Вопрос об изменении характера растительного покрова в зависимости от интенсивности рекреационной нагрузки является весьма актуальным.В связи с увеличением антропогенного воздействия все большее значение приобретает экологическая оценка состояния природной среды[1].
Цель исследования:оценка состояния отдельных лесных фитоценозов в условиях рекреационной нагрузки.
Материал и методы исследования. Проведено описание видового состава растений, определения их продуктивности, весового соотношения групп растений, насыщенности, плотности фитоценозов, морфо-структурных и функциональных параметров фитоценозов[6]
Отбор проб образцов почв и процедура пробоподготовки для количественного химического анализа проведены в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб» и ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа»[2,3,4,5]. Количественный химический анализ образцов проб почв проведен по общепринятым методикам измерений.
Результаты.
Рис. 1. Плотность фитоценоза на исследуемых участках, экз. (шт.) на замерах трех проб по 1 кв.м
Рис. 2. Биологическая продуктивность и продуктивность по кислороду фитоценозов, г (средние значения с трех пробах по 1 кв.м).
Значение фитомассыучастка №1 (сырая фитомасса -935 г/м2, сухая – 161 г/м2) в несколько раз превышает показатели фитомассыучастка №2 (сырая фитомасса -590 г/м2, сухая – 20 г/м2), а также участка №3 (сырая фитомасса -856 г/м2, сухая – 29 г/м2).
Рис. 3. Количество репродуктивных органов (плоды, цветки) растений, наисследуемых участках, шт.
Рис. 4. Валовый состав тяжелых металлов и микроэлементовв почве и общей фитомассеисследуемых участков
При техногенном загрязнении поллютанты в большей степени оказывают влияние на фитоценозы, т.к. растения не могут избежать стрессового воздействия, вынуждены адаптироваться к нему с помощью физиолого-биохимических и анатомо-морфологических перестроек организма. Это позволяет использовать растения в качестве биоиндикаторов загрязнения природной среды.
Анализ водной вытяжки позволил определить в исследуемых образцах проб почв содержание следующих ионов: карбонат – ионовCO32-, бикарбонат – ионов HCO3-, хлорид – ионов CI-, сульфат – ионов SO42-, ионов кальция Ca2+, магния Mg2+, ионов натрия Na+ и калия К+ суммарно (табл. 1). Суммарное определение ионов натрия Na+ и калия К+ проведено расчетным методом.
Таблица 1
Данные анализа водной вытяжки образцов проб почвы
|
Участки |
Концентрация (± погрешность),мг·экв/100 г почвы |
||||
|
анионов |
|||||
|
CO32- |
HCO3- |
CI- |
SO42- |
сумма |
|
|
1 (контроль) |
0 |
0.13±0.07 |
0.40±0.01 |
0.2±0.04 |
0.73 |
|
2 |
0 |
0.25±0.07 |
0.10±0.02 |
0.9±0.1 |
1.25 |
|
3 |
0 |
0.24±0.07 |
0.10±0.02 |
0.6±0.1 |
0.94 |
|
Участки |
катионов |
||||
|
Ca2+ |
Mg2+ |
сумма |
сумма Na+ и К+ |
||
|
1 (контроль) |
0.43±0.06 |
0.25±0.03 |
0.68 |
0.05 |
|
|
2 |
0.50±0.06 |
0.20±0.02 |
0.70 |
0.55 |
|
|
3 |
0.50±0.06 |
0.13±0.02 |
0.63 |
0.31 |
|
Все почвы относятся к незасоленным. Тип засоления, определенный в таблице 2: по анионам – пробы почвы участка №1 представляют собой хлоридно-сульфатный тип засоления, почвы участков № 2, 3– сульфатный. По катионам – все пробы относятся к магниево-кальциевому типу засоления.
Таблица 2
Типы засоления почв в исследуемых образцах проб почвы
|
По анионам, мг·экв |
||||
|
Участки |
|
|
|
Тип засоления |
|
1 (контроль) |
2 |
0.5 |
|
Сульфатно-хлоридный |
|
2 |
0.11 |
9.0 |
- |
Сульфатный |
|
3 |
0.17 |
6.0 |
- |
Сульфатный |
|
Участки |
По катионам, мг·экв |
|||
|
|
|
|
Тип засоления |
|
|
1 (контроль) |
0.1 |
13.6 |
0.6 |
Магниево-кальциевый |
|
2 |
0.8 |
1.3 |
0.4 |
Магниево-кальциевый |
|
3 |
0.5 |
2.0 |
0.3 |
Магниево-кальциевый |
На рисунке 5 приведено содержание соединений азота и подвижной серы в исследуемых пробах почвы наблюдаемых участков.
Концентрация нитритов варьирует от 0,27 мг/кг почвы (участок №1) до 0,83 (участок №2), нитратов от 0,2 (участок №1) до 7,1 (участок №2) мг/кг, обменного аммония от 14,07мг/кг (участок №1) до 54,7 (участок №2). Показатели подвижной серы в пробах почвы участка №2, также превышают показатели участков №1, 3.
Рис. 5. Содержание соединений азота и подвижной серы в образцах проб почв изучаемых участков
Выводы
1. Почвы исследуемых участков относятся к незасоленным. Тип засоления по анионам - хлоридно-сульфатный (участок №1), сульфатный (участок №2,3); по катионам -магниево-кальциевый.
2. Наиболее сильное угнетение испытывает экосистема, расположенная в зоне прямого техногенного воздействия (участок №1).
3. Результаты анализа видового состава растений, их продуктивность, весовое соотношение групп растений, насыщенность, плотности фитоценозов показывают явное отличие в соотношении данных параметров на условно чистом (фоновом) участке и загрязненном.
4. Основными загрязняющими веществами наблюдаемых участков являются тяжелые металлы.
Рецензенты:ХаритонцевБ.С., д.б.н., профессор кафедры Биологии и МПБ Филиала ФГБОУ ВПО ТюмГУ в г. Тобольске, г. Тобольск;
Тестов Б.В., д.б.н., профессор, зав. лабораторией Радиоэкологии ТКНС УрО РАН, г. Тобольск.