1,50 0,38 1,50 0,38 1,05

11-2 (110 м) 1,20 1,25 0,48 1,30 0,10 1,20

1-2 (130 м) 1,34 1,20 0,12 1,00 0,14 1,00

1-3 (190 м) 0,38 1,40 0,22 1,20 0,20 1,00

1-4 (280 м) 0,12 1,20 0,02 1,00 0,38 1,05

1-5 (340 м) 0,16 1,38 0,04 1,00 0,32 1,06

1-6 (390 м) - - 0,26 1,00 0,60 1,00

Фон (1500 м) - - 0,28 1,00 0,06 1,00

Примечание: N - густота подлеска, КЖ - класс жизнеспособности.

Расстояние не может служить в полной мере критерием степени загрязненности среды, поскольку количество выпавших загрязняющих веществ и характер их распределения определяется мощностью производства и качеством очистных установок. В связи с этим, необходимо использовать другие показатели, в качестве каковых при известковом загрязнении могут выступать, в частности, кислотность и содержание металлов в образцах хлопчатобумажной ткани, вывешенных на разном удалении от завода [5]. Расчеты показали, что данное предположение оказалось верным: густота ивы тесно связана с содержанием ряда металлов в хлопчатобумажной ткани и с рН подстилки (таблица 3).

Расстояние от завода, км Расстояние от завода, км

А Б

Рисунок 2 - Изменение густоты ивы розмаринолистной (А) и можжевельника (Б) по

мере удаления от завода.

Таблица 3 - Параметры уравнений, отображающих изменение густоты подлеска по градиенту загрязнения и от концентрации металлов в хлопчатобумажной ткани

Показатели Уравнения Я2

Г устота кустарника, тыс. экз./га, У Независимая переменная, X

Можжевельника обыкновенного Расстояние, км У =1,18-Х +0,03 0,604

Ивы розмаринолистной Расстояние, км У =!,9-ехр (-11,4-(Х- 0,968

Показатели Уравнения R2

Г устота кустарника, тыс. экз./га, У Независимая переменная, X

0,08))

Ивы розмаринолистной рН (водной) подстилки Y =0,02-exp 3,4- (X - 6,35)) 0,700

Ивы розмаринолистной Содержание кальция, мг / кг Y =0,01 •X 1,03 0,896

Ивы розмаринолистной Содержание железа, мг / кг Y =0,16-X 1,41 0,847

Ивы розмаринолистной Содержание калия, мг / кг Y =0,16-X 2,70 0,789

Ивы розмаринолистной Содержание кобальта, мг / кг Y =0,19-X 1,22 0,784

Ивы розмаринолистной Содержание меди, мг / кг Y =0,19-X 2,68 0,874

Ивы розмаринолистной Содержание свинца, мг / кг Y =0,21 •X 1,44 0,794

Ивы розмаринолистной Содержание цинка, мг / кг Y =0,04-X 2,59 0,759

Травяной покров на объекте исследования довольно разнообразный, но редкий, что связано, отчасти, с сильной засухой 2010 года. Наибольшее значение проективного покрытия трав отмечено в первой зоне (таблица 4), которое постепенно уменьшается к фоновому участку, что свидетельствует о положительном влиянии известкового загрязнения. Известковая пыль положительно повлияла также и на видовое богатство высших сосудистых растений в зоне максимального загрязнения, где отмечено 37 видов трав; в остальных зонах, в том числе и на фоновом участке, встречается только 28-29 видов. Видовая насыщенность травяного покрова в целом уменьшается по мере приближения к источнику загрязнения, а индекс P-разнообразия, наоборот, четко возрастает (в первой зоне значение показателя в два раза выше, чем на фоновом участке). Рост P-разнообразия при промышленном загрязнении отмечен и другими исследователями [12]. Значения индексов Симпсона-Гибсона, выравненности и Бергера-Паркера нечетко изменяются по градиенту загрязнения, слабо отражая происходящие изменения.

Флора высших сосудистых растений на объекте исследования представлена в целом 47 видами, относящимися к 41 родам и 20 семействам (таблица 5). В таксономическом плане наиболее представительными являются два семейства: Asteraceae и Poaceae. Наиболее массовыми видами в первом их них являются Antennaria dioica, Solidago virgaurea, Hieracium umbellatum, а во втором Festuca ovina и Calamagrostis arundinacea, которые встречаются повсеместно. Довольно часто встречаются также Viola hirta, Neottianthe cucullata, Pulsatilla patens, P. multifida , Campanula rotundifolia, Veronica spicata, Carex ericetorum и Convallaria majalis.

