Пространственные различия в аккумуляции элементов талломами лишайника Cladonia rangiferina L. на территории заповедника «Пасвик»

Владимир Валерьевич Елсаков, Александр Борисович Новаковский, Наталья Владимировна Поликарпова, Vladimir Elsakov, Alexander Novakovskiy, Natalia Polikarpova

Аннотация


Выполнен сравнительный анализ содержания тяжелых металлов (Cu, Cr, Pb, Cd, Zn, Ni, Co, Mn, Fe, Hg) и As в талломах кладонии оленьей в пределах границ государственного природного заповедника «Пасвик». Среди рассмотренных факторов, влияющих на аккумуляцию элементов, наиболее значимым является удаленность участков от производственных объектов цветной металлургии (АО «Кольская ГМК» ПАО «Норникель»). Зависимость хорошо аппроксимирует выявленная экспоненциальная функция. Все рассмотренные элементы разделены на две группы: присутствующие в выбросах комбината и имеющие выраженный пространственный градиент на территории заповедника (Cr, Fe, Co, Cu, Ni, Cd, Pb, As) и не имеющие явных закономерностей в распределении и зависящие от «фоновых» значений (Zn, Mn и Hg). Концентрации элементов-контаминантов первой группы в талломах лишайника уменьшаются с интенсивностью 2-5% на каждый километр удаления от источника эмиссии. Содержание большинства элементов значимо (p < 0.05) связано. Исключением является Mn содержание которого ингибируется ростом концентраций других металлов. Отмечено, что даже для образцов из наиболее удаленных от источников эмиссии участков на территории заповедника "Пасвик" показатели содержания тяжелых металлов превышены по сравнению с другими малонарушенными  и охраняемыми территориями (п-ов Канин, государственный заповедник «Печоро-Илычский») по Ni (9 раз), Сu (5 раз) и Сo (2-3 раза). В сравнении с сосудистыми растениями территориально сопряженных участков лишайники аккумулируют большие концентрации основных загрязнителей: Ni, Cu, Co и Fe. Для территории заповедника построены изоплеты распределения потенциальных концентраций элементов в талломах. На примере территории заповедника «Пасвик» показано, что для ряда ООПТ компоненты природных сред в настоящее время не могут считаться геохимическими эталонами экосистем по содержанию элементов-контаминантов в связи с близостью расположения к промышленным объектам и наличием дальних (глобальных) и региональных переносов.


Ключевые слова


элементы-контаминанты; заповедник «Пасвик»; кустистые напочвенные лишайники; пространственное моделирование

Полный текст:

PDF

Литература


Андреев В.Н. Растительность и природные районы восточной части Большеземельской тундры // Труды Полярной комиссии, Вып. 22. М.-Л., 1935. 97 с.

Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. М.: Научный Мир, 2002. 336 с.

Бязров Л.Г., Пельгунова Л.А. Состав и соотношение химических элементов на разных по высоте поверхностях подециев ягельного лишайника Cladonia rangiferina // Принципы экологии. 2016. № 2. С. 27-42. DOI: 10.15393/j1.art.2016.4983.

Василевич М.И., Симакин Л.В. Особенности формирования химического состава снежного покрова на территории Печоро-Илычского биосферного заповедника // Геоэкология, 2017. № 5. (В печати).

ГОСТ Р 51419-99 (ИСО 6498-98) «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Подготовка испытуемых проб». М.: Госстандарт России, 2002. 8 с.

Дедов А.А. Растительность Малоземельской и Тиманской тундр. Сыктывкар, 2006. 160 с.

Ежов А.Ю. Тяжелые металлы в растительном покрове северо-запада Кольского полуострова // Преподаватель XXI век. 2011. №1. С. 221-226.

Елсаков В.В., Макаркин В.П. Контаминанты в продуктах оленеводства хозяйств Республики Коми: анализ источников поступления Решение актуальных проблем продовольственной безопасности Крайнего Севера (сборник статей, посвященный 90-летию создания Мурманской государственной сельскохозяйственной опытной станции). Мурманск, 2016. С. 58-62.

Елсаков В.В., Поликарпова Н.В. Спутниковые методы в анализе изменений запаса лишайников в фитоценозах заповедника «Пасвик» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 87-97.

Елсаков В.В., Щанов В.М., Поликарпова Н.В. Анализ валового запаса и проективного покрытия лишайников в напочвенном покрове фитоценозов Государственного природного заповедника «Пасвик» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 2. С. 72–83. (в печати).

Загороднева И.М., Михайлов Н.Г., Полежаев А.Н., Картузова Л.Т. Микроэлементный состав кормовых лишайников лесотундровой зоны Магаданской области // Кормовая база и продуктивность северных оленей. Новосибирск, 1988. С.78-80.

Ларионова Е.А. Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах: На примере заповедников "Басеги" и "Вишерский": дисс. ... канд. географ. наук. Пермь, 2004. 158 с.

Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1992. 63 с.

