ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ БАШКИРСКОГО ЗАУРАЛЬЯ

М.Г. Опекунова, В.В. Сомов, Ю.С. Сокульская, С.Ю. Кукушкин, Л.Ю. Царапина, Э.Э. Папян

Аннотация


Рассмотрены особенности аккумуляции химических элементов в растениях фоновых и антропогенно нарушенных природно-территориальных комплексов (ПТК) Башкирского Зауралья по результатам исследований 1998–2014 гг. на модельных площадях, расположенных в фоновых ПТК, в естественных геохимических аномалиях Красноуральско-Сибай-Гайской рудоносной зоны и в антропогенно загрязненных ПТК на различном удалении от объектов горнорудного производства. Дана детальная характеристика накопления S и тяжелых металлов (ТМ) – Cu, Zn, Fe, Pb, Cd, Ni, Co, Cr и Mn – в почвах и анализ изменчивости концентрации подвижных форм за пятнадцать лет. Особое внимание уделено концентрации ТМ в укосах надземной биомассы и индикаторных видах растений Artemisia austriaca Jack., Salvia stepposa Sсhost., Thymus marschallianus Willd., Veronica incana L., Caragana frutex L., Phlomis tuberosa L., Achilea setacea Waldst. et Kit., Gallium verum L. Показаны различия в аккумуляции ТМ растениями различных агроботанических групп – злаков, разнотравья, бобовых, осок, ветоши. На основе сопряженного анализа содержания подвижных форм ТМ в почвах и в индикаторных видах растений продемонстрирована определяющая роль ландшафтногеохимических факторов в накоплении ТМ в биомассе. Рассмотрена изменчивость химического состава растений под воздействием погодных условий. Отмечено отсутствие прямой корреляции между содержанием подвижных форм ТМ в почвах и уровнем их концентрации в растениях и наличие временного сдвига в одиндва года в ходе их изменений. На основе расчета коэффициентов биологического поглощения составлены ряды видов-концентраторов ТМ, рекомендованных для оценки с помощью биоиндикации техногенной трансформации ландшафтов.

Ключевые слова


растения, почвы, тяжелые металлы, загрязнение, биоиндикация.

Полный текст:

PDF

Литература


Alekseyeva-Popova N.V., Igoshina T.I. [Tolerance of some species and populations to heavy metals (Pb, Zn, Cu) in natural phytocoenoses of chalcopyrite field]. In: Rasteniya v Eksremalnykh Usloviyakh Mineralnogo Pitaniya. Leningrad; 1983. p. 22-42. (In Russ.)

Alekseyeva-Popova N.V. [Cellular-molecular mechanisms of plants’ tolerance to metals]. In: Ustoychivost k Tyazhelym Metallam Dikorastushchikh Vidov. Leningrad; 1991. p. 5-15. (In Russ.)

Dobrovolskiy V.V. Osnovy Biogeokhimii. Moscow: Vysshaya Shkola; 1998. (In Russ.)

Kabata-Pendias A., Pendias Kh. Mikroelementy v Pochvakh i Rasteniyakh. Moscow: Mir; 1989. (In Russ.)

Kovalskiy V.V., Krivitskiy V.A., Alekseyeva S.A., Letunova S.V., Opekunova M.G., Skarlygina-Ufimtseva M.D., Berman Sh., Ilzin A., Peterson N., Zhogova Ye.P., Rublik R.Ya. [The South Ural subregion of the biosphere]. Trudy Biogeokhimicheskoy Laboratorii. 1981;19:3-64. (In Russ.)

Kuzhina G.Sh., Yagafarova G.A., Yanturin S.I. [The study of content of heavy metals in soils and vegetation in the vicinity of inactive and waste quarries the Bashkir Zauralye]. Kontsept. 20:2426- 30. (In Russ.)

Opekunov A.Yu., Opekunova M.G. [Technogenic geochemistry in the development of Sibai chalcopyrite field]. Zapiski Gornogo Instituta. 2013;203:196-204. (In Russ.)

Opekunova M.G. [Features of zinc, manganese and iron accumulation in Salvia stepposa at different levels of copper in the environment]. In: Trudy VII Konferentsii Molodykh Uchenykh Botanicheskogo Instituta AN SSSR; Leningrad; 1985. p. 127-34. (In Russ.)

Opekunova M.G. [Soils’ features in anomal facies of South Ural’s steppe biogeochemical provinces]. Vestnik LGU. 1987;(1):38-46. (In Russ.)

Opekunova M.G., Alekseyeva-Popova N.V., Arestova I.Yu., Gribalev S.V., Krasnov D.A., Bobrov D.G., Osipenko O.A., Solovyeva N.I. [Heavy metals in soils and plants of the South Urals. I. Ecology of background territories]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Universiteta. 2001;(4):45- 53. (In Russ.)

Opekunova M.G., Alekseyeva-Popova N.V., Arestova I.Yu., Gribalev S.V., Krasnov D.A., Bobrov D.G., Osipenko O.A., Solovyeva N.I. [Heavy metals in soils and plants of the South Urals. II. Ecology of destroyed territories]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Universiteta. 2002;(1):63- 71. (In Russ.)

Opekunova M.G., Arestova I.Yu., Elsukova Ye.Yu. Metody Fisiko-Khimicheskogo Analisa Pochv i Rasteniy: Metodicheskie Ukazaniya. Saint Petersburg: Izdatelstvo SPbGU; 2002. (In Russ.)

Opekunova M.G. Diagnostika Tekhnogennoy Transformazii Landshaftov na Osnove Bioindikatsii. PhD Theses. Saint Petersburg: Saint-Petersburg State University; 2013. (In Russ.)

Savelyeva L.Ye. [Note about lead levels assessment in soils of technogenic landscapes]. In: Tyazhelyye Metally v Okruzhayushchey srede. Moscow: MGU; 1980. p. 63-68. (In Russ.)

Semenova I.N., Ilbulova G.R. [Assessment of soil pollution, heavy metals in Bashkortostan Sibai]. Fundamentalnye issledovaniya. 2011;(8– 3):491-5. (In Russ.)

Skarlygina-Ufimtseva M.D., Berezkina G.A., Chernyakhov V.B. Biogeokhimicheskiye Osobennosti Mednokolchedannykh Mestorozhdeniy Yuzhnogo Urala. Leningrad; 1976. (In Russ.)

Skarlygina-Ufimtseva M.D., Opekunova M.G. [Salvia stepposa Schost. biological response to Cu and Zn high content in the environment]. Biologicheskiye reaktsii Salvia stepposa Schost. na vysokoe soderzhaniye Cu I Zn v srede obitaniya. Vestnik LGU. 1987;(2):77-84. (In Russ.)




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v7i2.58

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"