Таблица 4 - Значение показателей видовой структуры травяного покрова

на объекте исследования

Показатель Значения показателей на объекте исследования

1 зона 2 зона 3 зона Фон

Проективное покрытие, % 7,2 6,1 2,6 4,5

Видовое богатство 37 29 29 28

Видовая насыщенность 5,4 6,7 6,0 7,3

Индекс Р-разнообразия Уиттекера 5,9 3,4 3,8 2,8

Индекс Симпсона-Гибсона 16,2 15,1 15,1 15,5

Показатель Индекс выравненности Значения показателей на объекте исследования

1 зона 2 зона 3 зона Фон

0,44 0,52 0,52 0,55

Индекс Бергера-Паркера 9,7 9,2 8,9 10,4

Таблица 5 - Флора и встречаемость высших сосудистых растений на объекте исследования по мере удаления от источника загрязнения

Семейство / Вид Встречаемость на объекте исследования, %

1 зона 2 зона 3 зона Фон

Asteraceae:

Solidago virgaurea L. 18,8 42,5 42 ,5 60

Antennaria dioica (L.) Gaertn. 50 50 27,5 2

Hieracium umbellatum L. 3 12,5 42,5 70

Achyrophorus maculatus (L.) Scop. 3 8,5 0 60

Centaurea marschalliana Spreng. 1,3 5 15 20

Hieracium echioides Lumn. 0 0 7,5 15

Hieracium pilosella L. 0 10 2,5 0

Senecio jacobaea L. 1,8 3,5 0 5

Taraxacum officinale Wigg. 0 0 2,5 2

Ranunculaceae:

Pulsatilla patens (L.) Mill. 35 70 50 55

Pulsatilla multifida (Pritz.) Juz. 37,5 50 50 65

Poaceae:

Festuca ovina L. 46,3 52,5 32,5 55 ,0

Calamagrostis arundinacea (L.) Roth 22,5 22,5 15,0 25,0

Molinia caerulea (L.) Moench 13,8 30,0 5,0 0,0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Koeleria glauca (Spreng.) DC. 6,3 0 2,5 15

Agrostis tenuis Sibth. 2,5 5 5 10

Calamagrostis epigeios (L.) Roth 12,5 0 0 0

Melica nutans L. 1,3 0 0 0

Violaceae:

Viola hirta L. 42,5 72,5 50 70

Viola canina L. 9,3 1 0 0

Orchidaceae:

Neottianthe cucullata (L.) Schlechter 55 52,5 67,5 0

Epipactis helleborine (L.) Crantz 0,5 2,5 0 0

Campanulaceae:

Campanula rotundifolia L. 42,5 32,5 32,5 30

Scrophulariaceae:

Veronica spicata L. 26,3 35 35 35

Linaria vulgaris Mill. 0 0 0 2

Liliaceae:

Convallaria majalis L. 34,3 7, 5 27,5 2

Окончание таблицы 5

Семейство / Вид Встречаемость на объекте исследования, %

1 зона 2 зона 3 зона Фон

Polygonatum odoratum (Mill.) Druce 1,3 7,5 10 15

Cyperaceae:

Carex ericetorum Pollich 13 ,8 40 50 10

Caryophyllaceae:

Семейство / Вид Встречаемость на объекте исследования, %

1 зона 2 зона 3 зона Фон

Dianthus krylovianus Jus.* 11,8 15 7,5 0

Silene nutans L. 3,8 5 0 0

Arenaria uralensis Polb. ex Spreng. 0 0 0 5

Pyrolaceae:

Orthilia secunda (L.) House 5 27,5 0 5

Chimaphila umbellata (L.) W.P.C. Barton 0 0 0 20

Pyrola chlorantha Sw. 1,3 1 0 5

Lamiaceae:

Thymus serpyllum L. 5 0 0 45

Ericaceae:

Vaccinium vitis-idaea L. 3, 8 0 0 15

Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. 7,5 0 0 0

Vaccinium myrtillus L. 0 1 0 0

Polygalaceae:

Polygala wolfgangiana Besser ex Ledeb. 3, 8 2, 5 5 10

Umbelliferae:

