Структурно-функциональные изменения растительности в условиях техногенного загрязнения на Кольском полуострове : На примере комбината "Североникель"

• Автор: Говорова, Анна Феликсовна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 210 с. : ил.

ГЛАВА 1. РЕАКЦИЯ РАСТЕНИЙ НА ДЕЙСТВИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Экосистемный уровень

1.2 Фитоценотический уровень

1.3 Популяционный уровень

1.4 Организменный уровень

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭКОСИСТЕМЫ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА

2.1 Геология и рельеф

2.2 Климат

2.3 Гидрологические условия

2.4 Почвенный покров

2.5 Ландшафтно-геохимические особенности

2.6 Общая характеристика растительности
2.7 Особенности техногенного воздействия на экосистемы региона
2.8 Региональные особенности природных факторов, влияющих на состояние экосистем в условиях техногенного загрязнения
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Объекты исследований
3.2 Методы исследований
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА РАЗНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ РАСТЕНИЙ
4.1 Состояние экосистем в зоне воздействия комбината «Североникель»
4.2 Изменение видового состава и структуры растительных сообществ в зоне техногенного воздействия
4.3 Влияние техногенного загрязнения на фотосинтетический аппарат растений
ГЛАВА 5. КРИТЕРИИ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМ И АДАПТАЦИОННЫЕ СТРАТЕГИИ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы.
Одной из задач современной геоэкологии является изучение происходящих ныне в биосфере процессов и закономерностей влияния техногенных факторов на биогеоценозы, разработка научных основ проведения мониторинга и диагностики состояния нарушенных экосистем (Голубев, 1998; Гунин, 2000; Горшков; 2001). Последствия антропогенного воздействия проявляются в природной среде в виде нарушений динамического равновесия биосферы, снижения видового и популяционного разнообразия биоты, угнетения способности экосистем к самовосстановлению.
Диагностика состояния экосистем должна быть основана на установлении и изучении признаков, характеризующих состояние природных комплексов для прогноза возможных отклонений и нарушений их функционирования. Выявление тенденций в изменении внутренней организации и структуры экосистем в условиях антропогенного воздействия позволяет оценить степень отклонения основных параметров природной среды от нормы и определить адекватные меры по их стабилизации.
Одним из наиболее чувствительных и физиономичных компонентов экосистем по отношению к антропогенным воздействиям, является растительность, изменения которой под воздействием антропогенного фактора — интегральный показатель трансформации природных комплексов (Викторов, 1962, 1988; Виноградов, 1962).
Оценка состояния нарушенных экосистем традиционно опирается на исследование организменного и надорганизменного уровней организации растений, при этом используются методы, позволяющие оценить изменения видового состава, структуры и продукционных процессов, происходящих в сообществах. Однако, подобные «видимые» изменения являются результатом более глубоких процессов, происходящих на клеточном уровне, т.е. видовой состав и динамика фитоценозов во многом определяются молекулярными и клеточными реакциями растений. Энергопреобразующие системы растений являются особенно чувствительными к действию повреждающих факторов (Жиров, 2001; Мерзляк; Карнаухов, 1988; Фролов, 1998; Chemavskaja, 2000; Heber, 2001; Heath, Parker, 1968,1989; Helle, 2001).

Исследование механизмов повреждения и адаптации растений на разных уровнях их организации (фитоценотическом, популяционном, организменном, клеточном, молекулярном) в условиях техногенного воздействия является актуальной задачей, поскольку полученные результаты могут служить основой для проведения комплексной адекватной диагностики состояния экосистем и прогноза изменения их состояния.
Центральная часть Кольского полуострова является одним из наиболее репрезентативных районов для проведения подобных исследований. Состояние исследуемых лесных биогеоценозов определяется с одной стороны экстремальными природными условиями, с другой стороны, продолжительным и интенсивным действием антропогенного фактора Наличие хорошо выраженных градиентов техногеного загрязнения позволяет наблюдать весь спектр реакций растительности от необратимых повреждений до различных адаптационных модификаций.
Цель и задачи исследования.
Цель диссертационной работы - изучение механизмов повреждения и адаптации растений на разных уровнях их организации - фитоценотическом, популяционном, организменном, клеточном, молекулярном в условиях техногенного загрязнения для разработки методов оценки состояния лесных экосистем.
В этой связи были поставлены следующие задачи:
1. Выделить категории состояния экосистем на основе геохимического анализа и с использованием традиционных методов фитоиндикации
2. Изучить изменение флористического и фитоценотического состава растительных сообществ при техногенном воздействии
3. Исследовать структурные и функциональные изменения фотосинтетического аппарата растений при воздействии загрязняющих веществ:
• Пигментный состав и интенсивность биохимических процессов фотосинтеза
• Особенности строения клеток ассимиляционной ткани и ультраструктуры хлоро пластов
• Морфологические особенности строения листовой пластинки

шшшн
0010898
Рис.5. Типы и биогенность почв Кольского полуострова (Евдокимова, Макарова, Переверзев, 1999).