Межвидовая и внутривидовая изменчивость накопления тяжелых металлов эпифитными лишайниками в градиенте токсической нагрузки

• Автор: Шарунова, Ирина Павловна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Аккумуляция тяжелых металлов эпифитпымн лишайниками

обзор литературы

1.1. Токсичность металлов.

1.2. Источники поступления токсикантов в талломы.

1.2.1. Поглощение лишайниками элементов из атмосферных выпадений

1.2.2.оглощение лишайниками элементов из субстрата.

1.3. Сравнительная роль симбионтов в аккумуляции

элементов лишайниками

1.4. Формы нахождения элементов в талломах.

1.4.1. Локализация металлов в виде частиц
1.4.2. Локализация металлов на клеточных стенках
симбионтов лишайника
1.4.3. Локализация металлов внутри клеток симбионтов
лишайника.
1.5. Межвидовые различия в аккумуляции тяжелых
металлов энифигными лишайниками
1.6. Факторы среды, влияющие на аккумуляционную способность лишайников
1.7. Толерантность лишайников к воздействию металлов.
Глава 2. Характеристика района исследования.
2.1. Физикогеографическая характеристика
2.2. Характеристика источника эмиссии
2.3. Характеристика пробных площадей.
2.4. Содержание тяжелых металлов в лесной подстилке на
пробных площадях.
2.5. Изменение содержания металлов в лесной подстилке и в коре
деревьев в градиенте токсической нагрузки
2.5.1. Содержание металлов в лесной подстилке
2.5.2. Содержание металлов в коре пихты
Глава 3. Материал и методика.
3.1. Сбор полевого материала.
3.1.1. Влияние экотопических условий на аккумуляцию
металлов в талломах лишайников
3.1.2. Виутриталломная вариабельность содержания тяжелых
металлов
3.1.3. Временная динамика накопления и локализации тяжелых металлов.
3.1.4. Внутрипопуляцнонная гетерогенность накопления
металлов
3.1.5. Межвидовая изменчивость накопления металлов
3.2. Подготовка проб к химическому анализу
3.2.1. Лишайники
3.2.2. Кора деревьев
3.2.3. Лесная подстилка.
3.3. Методика микроволнового разложения лишайников и коры.
3.4. Элементный анализ
3.5. Оценка влияния условии взвешивания на показатель
массы лишайника.
3.6. Статистическая обработка материала.
Глава 4. Влияние экотопических условий на аккумуляцию тяжелых
металлов эпифитиыми лишайниками.
4.1. Содержание тяжелых металлов в талломах i
4.1.1. Зависимость аккумуляции металла в талломах лишайника
i от высоты произрастания таллома
4.2. Содержание тяжелых металлов в талломах i i
4.3. Сравнительный анализ содержания металлов в талломах
i и i i.
4.4. Зависимость содержания тяжелых металлов в талломах эпифитных лишайников от концентрации металлов в лесной подстилке
Глава 5. Внутриталломнос распределение металлов
на примере i
5.1. Распределение металлов в талломах, собранных со стволов березы
5.2. Распределение металлов в талломах, собранных со стволов пихты
Глава 6. Временная динамика накопления к локализации металлов
в талломах i
6.1. Динамика содержания металлов в аборигенных талломах
6.2. Динамика содержания металлов в трансплантированных талломах
6.3. Сравнение содержания металлов в аборигенных и трансплантированных талломах.
Глава 7. Внутрипопуляцноиная гетерогенность накоплении
тяжелых металлов.
7.1. Характеристика возрастных спектров популяций
i .
7.2. Содержание металлов в талломах i
7.2.1. Зависимость аккумуляции металлов в талломах
i от зоны нагрузки
7.2.2. Влияние на аккумуляцию металлов характеристик
форофига и таллома
Глава 8. Межвидовые различия в аккумулятивной способности
эпифитных лишайников.
8.1. Зависимость величины аккумуляции металла в талломе лишайника
от его видовой принадлежности и от дозы токсической нагрузки
8.2. Связь содержания металлов в талломах модельных видов
лишайников с величиной локальной токсической нагрузки
8.2.1. Связь содержания металлов в талломах лишайников
с содержанием металлов в лесной подстилке.
8.2.2. Связь содержания металлов в талломах лишайников
с содержанием металлов в коре пихты
Выводы.
Литература


