Поглощение элементов сосной и елью в лесных экосистемах северной тайги в условиях атмосферного загрязнения

• Автор: Щербенко, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ МИГРАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Первичная продуктивность лесных экосистем.

1.1.1. Основные понятия

1.1.2. Зональные закономерности изменений продуктивности

1.2. Элементный состав растений.

1.2.1. Основные факторы формирования элементного состава древесных растений борсальньтх лесов

1.2.2. Пути и механизмы поступления элементов в растения

1.2.3. Поглощение тяжелых металлов растениями.

1.2.4. Физиологическая роль, дефицит и токсичность элементов в растениях.

1.2.5. Фитоиндикация и фитомониторинг.
1.3. Миграция элементов в лесных экосистемах
1.3.1. Атмосферная миграция.
1.3.2. Внутрипочвеиная миграция.
1.3.3. Биологическая миграция.
1.4. Биологическая миграция элементов в лесных экосистемах Кольского полуострова.
1.4.1. Влияние природных и антропогенных факторов.
1.4.2. Сосновые леса
1.4.3. Еловые леса
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Природные условия Кольского полуострова
2.1.1. Климат
2.1.2. Рельеф.
2.1.3. Почвообразующие породы.
2.1.4. Растительность.
2.1.5. Почвы
2.2. Атмосферное загрязнение
2.3. Объекты исследований.
2.4. Методы исследований
2.4.1. Полевые методы.
2.4.2. Лабораторные методы
2.4.3. Статистические методы
ГЛАВА 3. ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ.
3.1. Сосновые леса
3.1.1. Хвоя.
3.1.2. Ветви.
3.1.3. Кора
3.1.4. Древесина.
3.1.5. Аккумуляция тяжелых металлов в биомассе сосны.
3.2. Еловые леса.
3.2.1. Хвоя
3.2.2. Ветви
3.2.3. Кора.
3.2.4. Древесина
3.2.5. Аккумуляция тяжелых металлов в биомассе ели.
3.3. Сравнительный анализ элементного состава сосны и ели.
3.4. Динамика содержания поллютантов в хвое сосны и ели в лесных экосистемах
ОКРЕСТНОСТЕЙ КОМБИНАТОВ
ГЛАВА 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДОСТУПНЫХ ДЛЯ РАСТЕНИЙ СОЕДИНЕНИЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ .
4.1. Подзолы сосновых лесов в окрестностях ГМК Печен га никель
4.1.1. Кислотность
4.1.2. Содержание углерода и азота
4.1.3. Содержание доступных для растений тяжелых металлов.
4.1.4. Запасы доступных соединений тяжелых металлов в подзолах
4.2. Подзолы еловых лесов в окрестностях ГМК Североникель.
4.2.1. Кислотность
4.2.2. Содержание углерода и азота
4.2.3. Содержание доступных для растений тяжелых металлов.
4.1.4. Запасы доступных соединений тяжелых металлов в подзолах
4.3. Сравнительный анализ состояния подзолов сосновых и еловых лесов в зонах влияния комбинатов
ГЛАВА 5. СВЯЗЬ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСТЕНИЯХ И ПОЧВАХ.
5.1. Обеспеченность элементами питания
5.2. Связь содержания тяжелых металлов в деревьях и в почвах i ювых и еловых лесов в условиях атмосферного загрязнен ИЯ
5.5.1. Корреляционный анализ
5.5.1. Регрессионный анализ.
5.3. Соотношение запасов тяжелых металлов в биомассе деревьев и в почвах сосновых и еловых лесов в условиях атмосферного загрязнения.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Значительно меньше величины потребления и возврата в хвойных лесах умеренного пояса 00 кгга. Столь заметное отличие от лиственных лесов объясняется как меньшими величинами прироста и опада, так и меньшим содержанием химических элементов в хвое. Сюда же примыкают кустарничковые тундры их сообщества также отличаются низкими величинами прироста и опада. Наименьшее количество химических элементов в приросте и опадс присуще арктическим тундрам и ельникам северной тайги кгга. Средневзвешенное содержание азота в опаде колеблется в пределах 0. Средневзвешенная зольность опада меньше всего в хвойных лесах умеренного пояса 12, средние значения зольности имеют место в лиственных лесах умеренного 24. Весьма различна доля главнейших органогенов Са, К, Р, Б в составе золы опада. Наибольшая доля их присуща золе дубрав и сосняков , она уменьшается до в опаде ельников и березняков, а также сообществ тундр за счет более активного накопления кремния. Химические элементы, содержащиеся в опаде, могут задерживаться в подстилке на более или менее продолжительное время. Наибольшее количество химических элементов, в соответствии с максимальными запасами подстилки содержится в подстилке кустарничковых тундр кгга и сосняков и ельников средней тайги кгга, количество это возрастает при заболачивании. В остальных лесных биогеоценозах умеренного пояса при заметно различных количествах подстилки сумма химических элементов отличается незначительно в пределах 0 кгга. Это объясняется тем, что хотя в лиственных лесах подстилки накапливается меньше, но зольность ее выше. По составу главенствующих химических элементов, обращающихся в годичном цикле круговорота, выделяются следующие группы 1 с большим преобладанием азота тундры 2 с преобладанием азота хвойные и лиственные леса умеренного пояса, субтропические леса 3 с преобладанием кальция широколиственные леса умеренного пояса, полукустарничковые пустыни 4 с преобладанием кремния степи, саванны, эфемеровополукустарничковые пустыни, а также влажные тропические леса 5 с преобладанием хлора растительность солончаков пустынь. В настоящее время в научной литературе имеется достаточно обширный аналитический материал по характеристике элементного состава растений в целом и их органов. Выявлено, что растения поглощают более химических элементов. Согласно В. И. Вернадскому во всех живых организмах господствуют следующие элементов II, С, Ы, О, Ыа, М А1, , Р, Б, С1, К, Са и Бе все другие элементы находятся в рассеянном состоянии. Б.Б. Полмнов разделил элементы биосферы на две большие группы органогены и примеси. К абсолютным органогенам, без которых невозможны рост и развитие организмов, он отнес О, Н, С, Б К, Р и Б, к специальным, необходимым многим, но не всем, Б1, , Са, Бе, С1, К, Б, Мп, Бг, В, Си, Вг, I. По мнению В. Д. Ковды в число абсолютных органогенов следует включить I, В, Са, Бе, а также Си и Со. Интенсивность поглощения элементов Б. Б. Полынов предложил охарактеризовать коэффициентом поглощения, который равен частному от деления содержания элемента в золе растений на содержание этого же элемента в горной породе или почве, на которой произрастает данное растение. А.И. Х содержание элемента х в золе растений пх среднее содержание элемента х в литосфере. Используя данные А. П. Виноградова, В. А. Ковды, Н. П. Ремезова и других, А. И. Перельман определил средние коэффициенты биологического поглощения для многих элементов и расположил их в ряды биологического поглощения Гришина, . Элементы, коэффициент биологического накопления которых больше 1, отнесены к группе биологического накопления элементы, Ах которых меньше 1, к группе биологического захвата. Группировка элементов по интенсивности поглощения растениями позволила А. И. Перельману сделать выводы о более интенсивном поглощении растениями сильных анионов С1, Б, Р по сравнению с сильными катионами Са, Ме, 1а, К и слабом поглощении инертных элементов, являющихся слабыми катионами или анионами А1, Бе, .