Влияние промышленного загрязнения на экологию березы Черепанова (Betula pubescens ssp. czerepanovii (Orlova) Hӓmet-Ahti) на Кольском полуострове

• Автор: Зверев, Виталий Евгеньевич
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 242 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Влияние промышленного загрязнения
на древесные растения
1.1 Состояние исследований по экологии импактных регионов
1.2 Исторический обзор
1.2.1 Ранние исследования: кто виноват?
1.2.2 Феноменологический подход: описание эффектов
1.2.3 Экспериментальный подход:
поиск причинно-следственных связей
1.2.4 Физиолого-биохимические исследования:
механизмы воздействия поллютантов
1.2.5 Сравнительный анализ: поиск общих закономерностей
1.2.6 Мета-аналитический подход: поиск общих закономерностей и причин изменчивости
1.3 Влияние промышленного загрязнения на экосистемы
Кольского полуострова
1.3.1 Кольский полуостров - полигон для исследований по промышленной экологии
1.3.2 «Открытие» промышленного загрязнения
1.3.3 Определение уровней загрязнения
1.3.4 Ландшафтные исследования
1.3.5 Лесоводческие исследования
1.3.6 Экологические исследования
1.4 Влияние промышленного загрязнения на березы
1.4.1 Накопление поллютантов
1.4.2 Визуально оцениваемые повреждения
1.4.3 Влияние на размеры листьев и побегов, рост и плодоношение
1.4.4 Влияние на биохимию и физиологию
1.4.5 Развитие устойчивости к загрязнению

1.5. Заключение
Глава 2. Материал и методы исследований
2.1 Район проведения исследований
2.1.1 Краткая физико-географическая характеристика
2.1.2 Промышленность Мурманской области
2.2 Источник выбросов
2.2.1 Расположение и общая характеристика
2.2.2 Доиндустриальная история района исследований
2.2.3 Пуск и последующее развитие комбината
2.2.4 Атмосферные выбросы комбината
2.2.5 Уровни загрязнения и размер загрязненной территории
2.2.6 Изменения экосистем в окрестностях комбината
2.3 Объект исследования
2.3.1 Морфо-экологическая характеристика
2.3.2 Таксономический статус
2.4 Расположение и характеристика мест проведения работ
2.4.1 Выбор участков и краткая характеристика растительности
2.4.2 Характеристика почвенного покрова
2.4.3 Оценка уровня загрязнения
2.4.4 Микроклимат в градиенте загрязнения
2.5 Изучение сезонного развития берез
2.5.1 Наблюдения в градиенте загрязнения
2.5.2 Сеянцы в теплице: наблюдения и эксперименты
2.6 Мониторинг роста берез
2.6.1 Расположение и количество деревьев
2.6.2 Длина листа и размер побега
2.6.3 Прочие морфологические характеристики
2.6.4 Замедленная флюоресценция хлорофилла
2.7 Изучение архитектуры кроны
2.7.1 Анализ модельных деревьев

2.7.2 Анализ модельных ветвей
2.8 Экспериментальное изучение регенерационной способности
2.9 Демография популяций и индекс листовой поверхности
2.10 Изучение характеристик семенного потомства
2.10.1 Сбор семян и подготовка эксперимента
2.10.2 Эксперимент в климатических камерах
2.10.3 Эксперимент в открытом грунте
2.11 Изучение всхожести семян
2.11.1 Семенная продукция и вес семян
2.11.2 Эксперимент в теплице
2.11.3 Эксперимент в открытом грунте
2.12 Статистическая обработка данных
2.12.1 Традиционные статистические методы
2.12.2 Мета-анализ
Глава 3. Сезонное развитие, рост и эффективность фотосинтетической системы
3.1 Влияние загрязнения на фенологию березы
3.1.1 Состояние изученности и постановка проблемы
3.1.2 Наблюдения в градиенте загрязнения
3.1.3 Распускание почек на срезанных ветвях
3.1.4 Влияние тяжелых металлов на распускание почек у саженцев
3.1.5 Распускание почек у саженцев различного происхождения
3.1.6 Обсуждение фенологических результатов
3.2 Влияние загрязнения на размеры листа и годичного побега
3.2.1 Состояние изученности и постановка проблемы
3.2.2 Наблюдения в Мончегорском градиенте загрязнения
3.2.3 Влияние погодных условий на размеры листа и побега
3.2.4 Сравнение реакций березы Черепанова и других видов деревьев
3.2.5 Сравнение эффектов, наблюдающихся вблизи Мончегорского комбината и вблизи других промышленных предприятий

1978 по 1989 гг., было сосредоточено на исследовании пространственного распространения загрязнителей и воздействия загрязнения металлами на почвенный микробоценоз (Крючков, Макарова, 1989). Будучи натуралистом широкого профиля, В. В. Крючков (1991) предложил несколько гипотез о механизмах воздействия промышленного загрязнения на экосистемы, получивших подтверждение в последующих экспериментальных работах и создавших предпосылки для многих современных экологических исследований. В частности, В.В. Крючков предположил, что даже после полного прекращения выбросов не наступит немедленного оздоровления окружающей среды, и в течение нескольких десятилетий будет продолжаться разрушение экосистем «по инерции» (Тарко и др., 1995). В ходе выполнения диссертационной работы мне удалось получить первое убедительное подтверждение этой гипотезы (Зверев, 2009).
В 1989 г. в связи со все возрастающим вниманием к проблемам экологии на базе Лаборатории охраны природы был организован первый в России многопрофильный Институт проблем промышленной экологии Севера (ИППЭС). Человеком, объединившим специалистов разных направлений (биологов, химиков, географов, математиков, технологов) под эгидой разработки научных основ экологической оптимизации природопользования на Севере, стал Г.В. Калабин. Кольский полуостров был выбран плацдармом для столь многосторонних экологических исследований как наиболее развитый горно-металлургический регион на Севере России. В рамках тематики, наиболее близкой к теме диссертационной работы, необходимо отметить комплекс биогеохимических исследований, выполненных в созданной по инициативе В.В. Никонова лаборатории наземных экосистем. В частности, сотрудниками лаборатории описаны изменения видового состава и структуры растительности в ходе техногенной дигрессии, вскрыты биогеохимические причины этих изменений, и на этой основе разработаны и успешно применены на практике методики рекультивации промышленных пустошей (Никонов, Лукина, 1994; Лукина, Никонов, 1996, 1998; Лукина и