Особенности распределения макро-и микроэлементов в системе «почва-растение» в среднетаежных условиях Восточной Фенноскандии
Аннотация
Изучены особенности распределения макро- и микроэлементов в системе «почва-растение» в различных ландшафтно-геохимических условиях распространения ландшафта водно-ледниковой равнины в среднетаежной подзоне Восточной Фенноскандии, в Государственном Заповеднике «Кивач». Представлены данные химического состава различных фракций доминирующих видов растений. Мхи и лишайники характеризуются низкой зольностью и невысоким содержанием как макро-, так и микроэлементов, а низкое содержание тяжелых металлов (никеля, меди, хрома, кобальта) говорит об отсутствии аэротехногенного загрязнения на исследуемой территории. Для кустарничков рода Vaccinium характерна филогенетическая специализация – черника и брусника являются кальцефагами и аккумуляторами марганца. В хвое сосны отмечается одинаковый уровень содержания калия и кальция, также высоко содержание марганца и магния, при этом наблюдается ретранлокация во вновь образующие органы калия, а также меди и кобальта. На основе данных о химическом составе почв рассчитаны коэффициенты биологического поглощения и коэффициент биохимической активности растений. Выделены группы химических элементов по степени интенсивности вовлечения их в биологический круговорот. Наибольшей биогенностью отличается марганец, кальций и калий, также активно участвуют в биогенном круговороте цинк и медь. Коэффициент биохимической подвижности показывает, что самая высокая биохимическая активность, среди изучаемых видов растений, характерна для черники. Полученные результаты показывают слабую тенденцию к изменению содержания большинства исследуемых химических элементов и интенсивности биологического поглощения растений, в зависимости от ландшафтно-геохимических условиях. В целом, выявлено что для макроэлементов главным фактором изменчивости является видовая принадлежность растений и физиологические особенности организмов, в то время как содержание большинства микроэлементов варьирует в зависимости от положения в рельефе и гидрологических условий.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Авессаломова И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов. М.: Изд–во МГУ, 1987. 108 с.
Ахметова Г.В. Геохимические особенности почв волнистой озерно-ледниковой песчаной равнины среднетаежной подзоны Карелии // Бюллетень почвенного института им. В.В. Докучаева. 2019. №100. С. С. 53-82. DOI: 10.19047/0136-1694-2019-100-53-82
Базилевич Н.И., Титлянова А.А. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. 381 с.
Баргальи Р. Биогеохимия наземных растений: Экофизиологический подход к биомониторингу и биовосстановлению. М.: ГЕОС, 2005. 456 с.
Биеньковски П., Титлянова А., Диттвалд Э., Шибарева С. Изменение элементного состава фитомассы сфагновых мхов в процессе торфообразования // Вестник ТГПУ. 2008, Вып. 4 (78). С. 30-35.
Битюцкий Н.П. Необходимые микроэлементы растений. СПб.: Изд-во ДАЕН, 2005. 256 с.
Битюцкий, Н.П. Микроэлементы высших растений. Санкт-Петербург: Издательский Дом Санкт-Петербургского государственного университета, 2010. 367 с.
Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. М.: Научный мир, 2002. 336 с.
Вершинина С.Э., Вершинин К.Е., Кравченко О.Ю., Чебыкин Е.П., Воднева Е.Н. Элементный состав лишайников P. сetraria, из различных регионов России // Химия растительного сырья. 2009, №1. С. 141-146.
Власова Н.В. Ландшафтно-геохимическое состояние таежных экосистем в бассейне Нижней Тунгуски // География и природные ресурсы. 2011, № 2. С. 100–107.
Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1964. 230 с.
Енчилик П.Р., Асеева Е.Н. Семенков И.Н. Биологическое поглощение и биогеохимическая подвижность микроэлементов в лесных ландшафтах Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника // Проблемы региональной экологии. 2018, № 4. С. 93-98. DOI: 10.24411/1728-323X-2018-14093
Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. М.: Наука, 1985. 129 с.
Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 439 с.
Казимиров Н.И., Волков А.Д., Зябченко С.С., Иванчиков А.А., Морозова Р. М. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера. Л.: Наука, 1977. 304 с.
Кашулина Г. М., Литвинова Т. И., Коробейникова Н. М. Особенности формирования химического состава ассимилирующих органов растений в условиях экстремального загрязнения выбросами медно-никелевого предприятия// Вестник Кольского научного центра РАН. 2018. № 4 (10). С. 39–45. DOI: 10.25702/KSC.2307-5228.2018.10.4.39-45
Лукина Н.В. Сезонная динамика химического состава хвои сосны обыкновенной на Кольском полуострове//Лесоведение. 1996, № 1. С. 41-52.
Лукина Н.В., Полянская Л.М., Орлова М.А. Питательный режим почв северотаежных лесов. М.: Наука, 2008. 345 с.
Лянгузова И.В. Тяжелые металлы в системе почва–растение: подвижность, поступление и распределение // Проблемы экологии растительных сообществ Севера. СПб.: ООО ВВМ, 2005. С. 175–189.
Михайлова Т.А., Бережная Н.С., Игнатьева О.В. Элементный состав хвои и морфофизиологические параметры сосны обыкновенной в условиях техногенного загрязнения. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2006. 134 с.
Морозова Р.М. Минеральный состав лесов Карелии. Петрозаводск, 1991. 100 с.
