Реакция ценопопуляций и травянистых сообществ на химическое загрязнение среды

• Автор: Жуйкова, Татьяна Валерьевна
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 449 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Проблема устойчивости растительных систем к условиям

техногенно нарушенной среды

1.1 Устойчивость растений к токсикантам техногенной природы

1.2 Влияние тяжелых металлов на растительные системы

1.2.1 Тяжелые металлы в окружающей среде естественные

I и антропогенные источники

1.2.2 Особенности аккумуляции тяжелых металлов растениями

1.2.3 Реакция растений на действие загрязняющих веществ

Глава 2. Объект и методы исследования

2.1 Объект исследования .
2.2 Аналитическая часть методика отбора проб почвы,
снега и растений, физикохимические методы их анализа
2.3 Методы изучения ценопопуляций
2.4 Фитоценотические исследования луговых сообществ
2.5 Статистический анализ результатов
Глава 3. Физикогеографические условия районов исследования
3.1 Физикогеографические особенности Среднего Урала
3.2 Физикогеографические особенности г. Нижний Тагил
3.3 Основные источники и степень загрязнения
природной среды
3.4 Характеристика экотопов
Глава 4. Популяционная структура x ii
в условиях химического загрязнения среды
4.1 Внутрипопуляциоиная структура Т. ii
4.2 Морфологическая структура растений Т. ii
4.3 Онтогенетические стратегии ii и ii
4.4 Деморафические характеристики ценопопуляций
4.4.1 Плотность растений Т. ii
4.4.2 Онтогенетическая структура, индекс возрастности и средняя энергетическая эффективность ценопопуляций
4.4.3 Характеристика самоподдержания ценопопуляций
4.4.4 Баланс численности онтогенетических групп Т. ii
Глава 5. Семенное воспроизводство x ii в условиях токсического воздействия
5.1 Реакция мужского гаметофита Т. ii на химическое загрязнение среды
5.2 Особенности семенной продуктивности растений Т. ii в условиях загрязнения
5.3 Жизнеспособность и индивидуальная изменчивость семенного потомства Т. ii в условиях химического загрязнения среды
5.3.1 Оценка жизнеспособности семенного потомства
5.3.2 Влияние условий вегетационного сезона
на семенное воспроизводство и жизнеспособность проростков Т. ii
5.4 Оценка металлоустойчивости семенного потомства Т. ii
5.5 Энергетические затраты на воспроизводство
Глава 6. Реакция луговых сообществ на токсическое воздействие
6.1 Флора луговых сообществ фоновых и техногенно нарушенных территорий
6.2 Биоэкологическая структура луговых сообществ
6.3 Изменение проективного покрытия в градиенте токсической нагрузки
6.3.1 Суммарное проективное покрытие
6.3.2 Структура доминирования видов в проективном покрытии
6.4 Смена флористического состава в градиенте
токсической нагрузки
6.5 Проду ктивность луговых сообществ и запас фитомассы
в условиях химического загрязнения среды
6.5.1 Изменение общей продуктивности
6.5.2 Изменение фитомассы на уровне семейств
6.5.3 Структура доминирования видов
в надземной фитомассе .
Глава 7. Роль травянистых растительных сообществ
в формировании биогенных циклов химических элементов
7.1 Барьеры организменного уровня, регулирующие вовлечение тяжелых металлов в биогенный обмен .
7.2 Ценотические барьеры, регулирующие вовлечение химических элементов в биогенный обмен
7.3 Опенка роли факторов, ограничивающих вовлечение металлов в биогенные циклы
Заключение
Выводы
Список литературы


При отсутствии загрязнения индивидуальная изменчивость количественных признаков хвойных растений относительно невысока и составляет С увеличением загрязнения показатель возрастает до Мамаев, . В работе А А Косицина с соавт. Для характеристики прироста корней были вычислены коэффициенты вариации и асимметрии. Показано, что величина приростов корней внутри выборки популяции изменяется в довольно широких пределах. Прирост корней на растворе со свинцом значительно ниже по сравнению с контрольным вариантом, проращиваемым на воде. Характер распределений приростов корней в растворе с,металлом отличается от такового в контрольном растворе. Кривая корневых приростов у устойчивой популяции сдвинута в область более высоких значений. Средний прирост этой популяции в два раза выше, чем у неустойчивой. Устойчивая популяция более однородно реагирует на высокие дозы металла коэффициент вариации ниже, чем у фоновой популяции. Однако в нормальных условиях без внесения металла в раствор потомство растений из устойчивой популяции характеризуется пониженной жизнеспособностью и высокой вариабельностью исследуемых показателей. По мнению Н. В. АлексеевойПоповой , отклонения от нормального распределения могут указывать на сложную структуру металлоустойчивых популяций. Онтогенетическая структура популяций в условиях токсического воздействия. Наличие в популяции особей всех онтогенетических групп и постоянство их процентного соотношения, а, следовательно, и постоянство онтогенетического спектра являются одними из показателей устойчивости популяции Уранов, . Поскольку тип онтогенетического спектра связан с биологическими свойствами вида, изменение его также представляет форму реакции цеиопопуляций на внешнее воздействие. Данные литературы не дают однозначного ответа на вопрос, каким образом изменяется онтогенетический спектр популяций в различных условиях. Изменения в онтогенетической структуре популяций могут происходить одновременно в двух противоположных направлениях в сторону омоложения и сторону старения, что обусловлено интенсивностью отмирания некоторых групп особей и темпов их развития. Следует ожидать, что в условиях загрязнения в зависимости от видовых особенностей и состояния популяций в них могут наблюдаться не только омоложение или старение, но и весь спектр переходных состояний. С одной стороны, в ряде работ отмечено, что при различных видах техногенной нагрузки молодые онтогенетические категории начинают играть существенную роль, усиливая позицию вида в ценозе. Например, М. Р. Трубиной и А. К. Махневым установлено, что в фоновых условиях устойчивое существование популяции скерды кровельной i . Химическое загрязнение фтором приводит к задержке темпов онтогенетического развития большинства особей i гит, следствием чего является увеличение доли в популяции прегенеративных растений Трубина, . С другой стороны, токсичность среды может ускорять процессы старения. Загрязнение атмосферы тяжелыми металлами приводит к возрас танию доли сенильных и субсенильных особей в ценопопуляциях черники Деева, Мазная, v, , . Ценопопуляции горца быстро стареют и становятся переходными от средневозрастных нормальных к старым нормальным и от старых нормальных к регрессивным Хантемирова, . Такой естественный экстремальный фактор, как засуха, усиливает действие техногенного загрязнения. Отмеченное авторами снижение скорости развития растений можно объяснить низкой скоростью метаболизма и ингибированием ростовых процессов, приводящими к задержке развития растений Воронцова, Жукова, Ермакова, Николаевский, . Вместе с тем в ряде случаев потомство адаптированных к химическому загрязнению растений, имеющее низкую скорость роста, может характеризоваться более высокой интенсивностью фотосинтеза в расчете на единичный хлоропласт и единицу массы Киселева и др. Еще В. Н. Сукачев указывал на то, что разные темпы онтогенеза выступают в качестве приспособления растений к ухудшению условий произрастания. А. А. Уранов I0 рассматривает быстрые темпы развития при некоторой подавленности жизненного состояния особей как биологическое приспособление, выгодное не для особи, а для популяции в целом.