Главная – Журналы – Сибирский экологический журнал 2008 номер 6

Процесс образования современной биосферы направлен на последовательное освоение биотой всех сфер земной оболочки: гидро-, атмо- и литосферы. Каждому этапу соответствовало появление определенной формы почвообразования: гидроземному – подводной, атмоземному – болотной, литоземному – сухопутной. Почва, ее состав и свойства отвечали уровню эволюционного развития биоты и способствовали вовлечению в круговорот биосферы новых потенциальных сред жизни.

В статье дано количественное описание круговорота веществ в пределах отдельных экосистем и потоков веществ между экосистемами, лежащими на единой катене в Барабинской низменности Западной Сибири. Оценивался баланс C, N, солей и суммы несолевых компонентов в почвах элювиальной, трансэлювиальной и аккумулятивной экосистем, а также потребление С, N и зольных элементов фитоценозами тех же экосистем. На основании полученных данных рассчитаны показатели абиотичности для C, N, суммы солей и для несолевых компонентов. Показатели абиотичности характеризуют соотношение между циклическими (биотическими) и транспортными (абиотическими) процессами. Углерод и азот задерживаются круговоротом в пределах экосистемы, несолевые компоненты выходят из циклов в малой, а солевые – в большой степени и активно участвуют в транспортных процессах.

Приводятся результаты комплексных исследований крупномасштабных техногенных повреждений лесов в Байкальском регионе. Рассмотрены пути выделения территорий, испытывающих влияние отдельных промышленных центров, подходы к оценке физиологического состояния ослабленных древостоев и определению роли вторичных факторов в усыхании насаждений, возможности построения комплексных эколого-фитотоксикологических карт загрязняемых территорий.

Изучено содержание тяжелых металлов (Zn, Cr, Ni, Co, Pb, Cu, Cd) в почвах юга Зейско-Буреинской равнины и их дальнейшее распределение по трофической цепи: растительные корма – крупный рогатый скот – человек. Выявлено, что на всех уровнях трофической цепи наибольшие биогенные накопления характерны для Zn и Cu. Наблюдается увеличение коэффициентов перехода наиболее токсичных элементов – Pb, Cd, что свидетельствует об их накоплении (концентрировании) в более высоких звеньях трофической цепи.

Исследовалось распределение видового разнообразия лихенобиоты Алтае-Саянского экорегиона в пределах Алтайского и Красноярского краев, Кемеровской и Новосибирской областей, Республик Алтай, Хакасия и Тыва, Казахстана и Монголии, уровень которого на настоящий момент составил 1765 видов из 318 родов и 94 семейств. Впервые приведены данные о разнообразии составов лихенобиот для девяти крупнейших регионов Южной Сибири.

Изучены количественный состав различных эколого-трофических групп микроорганизмов, интенсивность деструкции целлюлозы и активность дыхания лесных криогенных почв севера Средней Сибири, в том числе при воздействии низовых пожаров. Выявлено преимущественное развитие в почвах комплексов психротолерантных бактерий и микромицетов. Биологическая активность верхних органогенных горизонтов северных почв в короткий период вегетации сопоставима с таковой в подзоне южной тайги Сибири.

Выполнена ЭПР-спектроскопия образцов сфагновых мхов, взятых на фоновом и техногенном участках в пределах нефтяного месторождения, расположенного в южной зоне Большеземельской тундры. Показано, что интенсивность спектров ЭПР в растениях различна. Установлена экспоненциальная зависимость интенсивности линий ЭПР свободных радикалов от температуры прогревания образцов. Опыты с предварительным вакуумированием показали наличие парамагнитных центров, обладающих различной чувствительностью к кислороду воздуха. Этот своеобразный "кислородных эффект" сильнее выражен в растениях, взятых с загрязненных участков. Сделан вывод о возможности использования ЭПР-спектроскопии при оценке состояния растений в районах нефтедобычи.

На разных типах почв, загрязняемых фторидами алюминиевого производства, исследованы циклы азота и особенности функционирования агроэкосистем с посевом яровой пшеницы. Выявлено, что несбалансированность направленных во внешний и внутрипочвенный цикл потоков азота в агроэкосистемах на серой лесной почве, отличающейся низкой буферностью по отношению к загрязнению фторидами, выше, чем на дерново-луговой. Устойчивое функционирование агроэкосистем на дерново-луговой почве (режим стресса) поддерживается интенсивной рециркуляцией азота.

