Zoocenosis-2009 V международная научная конференция биоразнообразие

Проанализируем вышеприведенные изменения в растительном покрове Новосибирского Приобья, исходя из имеющихся данных палеозоологии и археологии на основании концепций теоретической экологии о мозаично-циклической организации экосистем и роли ключевых видов в поддержании биологического разнообразия. В современных сообществах крупные копытные, там, где они сохранили достаточную численность, доныне выполняют роль эдификаторов растительного покрова в травяных биомах, определяя тем самым динамическое равновесие между лесом и открытыми пространствами (Жерихин, 1993). Истребление человеком крупных фитофагов является ведущим фактором нарушения этого равновесия. Это проявляется в постепенном переходе ведущей роли в организации биоценотического покрова от крупных травоядных животных к деревьям: в результате пастбищные экосистемы трансформируются в детритные.

На изучаемой территории на протяжении мезолита–энеолита сокращение в результате охоты численности копытных определяло замещение открытых травянистых пространств зоогенного происхождения лесными сообществами и повышение сомкнутости древостоя в атлантическом периоде. В свою очередь, рост облесенности негативно отражался на копытных, предпочитающих открытые пространства. Популяции зубра, тарпана, тура и сайги отступали на юг, поддерживая до некоего критического уровня своей численности открытые пространства, формируя ландшафтный облик лесостепи. При облесении пионерными древесными видами являлись Betula sect. albae и Populus tremula (практически не сохраняется в спектрах), по мере восстановительной сукцессии сменявшиеся хвойными (по данным спектров Новосибирского Приобья, в первую очередь P. sylvestris L.), появлялись широколиственные породы. При этом, по-видимому, быстрый рост численности населения, по причине усиления пирогенного фактора, не позволял темнохвойным и широколиственным породам занять доминирующие позиции. В эпоху бронзы, благодаря миграционному влиянию с юга, на изучаемой территории быстро распространилось производящее хозяйство. Оно определяло рост народонаселения и стимулировалось существенным сокращением численности копытных. И если в плейстоцене – первой половине голоцена ландшафты лесостепи формировались крупными травоядными животными, то со второй половины среднего голоцена (при сокращении поголовья крупных копытных) они стали поддерживаться и создаваться заново исключительно человеком: огневой подсекой, палами и выпасом. В связи с этим площади травянистых сообществ существенно расширялись. Огневая подсека и выпас упрощали видовой состав лесов, при этом значительно повышалась их пожароопасность. Поскольку периодичность и интенсивность повторяющихся в ходе сукцессий антропогенных воздействий и изменение роли ключевых видов фауны варьируют во времени и пространстве, динамика ландшафтов на территории Ново­сибирского Приобья проходила полихронно, что подтверждается палинологическими данными.

УДК 504.064.36:550.4

РУХОМІ ФОРМИ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ

М. С. Якуба

THE MOBILE FORMS OF HEAVY METALS IN THE SOILS

M. S. Yakuba

Підвищений вміст у ґрунтах малорухомих сполук важких металів не є загрозою для живих організмів. Небезпечна ситуація виникає тоді, коли метали у ґрунті перебувають у складі рухомих форм сполук, що здатні безпосередньо засвоюватися біотою. Тому особливий інтерес викликає визначення ступеня та характеру забруднення ґрунтів важкими металами. Реальну небезпеку важких металів демонструє вміст їх рухомих сполук, а показник валового вмісту цих металів доцільно використовувати для загальної характеристики стану забруднення ґрунтів і їх потенційної небезпеки. У роботі визначено вміст рухомих форм важких металів у ґрунтах штучних лісів Присамарського стаціонару (Новомосковський р-н, Дніпропетровської обл.) і степового біогеоценозу (фонова територія), м. Дніпродзержинськ та с. Партизанське. Вилучення рухомих форм важких металів проводили реагентами, що мають різну розчинну здатність: дистильована H₂O, амонійно-ацетатний буфер та 1 М HCl. Вміст Zn, Mn, Cu у ґрунтових розчинах визначали атомно-абсорбційним методом.