Libanotis montana Crantz 8, 8 0 0 0

Pimpinella saxifraga L. 0,5 0 0 0

Rosaceae:

Rubus saxatilis L. 0, 5 1 2,5 0

Potentilla humifusa Willd. ex Schltdl. 0,5 0 2,5 0

Fabaceae:

Astragalus arenarius L. 0 0 5 0

Juncaceae:

Luzulapilosa (L.) Willd. 2, 5 0 0 0

Crassulaceae:

Hylotelephium maximum (L.) Holub 0 0 1 0

Polygonaceae:

Rumex thyrsiflorus Fingerh. 0 0 1 0

Примечание: Семейства и виды распределены в таблице по сумме встречаемости; семейства и виды с равной встречаемостью представлены в алфавитном порядке. * -название этого вида представлено согласно М.Л. Кузьминой по [13].

Характер изменения встречаемости травянистых растений по градиенту известкового загрязнения имеет определенную закономерность. Положительно реагируют на него несколько видов. Так, Pimpinella saxifraga, Melica nutans, Luzula pilosa, Libanotis montana, Calamagrostis epigeios и Arctostaphylos uva-ursi встречаются только на расстоянии 80-110 м от завода, а у Viola canina наибольшая встречаемость наблюдается на расстоянии 80 м. Снижают свое присутствие по мере удаления от завода также Convallaria majalis, Campanula rotundifolia, Antennaria dioica, которые имеют наибольшую встречаемость в зоне максимального загрязнения. Особо следует отметить положительное влияние загрязнения на два вида травянистых растений, занесенных в Красную книгу России и Республики Марий Эл: Neottianthe cucullata и Dianthus krylovianus. Наибольшая численность Neottianthe cucullata наблюдается в зоне максимальной запыленности и на расстоянии 350 м от завода (19,5-22,5 тыс. экз./га). Оба вида растений отсутствуют на фоновом участке. На объекте исследования отмечены находки трех редких для республики видов: Pulsatilla multifida, Epipactis helleborine, Potentilla humifusa, первый из которых присутствует и на фоновом участке. Присутствие Neottianthe cucullata и Epipactis

helleborine в зоне известкового загрязнения свидетельствует о некотором повышении влажности верхних сильно измененных по сравнению с фоновым участком горизонтов почвы, что благоприятствует, на наш взгляд, формированию симбиотических связей растений с микоризообразующими грибами. На участке спорадически встречается Orthilia secunda с максимальным показателем в зоне умеренного загрязнения. В первой и второй зонах на расстоянии 130-200 м от завода встречается Epipactis helleborine, а во второй и третьей зонах (280-350 м) - Hieracium pilosella. Встречаемость трех видов травянистых растений (Dianthus krylovianus, Molinia caerulea и Carex ericetorum) описывается куполообразной кривой с максимумом во второй и третьей зонах (рисунок 3А, таблица 6), а Vaccinium myrtillus присутствует только в зоне умеренного запыления. Семь видов растений характеризуются постепенным увеличением встречаемости по мере удаления от источника загрязнения: Solidago virgaurea (рисунок 3 Б), Hieracium umbellatum,

Achyrophorus maculatus, Centaurea marschalliana, Hieracium echioides, Pulsatilla multifida и Polygonatum odoratum. Три вида растений (Linaria vulgaris, Arenaria uralensis, Chimaphila umbellate) встречаются только на фоновом участке, а Astragalus arenarius, Hylotelephium maximum и Rumex thyrsiflorus - только в зоне слабого загрязнения, Довольно индифферентны к известковому загрязнению Pulsatilla patens, Veronica spicata, Viola hirta, Calamagrostis arundinacea. Thymus serpyllum присутствует как в зоне максимального пыления, так и на фоновом участке. Распределение остальных редко встречающихся видов травянистых травянистых растений на объекте исследования носит случайный характер.

Расстояние от завода, км Расстояние от завода, км

А Б

Рисунок 3 - Изменение встречаемости Б1ап1Ьш кгу1оу1апш (А), Solidago virgaurea (Б) по мере удаления от источника загрязнения.

