Динамика элементного состава талломов лишайника Cladоnia stellaris в условиях атмосферного загрязнения
Аннотация
На основе многолетних данных (1991-2011 гг.) исследована пространственно-временная динамика элементного состава талломов лишайника рода Cladonia в районах воздействия металлургических комбинатов Мурманской области. Выявлены аномально высокие уровни накопления тяжёлых металлов в лишайниках в условиях техногенной нагрузки. Степень аккумуляции тяжёлых металлов лишайниками гораздо выше, чем у хвойных деревьев и кустарничков. Дана оценка состояния лишайников на территории особо охраняемых природных территориях – Лапландского государственного природного биосферного заповедника и государственного природного заповедника «Пасвик». Выполнен сравнительный анализ результатов разных периодов исследований (1991, 2004, 2007, 2011 гг.). Показано, что на современном этапе в талломах лишайников снизились концентрации Al, Fe, Zn, Ni, Cu в зоне воздействия комбината «Североникель» (г. Мончегорск), Al, Fe – комбината «Печенганикель» (п. Никель). Продолжающиеся накопление никеля и меди в лишайниках в зоне воздействия комбината «Печенганикель» обусловлено сохранением значительных объёмов выбросов соединений никеля и меди в атмосферу. Установлены парцеллярные различия в элементном составе лишайников, произрастающих в подкроновых и межкроновых пространствах. В подкроновых пространствах ненарушенных фитоценозов в талломах лишайников возрастает концентрация Ca, K, P, Mg, Zn, Cu, в условиях атмосферного загрязнения – K, P, Fe, Zn, Cu. Элементный состав лишайников является информативным показателем, характеризующим состояние лесных экосистем и может быть рекомендован в качестве критерия оценки загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и соединениями серы.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Алексеева-Попова Н. В. Клеточно-молекулярные механизмы металлоустойчивости растений / Устойчивость к тяжелым металлам дикорастущих видов. Под ред. Н.В. Алексеевой-Поповой. Л: Ленуприздат. 1991. С. 5–15.
Анищенко Л. Н., Шапурко В. Н., Сафранкова Е. А. Особенности аккумуляции тяжелых металлов растениями и лишайниками в условиях сочетанной антропогенной нагрузки // Фундаментальные исследования. 2014. № 9. C. 1527 – 1531.
Баргальи Р. Биогеохимия наземных растений / Пер. с англ. И.Н. Михайловой. М.: ГЕОС, 2005. 457 с.
Бязров Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге. / М.: Научный мир, 2002. 336 с.
Бязров Л. Г. Эпифитные лишайники г. Москвы: современная динамика видового разнообразия. / М.: Товарищество научных изданий КМК, 2009.
Вайнштейн Е. А. Некоторые вопросы физиологии лишайников. III. Минеральное питание // Ботан. журнал. Т. 67. № 5. С.561 –571.
Вершинина С. Э., Вершинин К. Е., Чебыкин Е. П. Биоиндикационные исследования в Прибайкалье. Сообщение 1. Элементный состав эпифитных лишайников г. Усолье-Сибирское. // Вестник Иркутской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. Вып. 44. Ч. 4. С.13–20.
Власова Н. В. Ландшафтно-геохимическое состояние таежных экосистем в бассейне Нижней Тунгуски. // География и природные ресурсы. 2011. № 2. С. 100 – 107.
Геохимия окружающей среды / Под ред. Сает Ю.Е., Ревич Б. А., Янин Е. П. и др. М.: Недра, 1990. 334 с.
Золотарева Б. Н., Скрипченко И. И., Мартин Ю. Л. Лишайники – индикаторы загрязнения среды тяжелыми металлами // Природа. 1981. № 1. С. 86 –88.
Исаева Л.Г., Сухарева Т.А. Элементный состав дикорастущих кустарничков в зоне воздействия комбината «Североникель»: данные многолетнего мониторинга // Цветные металлы, 2013. № 10. C.86-92.
Лукина Н. В., Никонов В. В. Питательный режим лесов северной тайги: природные и техногенные аспекты / Отв. ред. Л.О. Карпачевского. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 1998. 316 с.
Лукина Н. В., Полянская Л. М., Орлова М. А. Питательный режим почв северотаежных лесов. / Отв. ред. Л.О. Карпачевского. М: Наука, 2008. 342 с.
Межибор А. М., Большунова Т. С. Биогеохимическая характеристика сфагновых мхов и эпифитных лишайников в районах нефтегазодобывающего комплекса Томской области //Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 325. № 1. С.205–212.
Московченко Д. В., Валеева Э. И. Содержание тяжёлых металлов в лишайниках на Севере Западной Сибири. // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2011. № 11. С. 162–172.
Панин М. С. Аккумуляция тяжелых металлов растениями Семипалатинского Прииртышья / Под. ред. В. Б. Ильин. Семипалатинск: Семей, 1999. 309 с.
Программа «Пасвик». Общий отчет 2008: состояние окружающей среды в приграничном районе Норвегии, Финляндии и России. Kopijyvä Oy, Ювяскюля, 2008. 21 с.