Андерсон, Трешоу, , , . Использование лишайников как биоиндикаторов тяжелых металлов в воздушной среде предполагает наличие сведений об особенностях их поглощения и локализации в талломах лишайников, а также о динамике концентраций металлов внутри талломов под влиянием факторов внешней среды. Особенно важны сведения, полученные для лишайников в полевых условиях. В настоящий момент зарубежными специалистами , , . Ivi i. Однако в большинстве опубликованных работ авторы концентрируют свое внимание на какойлибо одной фракции, чаще веет на интрацеллюлярной, как имеющей наиболее явный токсикологический смысл. Между тем, изучение основных форм локализации металлов в талломе лишайника дает целостное представление о механизмах поступления металлов в таллом и позволяет оценить реальную токсическую нагрузку на лишайник. Кроме того, для биоиндикации необходимо определение зависимости величин концентраций металлов от возраста участка таллома, в котором они аккумулированы, т. Для разработки биоиндикационных методик нужны данные о зависимости распределения тяжелых металлов в эпифитных лишайниках от особенностей форофита, т. Открытыми остаются вопросы, касающиеся особенностей накопления металлов разными видами лишайников в условиях одинаковой токсической нагрузки, а также зависимости величины аккумуляции металлов от морфологии слоевища и от его чувствительности к химическому загрязнению. Особенно актуальными исследования аккумулятивной способности лишайников являются для территории Среднего Урала, где высокая концентрация промышленных предприятий, существующая на протяжении длительного периода времени, привела к созданию повышенного уровня регионального загрязнения. Объект исследования. Эпифитные лишайники. Предмет исследован ил. Закономерности аккумуляции тяжелых металлов эпифитными лишайниками. Научная повита работы. Впервые проведено комплексное исследование внутривидовой изменчивости содержания металлов в лишайниках, включающей экотопическую и сезонную изменчивость, а также внутрипопуляционную и внутриталломную гетерогенность содержания металлов на примере модельного вида i . Выполнен сравнительный анализ динамики аккумуляции и локализации тяжелых металлов в талломах, произрастающих в условиях хронического загрязнения и в талломах, трансплантированных из фоновой среды в загрязненную. Исследованы межвидовые различия в аккумулятивной способности пяти видов эпифитньтх лишайников. Практическая значимость работы. Материалы диссертационной работы могут быть использованы для улучшения существующих протоколов отбора проб для аккумулятивной лихеноиндикации. Результаты исследований могут быть использованы как иллюстративный материал для преподавания учебных дисциплин Экология, Региональная экология, Методы экологических исследований, Мониторинг окружающей среды. Основные положения. Содержание металлов в лишайнике определяется величиной локальной токсической нагрузки и морфологоанатомическими характеристиками таллома тип таллома, наличие эиикортекса и модифицируется особенностями форофита, положением лишайника на стволе, репродуктивными и возрастными характеристиками таллома. Накопление металлов в талломах лишайников нелинейный процесс, на который оказывает существенное влияние сезонная динамика полога леса, осадков и снежного покрова. Степень чувствительности видов лишайников к атмосферному загрязнению не связана однозначно со степенью их аккумулятивной способности. Благодарности. Выражаю глубокую признательность научному руководи гелю, к. Михайловой ИЛ I. Благодарю ведущего инженера Ахунову Э. Х. за определение концентраций тяжелых металлов в образцах лишайников, лесной подстилки и коры форофитов. Выражаю благодарность к. Кшнясеву И. А. за помощь в математической обработке материала. Благодарю заведующего лабораторией популяционной экотоксикологии Института экологии растений и животных УрО РАН д. Воробечика Е. Л. и коллектив лаборатории за ценные советы, замечания и теплую эмоциональную атмосферу на протяжении всего периода работы над диссертацией.