Таблица 6 - Параметры уравнений, отображающих изменение встречаемости высших сосудистых растений по градиенту загрязнения

Виды растений Уравнения R2

Dianthus krylovianus Y =20-X / (29,8•X2 - 8,8 • X2 + 0,77) +0,5 0,746

Molinia caerulea Y =100-X / (55,7-X2 - 19,8 • X + 2,4) + 0,5 0,350

Carex ericetorum Y =70-X / (25,5-X2 - 14,2 • X + 2,4) + 5,4 0,714

Solidago virgaurea Y =60,1-(1 - exp (-3,9- X )) 0,597

По принадлежности к историческим свитам (по Г.М. Зозулину) на объекте исследования доминируют боровые виды (таблица 7), характер представленности которых слабо изменяется по мере удаления от источника загрязнения. В зоне воздействия завода повышается число видов таежной свиты, отмечено появление Моїіпіа саегиіеа и Epipactis кеїїеЬогіпе, относящихся к травянисто-болотной и неморальной свитам. Субксерофильно-дубравная свита, представленная Сотаїїагіа majalis, отмечена на всех девяти учетных лентах, что свидетельствует о широкой экологической амплитуде вида. По отношению к

влажности почвы преобладают (68,1 %) мезофитные виды растений (таблица 8). Наибольшее число ксеромезофитов и мезофитов наблюдается в зоне максимального загрязнения. Гигромезофитный вид МвИта саеги1еа, который выступает в качестве индикатора повышенной влажности верхних горизонтов почвы, встречается только на расстоянии от 100 до 350 м от завода и отсутствует на фоновом участке. На объекте исследования присутствует большое разнообразие жизненных форм растений (таблица 9), наиболее представленных стрежнекорневыми (25,5 %), короткокорневищными (19,1 %) и длиннокорневищными (17,0 %) видами, характер распределения которых слабо изменяется по мере удаления от источника загрязнения. В зоне воздействия завода отмечено появление клубнеобразующих и надземностолонных трав, отсутствующих в фоне.

Таблица 7 - Распределение видов высших сосудистых растений по градиенту загрязнения по принадлежности к исторической свите Г.М. Зозулина

Историческая свита Г.М. Зозулина Распределение видов по принадлежности к историческим свитам

1 зона 2 зона 3 зона фон

Боровая 20 16 19 16

Таежная 9 7 3 5

Березняковая 4 2 3 4

Луговая 1 1 3 2

Субксерофильно-дубравная 1 1 1 1

Травянисто-болотная 1 1 1 0

Неморальная 1 1 0 0

Таблица 8 - Распределение видов высших сосудистых растений по градиенту загрязнения по экологическим группам по местообитанию и водному режиму

Экологическая группа Распределение видов по экологическим группам на объекте исследования

1 зона 2 зона 3 зона фон

Ксеромезофиты 12 7 10 8

Мезофиты 24 21 18 20

Гигромезофиты 1 1 1 0

Таблица 9 - Распределение видов высших сосудистых растений в четырех зонах по жизненным формам И.Г. Серебрякова

Распределение видов по жизненным формам на четырех зонах

Зоны загрязнения Стержнекорневые Короткокорневищ ные Длиннокорневищн ые е ы в о т с о л х ы Р Корнеотпрысковы е Ползучие Плотнокустовые Кустарнички Многолетние и двулетние к щ 2 у за о1 ^ о е н б у л X н о л о т о а X л м е з д а К Прямостоящие полукустарники и полукустарнички Суккуленты

1 9 6 7 4 2 3 2 3 2 1 1 0 0

2 8 6 5 3 2 2 1 1 1 1 1 0 0

3 9 7 3 3 3 2 2 0 0 1 1 0 1

ф о н 6 6 6 2 4 2 2 2 1 0 0 1 0

Структура травяно-кустарникового яруса соснового биогеоценоза в зоне воздействия аэральных выбросов силикатного производства претерпевает существенные изменения,

однако влияние известково-стронциевого загрязнения на биологическое разнообразие фитоценозов не является в целом негативным, а даже, наоборот, оно способствует появлению и развитию ряда видов. Так, под действием длительного известкового загрязнения увеличивается густота ивы розмаринолистной и появляются виды растений, занесенных в Красную книгу России и Республики Марий Эл (Neottianthe cucullata и Dianthus krylovianus). Положительно реагируют на известковое загрязнение Convallaria majalis, Campanula rotundifolia, Antennaria dioica, Pimpinella saxifraga, Melica nutans, Luzula pilosa, Libanotis montana, Calamagrostis epigeios и Arctostaphylos uva-ursi, Viola canina, а отрицательно - Solidago virgaurea, Hieracium umbellatum, Achyrophorus maculatus, Centaurea marschalliana, Hieracium echioides, Pulsatilla multifida и Polygonatum odoratum. Довольно индифферентны к известковому загрязнению Pulsatilla patens, Veronica spicata, Viola hirta, Calamagrostis arundinacea. Изменение встречаемости трех видов растений (Dianthus krylovianus, Molinia caerulea и Carex ericetorum) отображается куполообразной кривой с максимумом на расстоянии от 190 до 390 м от завода. Пылевое загрязнение не влияет существенным образом на характер распределения растительности по эколого-ценотическим группам, способствуя лишь появлению единичных видов-гигромезофитов, клубнеобразующих и надземностолонных трав, травянисто-болотной и неморальной свит, которые отсутствуют на фоновом участке.