Рассеянные элементы в бореальных лесах / Под ред. А.С. Исаева. М.: Наука, 2004. 616 с.
Страховенко В. Д., Хожина Е. И,, Щербов Б. Л. Распределения радиоцезия и микроэлементов в системе лишайник-субстрат и в теле лишайника.// Геохимия. 2008. № 2. C.141 –150.
Сухарева Т.А. Оценка состояния сосновых лесов в зоне влияния медно-никелевых комбинатов при уменьшении эмиссионной нагрузки // Известия Самарского НЦ РАН, 2013. Т. 15. № 3 (3). С. 1072–1076.
Яковлев Б. А. Климат Мурманской области. Мурманск: Мурманское книжное издательство, 1961. 200 с.
Brown D. H. The location of mineral elements in lichens, implication for metabolism // Bibliotheca Lichenologica. 1987. V. 25. P. 361–375.
Erdman J. A., Gough L. P. Variation in the element content of Parmelia chlorochroa from the Powder River Basin of Wyoming and Montana. // Borilogist. 1977. Vol.80.№ 2. P. 292–303.
Nash T. H., Gries C. The use of lichens in atmospheric deposition studies with an emphasis on the arctic // Science of the total environment. 1995. P. 160–161, 729–736.
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. V. 95. P. 96–104.
Cvijan M., Subakov-Simic G., Krizmatnic J. Monitoring of the «lichen desert» in the Belgrade area (1980/81, 1991 and 2007) // Archives of biological sciences. 2008. Vol. 60. № 2. P. 215–222.
Seaward M. R. D. Large-scale air pollution monitoring using lichens. // GeoJourn. 1992. № 4. P. 403–411.
REFERENCES in ENGLISH
Anishchenko L. N., Shapurko V. N., Safrankova E. A. Osobennosti akkumulyatsii tyazhelykh metallov rasteniyami i lishainikami v usloviyakh sochetannoi antropogennoi nagruzki [Features of accumulation of heavy metals by plants and lichens in the combined conditions of anthropogenic load]. Fundamental research. 2014. Vol. 9. P. 1527–1531.
Bargal'i R. Biogeokhimiya nazemnykh rasteni [Biogeochemistry of terrestrial plants]. Translated from English I. N. Mikhailova. Moscow: GEOS, 2005. 457 p.
Byazrov L. G. Lishainiki v ekologicheskom monitoringe [Lichens in ecological monitoring]. Moscow: Scientific world, 2002. 336 p.
Byazrov L. G. Epifitnye lishainiki g. Moskvy: sovremennaya dinamika vidovogo raznoobraziya. [Epiphytic lichens of Moscow: the contemporary dynamics of the species diversity]. Moscow: Partnership of scientific publications KMK, 2009. 146 p.
Vainshtein E. A. Nekotorye voprosy fiziologii lishainikov. III. Mineral'noe pitanie [Some problems of the physiology of lichens. III. Mineral nutrition]. Botan. log. 1982. Vol. 67, no 5. P. 561–571.
Vershinina S. E., Vershinin K. E., Chebykin E. P. Bioindikatsionnye issledovaniya v Pribaikal'e. Soobshchenie 1. Elementnyi sostav epifitnykh lishainikov g. Usol'e-Sibirskoe [Bioindicative studies in the Baikal region. Message 1. The elemental composition of epiphytic lichens in Usolye-Siberian]. The Bulletin of Irkutsk state Academy of agriculture. 2011. Vol. 44, Part 4. P. 13–20.
Vlasova N. V. Landshaftno-geokhimicheskoe sostoyanie taezhnykh ekosistem v basseine Nizhnei Tunguski [Landscape-geochemical conditions of taiga ecosystems in the basin of the Lower Tunguska]. Geography and natural resources. 2011. no. 2. P. 100–107.
GOST 26490-85 Pochvy. Opredelenie sery po metodu TsINAO [GOST 26490-85 of the Soil. The definition of sulfur by the method of the TIN].
Geokhimiya okruzhayushchei sredy [Geochemistry of the environment]. Еd. J. E.Saet, B. A. Revich, E. P. Yanin and al. M.: Nedra, 1990. 334 p.
Zolotareva B. N., Skripchenko I. I., Martin Yu. L. Lishainiki – indikatory zagryazneniya sredy tyazhelymi metallami [Lichens – indicators of environmental pollution with heavy metals]. Nature. 1981. no. 1. P. 86–88.
Isaeva L.G., Sukhareva T.A. Elementnyi sostav dikorastushchikh kustarnichkov v zone vozdeistviya kombinata «Severonikel'»: dannye mnogoletnego monitoringa [Elemental composition of wild shrubs in the impact zone of the Severonikel smelter: data from long term monitoring]. Tsvet, 2013. no. 10. C. 86–92.
Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Samonova O.A. Podvizhnye formy tyazhelykh metallov v pochvakh lesostepi Srednego Povolzh'ya (opyt mnogofaktornogo regressionnogo analiza) [Mobile forms of heavy metals in soils of Middle Volga forest-steppe (experience of multivariate regression analysis)]. Soil science. 1995. Vol. 6. P. 705–713.