З’ясовано, що вміст рухомого Zn у водній ґрунтовій витяжці коливався в межах від 0,07 на степовій ділянці до 4,14 мг/кг ґрунту у білоакацієвій лісосмузі на Присамарському стаціонарі. Мінімальна кількість Zn, вилученого амонійно-ацетатним буфером становила 0,81, максимальна – 5,20 мг/кг ґрунту. Мінімум рухомого Zn, вилученого розчином 1 М HCl, складав 1,80, максимум – 17,45 мг/кг ґрунту, причому максимальну кількість металу при використанні обох розчинників виділено з ґрунту білоакацієвої лісосмуги Присамарського стаціонару, а мінімальну – Дніпродзержинського паркового насадження.

Вміст рухомого Mn у водній ґрунтовій витяжці знаходився в межах від 0,03 (степова ділянка) до 1,00 мг/кг ґрунту (дубове насадження). В амонійно-ацетатній витяжці мінімум вмісту рухомого Mn зафіксований у ґрунті степової ділянки – 0,12, максимум – 4,42 мг/кг ґрунту у ґрунті білоакацієвого насадження с. Партизанське. Мінімальна кількість кислоторозчинного Mn становила 0,07 у лісосмузі с. Партизанського, максимальна – 232,49 мг/кг ґрунту у лісосмузі на Присамарському стаціонарі.

Вміст рухомого Cu у водній витяжці з ґрунтів досліджуваних екосистем коливався від 0,03 (білоакацієва лісосмуга) до 7,12 мг/кг ґрунту (степова ділянка). Мінімальна кількість рухомого Cu, вилучена амонійно-ацетатним буфером, становить 0,25 у білоакацієвій полезахисній смузі с. Партизанське, максимальна – 6,63 мг/кг ґрунту на степовій ділянці.

Із метою підбору оптимального розчинника для визначення вмісту рухомих форм важких металів порівняно розчинювальну здатність екстрагентів. Встановлено, що найслабкішим розчинником є дистильована Н₂О, яка вилучає з ґрунту менше 11 % металів від їх загальної кількості, а найдієвішим є 1 М розчин HCl здатний вилучати близько 47–90 % металу від його загальної кількості у ґрунтовому зразку. Особливості вилучення різних форм важких металів необхідно враховувати при встановленні ступеня забруднення ґрунтів.

У штучних лісах степового Придніпров’я розрахований відсотковий вміст рухомих форм Cu, Zn та Mn, вивільнених різними екстрагентами з верхнього та нижнього горизонтів від їх валого вмісту. Зясовано, що у верхньому ґрунтовому горизонті водною витяжкою вилучається до 11,9 % елементів, амонійно-ацетатним буфером – 0,03–52,7 %, розчином 1 М HCl – 6,8–71,2 % валового вмісту. Із ґрунтової породи водною витяжкою вилучено 0,1–17,3 %, амонійно-ацетатним буфером – 0,1–87,2 %, розчином 1 М HCl – 0,07–72,2 % від валового вмісту.

Порівняння кількості рухомих форм Zn, Mn і Cu у ґрунтах екосистем степового Придніпров’я з ГДК їх рухомих форм у використаних розчинниках показало, що вміст цих елементів не перевищує ГДК для Zn та Cu, вилучених трьома екстрагентами у ґрунтах фонових і антропогенно трансформованих екосистем. Вміст водорозчинного та вилученого амонійно-ацетатним буфером Mn має значення, нижчі ГДК, а вміст його кислоторозчинних форм перевищує ГДК в усіх досліджених екосистемах. Отримані результати вмісту рухомих форм важких металів можуть бути використані для оцінки ступеня забруднення ґрунтів і виділення територій з підвищеним екологічним ризиком.

ECOLOGY OF AQUATIC INVERTEBRATES ЕКОЛОГІЯ ВОДНИХ БЕЗХРЕБЕТНИХ ЭКОЛОГИЯ ВОДНЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