Библиографический список

1. Абрамов, Н. В. Флора Республики Марий Эл: инвентаризация, районирование, охрана и проблемы рационального использования ее ресурсов: науч. изд. / Н. В. Абрамов

- Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2000. - 164 с.

2. Баккар, И. Ю. Характеристика травяно-кустарничкового яруса сосновых лесов в условиях атмосферного загрязнения (Кольский полуостров) / И. Ю. Баккар, В.В. Горшков // Растительные ресурсы. - 2003. - Т. 39. - Вып. 4. - С. 20-35.

3. Бухарина, И. Л. Эколого-биологические особенности адаптации древесных

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

растений в условиях интенсивной техногенной нагрузки / И. Л. Бухарина // Принципы и способы сохранения биоразнообразия: материалы IV всерос. конф. с междунар. участием, 22-26 сент. 2010 г. - Йошкар-Ола, 2010. - С. 7-9.

4. Деева, Н. М. Структура ценопопуляций кустарничков / Н. М. Деева, Е .А. Мазная // Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова. - Л., 1990. - С. 116-129.

5. Демаков, Ю. П. Использование метода тканевой абсорбции для оценки аэральных

выпадений пыли / Ю. П. Демаков, М. И. Майшанова, С. М. Швецов // Теоретические и прикладные проблемы науки и образования в 21 веке: сб. науч. тр. по материалам международной заоч. науч.-практ. конф., 31 января 2012 г: в 10 частях. - Тамбов, 2012. — Ч. 2. - С. 53-55.

6. Коротеева, Е. В. Оценка состояния лесной ценофлоры в зоне воздействия

Карашского медеплавильного комбината (Южный Урал) / Е. В. Коротеева, Е. И. Вейсберг, Н. Б. Куянцева // Известия Самар. науч. центра РАН. - 2011. - Т.13. - №1-4. - С.1005-1011.

7. Маевский, П. Ф. Флора средней полосы европейской части СССР / П. Ф.

Маевский. - М., 2006. - 600 с.

8. Мэгарран, Э. Экологическое разнообразие и его измерение / Э. Мэгарран. - М.: Мир, 1992. - 181 с.

9. Песенко, Ю. А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях / Ю. А. Песенко. - М.: Наука, 1982. - 286 с.

10. Половникова, М. Г. Активность компонентов антиоксидантной защиты и полифенолоксидазы у газонных растений в онтогенезе в условиях городской среды / М. Г. Половникова, О. Л. Воскресенская // Физиология растений. - 2008. - № 5. - С. 699705.

11. Распространение и структура ценопопуляций можжевельника в Республике Марий Эл / Н. В. Панюшкина, Ю. П. Демаков, М. А. Карасева, М. В. Бекмансуров, В. Н. Карасев // Вестник МарГТУ. Серия «Лес. Экология. Природопользование». - 2012 . - №1.

- С. 75-85.

12. Трубина, М. Р. Сильное промышленное загрязнение увеличивает в-разнообразие растительных сообществ / М. Р. Трубина, Е. Л. Воробейчик // Доклады академии наук. -2012. - Т. 442. - №1. - С. 139-141.

13. Флора Восточной Европы / под ред. Н. Н. Цвелева - М., СПб.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. -Т.XI. - 536 с.

14. Черненькова, Т. В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение / Т. В. Черненькова. - М., 2002. - 191 с.

15. Ярмишко, В. Т. Воздействие атмосферного поломышленного загрязнения на структуру и продуктивность растений нижних ярусов северотаежных сосновых лесов / В. Т. Ярмишко, М. А. Ярмишко // Проблемы экологии растительных сообществ. - СПб., 2005. - С. 130-139.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.