Kuz'menkova N.V., Kosheleva N.E., Asadulin E.E. Tyazhelye metally v pochvakh i lishainikakh tundrovoi i lesotundrovoi zon (severo-zapad Kol'skogo poluostrova) [Heavy metals in soils and lichens in the tundra and forest-tundra zones (North-West of Kola Peninsula)]. Soil science. 2015. Vol. 2. P. 244–256.
Lukina N. V., Nikonov V. V. Pitatel'nyi rezhim lesov severnoi taigi: prirodnye i tekhnogennye aspekty [Nutritional regime of Northern taiga forests: natural and technogenic aspects]. Ed. L. O. Karpachevskii. Apatity: Publishing house of Kola scientific centre of RAS, 1998. 316 p.
Lukina N. V., Polyanskaya L. M., Orlova M. A. Pitatel'nyi rezhim pochv severotaezhnykh lesov. [Nourishing regime of soils of Northern taiga forests]. Ed. L. O. Karpachevskii. Moskow: Nauka, 2008. 342 p.
Lyanguzova I.V., Gorshkov V.V., Bakkal I.Yu., Bondarenko M.S. Vozdeistvie pochvennogo zagryazneniya tyazhelymi metallami na napochvennyi pokrov sosnyaka lishainikovo-zelenomoshnogo v usloviyakh polevogo eksperimanta [The Impact of soil heavy metal pollution on ground vegetation of pine forests of lichen-green moss in the field of experiment]. Bulletin of the Volga state technological University. Series: Forest. Ecology. Management. 2015. no. 3 (27). P. 74–86.
Mezhibor A. M., Bol'shunova T. S. Biogeokhimicheskaya kharakteristika sfagnovykh mkhov i epifitnykh lishainikov v raionakh neftegazodobyvayushchego kompleksa Tomskoi oblasti [Geochemical characteristics of sphagnum mosses and epiphytic lichens in areas of oil and gas complex of the Tomsk region]. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. 2014. T. 325. no. 1. P. 205–212.
Moskovchenko D. V., Valeeva E. I. Soderzhanie tyazhelykh metallov v lishainikakh na Severe Zapadnoi Sibiri [Content of heavy metals in lichens in the North of Western Siberia]. Vestnik of ecology, forestry and landscape studies. 2011. no. 11. P. 162–172.
Panin M. S. Akkumulyatsiya tyazhelykh metallov rasteniyami Semipalatinskogo Priirtysh'ya [Accumulation of heavy metals by plants of the Semipalatinsk region]. Ed. V. B. Il'in. Semipalatinsk: Families, 1999. 309 p.
Popova L.F., Nakvaksina E.N. Normirovanie kachestva gorodskikh pochv i organizatsiya pochvenno-khimicheskogo monitoringa [Rationing of quality of urban soils and organization of soil-chemical monitoring]. Arkhangelsk: Northern (Arctic) Federal University, 2014. 108 p.
Programma «Pasvik». Obshchii otchet 2008: Sostoyanie okruzhayushchei sredy v prigranichnom raione Norvegii, Finlyandii i Rossii [The Program "Pasvik". General report 2008: the state of the environment in the border area of Norway, Finland and Russia]. Kopijyvä Oy, Jyväskylä, 2008. 21 p.
Rasseyannye elementy v boreal'nykh lesakh [Scattered elements in boreal forests]. Ed. A. S. Isaev. Moscow: Nauka, 2004. 616 p.
Strakhovenko V. D., Khozhina E. I. Shcherbov B. L. Raspredeleniya radiotseziya i mikroelementov v sisteme lishainik-substrat i v tele lishainika [Distribution of radiocesium and trace elements in the lichen-substrate and in the body of a lichen]. Geochemistry. 2008. no. 2. P. 141–150.
Sukhareva T.A. Otsenka sostoyaniya sosnovykh lesov v zone vliyaniya medno-nikelevykh kombinatov pri umen'shenii emissionnoi nagruzki [Assessment of pine forests in the zone of influence of copper-Nickel complexes in the reduction of the emission load]. Izvestiya Samara scientific centre RAS. 2013. Vol. 15, №. 3 (3). P. 1072–1076.
Sukhareva T.A., Lukina N.V. Mineral composition of assimilative organs of conifers after reduction of atmospheric pollution in the Kola Peninsula. Russian Journal of Ecology. 2014. Vol. 45, №. 2. P. 95–102.
Chernavina I.A., Potapov N.G., Kosulina L.G., Krendeleva T.E. Bol'shoi praktikum po fiziologii rastenii. Mineral'noe pitanie. Fiziologiya kletki. Rost i razvitie [Large workshop on plant physiology. Mineral nutrition. Physiology of the cell. Growth and development]. Ed. B. A. Rubin. Moskow.: Higher. school, 1978. 408 p.
Yakovlev B. A. Klimat Murmanskoi oblasti. [Climate of the Murmansk region]. Murmansk: Murmansk book publishing house.1961. 200 p.
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco259
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019