Михайлова И. Н., Шарунова И. П. Динамика аккумуляции тяжелых металлов в талломах эпифитного лишайника Hypogymnia physodes // Экология. 2008. № 5. С. 366–372.

Подкорытов Ф.М. Микроэлементный состав основных видов лишайников Потаповского опытно-производственного хозяйства Таймырского национального округа // Микроэлементы в биосфере и их применение в сельском хозяйстве и медицине Сибири и Дальнего Востока. Улан-Удэ, 1967. С.202-205.

Хренов В.Я. Геохимическая экология растений северной тайги // Проблемы географии Западной Сибири. Тюмень, 1993. С.137-143.

Шевченко В.П., Гордеев В.В., Демина Л.Л. и др. Элементный состав лишайников как индикатор эоловых потоков // Геохимия биосферы. Докл. Межд. научн. конф. Москва-Смоленск, 2006. С. 387-389.

Щербенко Т.А., Копцик Г.Н., Гроненберг Б.-Я., Лукина Н.В., Ливанцова С.Ю. Поглощение элементов питания и тяжелых металлов сосной в условиях атмосферного загрязнения // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2008. № 2. С. 9-16.

Grodzinska K., Godzik B., Szarek G. Heavy metals and sulphur in lichens from Southern Spitsbergen // Fragm. Florist. Et geobot. 1993. Suppl. 2/2. P. 699-708.

============================================

Andreev V. N. Rastitel’nost’ i prirodnye raiony vostochnoi chasti Bol’shezemel’skoi tundry [Vegetation and natural areas of the eastern part of the Bolshezemelskaya tundra]. Trudy Polyarnoi komissii [Proceed. Polar Comm.]. Moscow; Leningrad: AN SSSR, 1935. Iss. 22. 97 p.

Byazrov L. G. Lishainiki v ekologicheskom monitoringe [Lichens in ecological monitoring]. Moscow: Nauchnyi mir, 2002. 336 p.

Byazrov L. G., Pel’gunova L. A. Sostav i sootnoshenie khimicheskikh elementov na raznykh po vysote poverkhnostyakh podetsiev yagel’nogo lishainika Cladonia rangiferina [Reindeer lichen Cladonia rangiferina: composition and proportion of chemical elements in the podetium surfaces of different height]. Printsipy ekol. [Principles of Ecol.]. 2016. No. 2. P. 27–42. doi: 10.15393/j1.art.2016.4983

Dedov A. A. Rastitel’nost’ Malozemel’skoi i Timanskoi tundr [Vegetation of the Malozemelskaya and Timanskaya tundras]. Syktyvkar: Komi NTs UrO RAN, 2006. 160 p.

Ezhov A. Yu. Tyazhelye metally v rastitel’nom pokrovesevero-zapada Kol’skogo poluostrova [Heavy metals in the vegetation cover in the north-west of the Kola Peninsula]. Prepodavatel’ XXI vek [Academics of the 21st Cent.]. 2011. No. 1. P. 221–226.

Elsakov V. V., Makarkin V. P. Kontaminanty v produktakh olenevodstva khozyaistv Respubliki Komi: analiz istochnikov postupleniya. Reshenie aktual’nykh problem prodovol’stvennoi bezopasnosti Krainego Severa [Contaminants in deer farming products of the Komi Republic: analysis of sources. Solutions of topical problems of food security of Russian High North]. Sbornik statei, posvyashchennyi 90‑letiyu sozdaniya Murmanskoi gosudarstvennoi sel’skokhozyaistvennoi opytnoi stantsii [Coll. Papers Dedicated to the 90th Anniv. of the Murmansk

St. Agr. Exp. Station]. Murmansk, 2016. P. 58–62.

Elsakov V. V., Polikarpova N. V. Sputnikovye metody v analize izmenenii zapasa lishainikov v fitotsenozakh zapovednika Pasvik [Satellite methods for analyzing the changes in lichens stock in the phytocenoses of the Pasvik Nature Reserve]. Sovr. probl. distantsionnogo zond. Zemli iz kosmosa [Topical Problems of Remote Sensing of the Earth from Space]. 2015. Vol. 12, no. 3. P. 87–97.

GOST R 51419-99 (ISO 6498-98). Korma, kombikorma, kombikormovoe syr’e. Podgotovka ispytuemykh prob [Feeds, mixed feeds and raw material. Preparation of test samples]. Moscow: Gosstandart Rossii, 2002. 8 p.

Grodzinska K., Godzik B., Szarek G. Heavy metals and sulphur in lichens from Southern Spitsbergen. Fragm. Florist. Geobot. 1993. Suppl. 2/2. P. 699–708.

Khrenov V. Ya. Geokhimicheskaya ekologiya rastenii severnoi taigi [Geochemical ecology of plants in northern taiga]. Problemy geografii Zapadnoi Sibiri [Iss. of Geography of Western Siberia]. Tyumen’: TGU, 1993. P. 137–143.