Рассмотрены химический состав и ферментативная активность торфяных почв пойменной болотной экосистемы. Выявлено, что наиболее активны биохимические процессы в торфяных почвах прирусловой и центральной частей, формирующихся при богатом минеральном питании и аэробных условиях. Это объясняется условиями их функционирования.

Представлены результаты анализа изменчивости признаков организмов (растений и Drosophila melanogaster) в условиях воздействия тюменских нефтей. Наиболее адекватными целям эколого-генетического скрининга и мониторинга являются оценка плодовитости, учет частоты мутаций и анализ раннего онтогенеза.

Сравниваются некоторые показатели индивидуальной изменчивости годичных приростов деревьев в лиственничном редколесье Хакасии. В условиях Ширинской лесостепи лиственница характеризуется высокой чувствительностью годичных приростов и широким диапазоном реакций на изменение условий вегетации. Стабилизирующим отбором здесь поддерживается преимущество средних по чувствительности прироста деревьев. Они отличаются наибольшей жизнестойкостью. Выявлена прямая связь адаптивной нормы реакции популяции и индивидуальной изменчивости индексов приростов с суммой выпавших за год осадков. Генетическую структуру популяции в большей степени отражает показатель чувствительности годичных приростов.

Показано, что в чрезвычайно многоснежный гидрологический год, когда запасы воды в снеге превышали в 2 раза норму, глубина и степень промерзания черноземов выщелоченных Предсалаирья минимальны. Значительное увлажнение почвы в предзимье и слабое промерзание почвы зимой положительно сказались на степени поглощения талых вод. Высокая инсоляция снежного покрова на южном склоне привела к большой потере влаги в результате сублимации. Значительное поглощение талых вод черноземами склоновых поверхностей и их немедленный транзит за пределы почвенного слоя, большая сублимация оказались той причиной, из-за которой ожидаемого огромного половодья в расчлененных районах Западной Сибири не произошло.

Изучены особенности накопления восстановленных продуктов в почвах инициальной, органоаккумулятивной, дерновой и гумусово-аккумулятивной стадий почвообразования в техногенных ландшафтах Кузбасса. Рассматривается значимость вторичных педогенных восстановленных продуктов в трансформации исходных (первичных) литогенных окислительно-восстановительных систем.

В многолетнем (1992–2004) мониторинге исследованы особенности эмиссии СО2 из пахотных почв, загрязняемых промышленными аэрозолями химического и алюминиевого производства. Оценивается вклад агроэкосистем на разных типах почв в поступление СО2 в атмосферу в зависимости от антропогенной нагрузки, характера и уровня техногенного загрязнения. Показано, что в зоне локального загрязнения эмиссия СО2 из пахотных почв превышает прямые промышленные выбросы.

На территории Башкирского Зауралья изучена с использованием изоферментных маркеров 11 локусов популяционная структура изолированной и находящейся на расстоянии около 1,5 тыс. км от основного ареала популяции пиона гибридного Paeonia hybrida Pall. (Paeoniaceae) – вида, занесенного в Красные книги Российской Федерации (1988 г.) и ряда регионов России. В двух обнаруженных местообитаниях выявлены относительно высокие уровни генетического разнообразия (среднее число аллелей A = 1,9 ± 0,3, доля полиморфных локусов P = 0,54, наблюдаемая гетерозиготность HO = 0,223 ± 0,068, ожидаемая гетерозиготность HE = 0,229 ±0,067) и сравнительно низкая межвыборочная генетическая дифференциация (параметр подразделенности FST = 0,008, генетическое расстояние Нея D = 0,011). В субпопуляции, расположенной вблизи заболоченного озера в густых зарослях злаковых трав и степных кустарников, автокорреляционный анализ показал пространственную структурированность генетической изменчивости. В другом местообитании – в ковыльно-разнотравной степи на пологом склоне холма – сформирована однородная пространственная структура генотипов. Полученные результаты обсуждаются с точки зрения биоэкологических свойств вида и сохранения генофонда популяции in situ и ex situ.

Определено количественное содержание Pb, V, As, Se, Cd, Sn, Hg в растениях нефтезагрязненных территорий Западно-Сургутского месторождения Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО). Выявлены видовые различия в накоплении микроэлементов. Обнаружена сильная корреляционная зависимость между величиной потери при прокаливании почвы и содержанием тяжелых металлов в растениях.