Мошкина Е.В., Бахмет О.Н., Медведева М.В., Мамай А.В., Зачиняева А.В., Ткаченко Ю.Н. Микробиологические особенности почв в растительных микрогруппировках среднетаежного сосняка брусничного в Карелии [Microbiological characteristics of soils under vegetation microgroups in a middle-taiga cowberry pine forest in Karelia] // Труды КарНЦ РАН. № 11. Сер. Экологические исследования []. 2019. C. 107-121. http://dx.doi.org/10.17076/eco1135.
Нечаева Е.Г. Ландшафтно-геохимический анализ динамики таежных геосистем. Иркутск: Институт географии СО АН РАН, 1985. 210 с.
Никонов В. В., Лукина Н. В. Биогеохимические циклы в лесах севера в условиях аэротехногенного загрязнения: в 2 ч. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1996. 213 с.29.
Никонов В.В., Лукина Н.В. Биогеохимические функции лесов на северном пределе распространения. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1994. 315 с.
Опекунова М.Г., Гизетдинова М.Ю. Использование лишайников в качестве биоиндикаторов загрязнения окружающей среды// Вестник Санкт-петербургского университета. 2014, Сер. 7 Вып. 1. С. 79-94.
Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея‐2000, 1999. 768 с.
Раменская М. Л. Микроэлементы в растениях Крайнего Севера. Л.: Наука, 1974. 159 с.
Рассеянные элементы в бореальных лесах / В.В. Никонов, Н.В. Лукина, В.С. Безель и др. М.: Наука, 2004. 616 с.
Робакидзе Е.А., Бобкова К.С., Наймушина С. И. Элементный состав доминирующих видов растений в среднетаежных сосняках разного возраста (на примере республики Коми) // Растительные ресурсы, 2020, Том 56, Вып. 1, С. 53–65.
Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука, 1967. 145 с.
Стеблевская Н.И., Медков М.А., Молчанов В.П., Полякова Н.В., Моисеенко Л.И., Зориков П.С., Батырбаева Н.В.И Изучение биогеохимического накопления микроэлементов в почвах и растениях Дальнего Востока // Вестник дальневосточного отделения Российской академии наук. 2006. № 2 (126). С. 57-63.
Сухарева Т.А. Элементный состав зеленых мхов фоновых и техногенно нарушенных территорий// Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2018, № 3 (172). С. 89–96. DOI: 10.15393/uchz.art.2018.130
Сухарева Т.А. Элементный состав талломов лишайника Cladоnia stellaris в условиях атмосферного загрязнения // Труды Карельского научного центра РАН. 2016, № 4. С. 70–82. DOI: 10.17076/eco259
Табаленкова Г.Н., Далькэ И.В., Головко Т.К. Элементный состав биомассы некоторых видов лишайников бореальной зоны на европейском Северо-Востоке // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Том 18, №2. C. 221-225.
Тойкка М.А., Перевозчикова Е.М., Левкина Т.И., Заварзин А.М, Михкиев А.И., Изергина М.М. Микроэлементы в Карелии. Л.: Наука, 1973. 284 с.
Тяжелые металлы в почвах Карелии /Н. Г. Федорец, О. Н. Бахмет, М. В. Медведева, Г. В. Ахметова, С. Г. Новиков, Ю. Н. Ткаченко, А. Н. Солодовников. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2015. 222 с.
Федорец Н.Г., Бахмет О.Н., Солодовников А.Н., Морозов А.К. Почвы Карелии: геохимический атлас. М.: Наука, 2008. 46 с.
Черненькова Т.В. Закономерности аккумуляции тяжелых металлов сосной обыкновенной в фоновых и техногенных местообитаниях // Лесоведение. 2004, № 2. С. 25–35.
Bjerke J., Tommervik H., Finne T. E., Jensen H., Lukina N., Barestuen V. Epiphytic lichen distribution and plant leaf heavy metal concentrations in Russian-Norwegian boreal forests influenced by air pollution from nickelcopper smelters // Boreal Environ Res. 2006, № 6. P. 441-450. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2014.06.029
Gandois L., Agnan Y., Leblond S., Sejalon-Delmas N., Le Roux G., Probst A. Use of geochemical signatures, including rare earth elements, in mosses and lichens to assess spatial integration and the influence of forest environment // Atmospheric Environment. 2014, Vol. 95. P. 96–104. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2014.06.029
Gjengedal E. Effects of soil acidification on foliar leaching and retranslocation of metals in vascular plants // Water, Air, & Soil Pollution. 1996, № 86. P. 221–234.
Grand S., Hudson R., Lavkulich L.M. Effect of forest harvest on soil nutrients and labile ions in podzols of southwestern Canada: mean and dispersion effects // Сatena. 2014, V. 122. P. 18-26. doi.org/10.1016/j.catena.2014.06.004
Ingestad T. Mineral Nutrient Requirements of Vaccinium vitis-idaea and Vaccinium myrtillus // Phisiol. Plant, 1973. № 29, P.239–246.
Kozlowski R., Szwed M., Zukowski W. Pine needles as bioindicator of pollution by trace elements from cement-limestone industry in central-eastern Poland // Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, August 2019. Vol.14, №.2 P.541-549. DOI:10.26471/cjees/2019/014/102
Nash III T.H. Nutrients, elemental accumulation, and mineral cycling / Lichen biology. Camb.Univ. Press, 2008. P. 234-251. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511790478.013
Vasconcelos S. D., Carbral J. P., Freitas C. M., Pacheo A. M. G. Copper, nickel, lead in lichens and tree bark transplants over different period of time // Environ. Pollut. 2008, Vol. 151. P. 408–413. DOI: 10.1016/j.envpol.2007.06.004
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco1228
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019