Kuz’menkova N. V., Kosheleva N. E., Asadulin E. E. Tyazhelye metally v pochvakh i lishainikakh tundrovoi i lesotundrovoi zon severo-zapada Kol’skogo poluostrova [Heavy metals in soils and lichens in the tundra and forest-tundra zones (North-West of the Kola Peninsula)]. Pochvovedenie [Eurasian Soil Science]. 2015. No. 2. P. 244–256. doi: 10.7868/S0032180X14100062

Larionova E. A. Tyazhelye metally v gorno-taezhnykh landshaftakh: na primere zapovednikov “Basegi” i “Visherskii” [Heavy metals of mountain-taiga landscapes: the cases of the Basegi and Vishersky Nature Reserves]: DSc (Cand. of Geogr.) thesis. Perm’, 2004. 158 p.

Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu tyazhelykh metallov v pochvakh sel’khozugodii i produktsii rastenievodstva [Guidelines for determining heavy metals in soils of agricultural lands and products of crop farming]. Moscow: TsINAO, 1992. 63 p.

Mikhailova I. N., Sharunova I. P. Dinamika akkumulyatsii tyazhelykh metallov v tallomakh epifitnogo lishainika Hypogymnia physodes [Dynamics of heavy metals accumulation in thalli of the epiphytic lichen Hypogymnia physodes]. Ekologiya [Ecology]. 2008. No. 5. P. 366–372.

Nazemnoe geobotanicheskoe obsledovanie zemel’nykh uchastkov, arenduemykh SPK obshchina “Kanin”, dlya tselei severnogo olenevodstva. Otchet po teme dogovora № 37-2014. In-t biologii Komi NTs UrO RAN [Ground-based geobotanical study of the areas leased by the Kanin APC for reindeer farming: a report on the project in accordance with the contract № 37- 2014. IB Komi SC UB RAS]. 2014. 82 p.

O vysokoi kontsentratsii dioksinov, polikhlorirovannykh bifenilov, kadmiya i rtuti v pecheni severnykh olenei s Kol’skogo poluostrova [On high concentration of dioxin, polychlorinated biphenyl, cadmium, and mercury in livers of the reindeers from the Kola Peninsula]. URL: http://www.fsvps.ru/fsvps/news/ld/150574.html [accessed: 20.04.2017].

Podkorytov F. M. Mikroelementnyi sostav osnovnykh vidov lishainikov Potapovskogo opytno-proizvodstvennogo khozyaistva Taimyrskogo natsional’nogo okruga [Microelement composition of main species of lichens in the Potapovskoe experimental production farm of Taimyr national district]. Mikroelementy v biosfere i ikh primenenie v sel’skom khozyaistve i meditsine Sibiri i Dal’nego Vostoka [Microelements in Biosphere and their Use in Agriculture and Medicine of Siberia and the Far East]. Ulan-Ude: BIEN SO RAN, 1967. P. 202–205.

Sukhareva T. A. Elementnyi sostav tallomov lishainika Cladonia stellaris v usloviyakh atmosfernogo zagryazneniya [Elemental composition of thalli of the lichen Cladonia stellaris under air pollution]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2016. No. 4. P. 70–82. doi: 10.17076/eco259

Tabalenkova G. N., Dal’ke I. V., Golovko T. K. Elementnyi sostav biomassy nekotorykh vidov lishainikov boreal’noi zony na evropeiskom severo-vostoke [Elemental composition of the biomass of some lichen species in the boreal zone of the European North-East]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN [Proceed. Samara Sci. Center RAS]. 2016. Vol. 18, no. 2. P. 221–225.

Shevchenko V. P., Gordeev V. V., Demina L. L. Elementnyi sostav lishainikov kak indikator eolovykh potokov [Elemental composition of lichens as an indicator of eolian flows]. Geokhimiya biosfery: Dokl. Mezhd. nauchn. konf. [Geochem. of Biosphere: Reports Int. Sci. Conf.]. Moscow; Smolensk, 2006. P. 387–389.

Shcherbenko T. A., Koptsik G. N., Gronenberg B.Ya., Lukina N. V., Livantsova S. Yu. Pogloshchenie elementov pitaniya i tyazhelykh metallov sosnoi v usloviyakh atmosfernogo zagryazneniya [Uptake of nutrients and heavy metals by pine trees under atmospheric pollution]. Vestn. Mosk. un-ta. Pochvovedenie [Moscow Univ. Soil Sci. Bull]. 2008. Ser. 17, no. 2. P. 9–16.

Zagorodneva I. M., Mikhailov N. G., Polezhaev A. N., Kartuzova L. T. Mikroelementnyi sostav kormovykh lishainikov lesotundrovoi zony Magadanskoi oblasti [Microelement composition of forage lichens of the foresttundra zone of the Magadan Region]. Kormovaya baza i produktivnost’ severnykh olenei [Forage Reserve and Productivity of Reindeers]. Novosibirsk: SO RAN, 1988. P. 78–80.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco641

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2018