Сообщества фототрофных организмов в экскурсионных пещерах при искусственном освещении

• Автор: Мазина, Светлана Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 253 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКОСИСТЕМ КАРСТОВЫХ ПЕЩЕР, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В
ТУРИСТИЧЕСКИХ ЦЕЛЯХ
1 Л. Характеристика биотопов карстовых пещер
1.2. Сообщества пещер
1.2Л. Бактериальные сообщества пещер
1.2.2. Сообщества грибов пещер
1.2.3. Сообщества фотосинтезирующих организмов пещер
1.2.4. Сообщества фотосинтезирующих организмов экскурсионных пещер..
1.3. Экологический анализ особенностей формирования подземных сообществ
1.4. Способы борьбы с «ламповой флорой»
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Общая характеристика районов исследования
2.1.1. Пещеры района Нового Афона
2.1.2. Пещеры Краснодарского края
2.1.3. Пещеры Крыма
2.2. Сравнительная характеристика биотопов пещер
2.2.1. Микроклимат пещер
2.2.2. Освещение экскурсионных пещер
2.3 Объем исходных данных, методы исследования
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Характеристика фотосинтезирующих организмов экскурсионных пещер развивающихся в условиях искусственного освещения
3.1.1. Таксономическая структура фотосинтезирующих организмов сообществ обрастаний экскурсионных пещер
3.1.2. Жизненные формы водорослей сообществ обрастаний экскурсионных пещера
3.1.3. Доминирующие виды фотосинтезирующих организмов сообществ
обрастаний экскурсионных пещер
3.2. Влияние абиотических факторов на распределение видов в сообществах обрастаний экскурсионных пещер
3.2.1. Местообитания фотосинтезирующих организмов пещер
3.2.2. Характеристика сообществ обрастаний, развивающихся на различных
субстратах экскурсионных пещер
3.2.3 Анализ видовой структуры и видового состава сообществ обрастаний экскурсионных пещер статистическими методами
3.4. Динамика развития сообществ обрастаний пещеры Воронцовская
3.5. Сравнение межгодовых изменений в сообществах обрастаний
экскурсионных пещер
3.5.1. Флористическое различие экскурсионных пещер
3.6. Пути решения проблемы обрастаний
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выводы
Список литературы
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В карстовых пещерах формируются уникальные экосистемы, видовой состав и функционирование которых связаны с особенностями абиотических факторов, определяющих развитие сообществ в подземных полостях. Функционирование этих экосистем зависит от потоков органического вещества с поверхности (Dobat 1970; Чикишев, 1975; Malloch, Khan, 1988) или организации высокоспецифичных цепей питания за счет деятельности автохемолитотрофных организмов (Sarbu et al., 1996; Kinkle, Kane, 2000). Карстовые массивы являются также местами формирования и естественной очистки подземных вод (Гвоздецкий 1972; Drake, Harmon, 1973; Маринов, Пиннекер, 1983).
В последние годы возросло влияние антропогенного фактора на карстовые полости, связанное как с общим загрязнением окружающей среды, так и с рекреационной деятельностью человека на поверхности карстовых массивов. Наибольшее воздействие оказывает антропогенная нагрузка, направленная на сами пещеры, в том числе использование подземных полостей для различных видов туризма (Мавлюдов и др., 1987; Ganter, 1989; Northup et al., 1997; Elliott, 2000). Внесение большого количества органического вещества в изначально олиготрофные экосистемы приводит к развитию неспецифичных сообществ и изменению экосистемы пещер. При оборудовании карстовых полостей в экскурсионных целях, как правило, устанавливают в пещерах мощные осветительные приборы. Появление освещения стимулирует развитие фотосинтезирующих организмов и начало процессов первичной продукции органического вещества. Это приводит к накоплению массы органического вещества и увеличению количества гетеротрофных организмов (Johnson, 1979).
Рост и развитие сообществ обрастаний спровоцированных наличием освещения также способствует биоповреждению уникальных минеральных

Эксперименты в пещерах Новой Зеландии (Organ Loft и Glow-worm Cave) показали, что оптимальная концентрация гипохлорита кальция для уничтожения «ламповой флоры» колеблется в пределах 1,4-2,8% (или 2-4% раствор коммерческого гранулированного реактива, где фактическая доступность гипохлорита составляет 70%) в зависимости от состава и количества растений. Минусы применения этого средства - сильный запах (сохранялся в течение 36 часов) и возможность роста «ламповой флоры» практически сразу после обработки (Jonson, 1979; Zelinka, 1996; Faimon et al, 2003), отмечена не полная эффективность применения данного средства (Iliopoulou-Georgoudaki etal., 1993).
В литературе встречаются неоднозначные данные по применению раствора формальдегида. Одни авторы отмечают его удачное использование, а также способность отбеливать породу (Leferur, Laporte, 1969), другие считают, что обработка формалином не дает хороших результатов по уничтожению «ламповой флоры» (Kubesova et al, 2000).
Опробованные в Cango Caves (Южная Африка) органические гербициды Atrazine и Simazene не подходят вследствие сильного запаха ацетона (Grobbelaar, 2000). Там же тестировали спиртовые реактивы (Oosthuizen, 1981) но не указаны концентрации и не дана оценка возможных последствий.
Поскольку хлор и другие вредные компоненты попадают в пещерную среду в результате очистки «ламповой флоры», было предложено использовать менее вредные агенты, например пероксид водорода, но при обработке перекисью водорода требуются очень высокие концентрации 200-500 мг/л (Aley et al., 1985; Faimon et al., 2003). Пороговая концентрация пероксида водорода, необходимая для разрушения «ламповой флоры», составила 15%. По лабораторным данным скорость растворения в воде известняка и кальцитовых образований определена как З.77х10'3 и 1.81x10"3 моль/м2/час соответственно. В 15% растворе пероксида водорода растворение известняка и кальцита на один порядок выше 2.00x10'2 и