Конкурс-конференции «современные аспекты изучения экологии растений»



страница3/10
Дата23.04.2016
Размер1.66 Mb.
ТипКонкурс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Таблица 2

Виталитет изученной популяции клевера по разным признакам



Признак

Доля участия в популяции особей

разных классов размерности, %

Тип популяции по виталитету

I

II

III

Число побегов

50

25

25

Депрессивная

Число соцветий

40

35

25

Депрессивная

Мощность растений

55

30

15

Депрессивная

Высота растений

25

40

35

Равновесная

Депрессивный характер популяции по этим признакам можно объяснить тем, что в сообществе имеет место высокий уровень конкуренции, и бобовые подавляются злаками. Кроме того, популяция испытывает влияние антропогенного фактора – выпаса, к которому Trifolium pratense неустойчив.

По признаку «высота растений» популяция оценивается как равновесная – преобладают особи средней высоты. Однако, как уже отмечалось, коэффициент вариации показателя «высота растений» низкий, и потому оценка виталитета по нему менее информативна.

Заключение

В результате исследования удалось показать, что популяция Trifolium pratense в сообществе остепненного луга, испытывающего влияние умеренного выпаса, характеризуется депрессивным типом виталитета.

По результатам исследования могут быть сделаны следующие выводы:

1) изученная популяция входит в состав растительного сообщества остепненного луга порядка Galietalia veri Mirk. et Naumova 1986 класса Molinio-Arrhenatheretea R. Tx. 1937 em R. Tx. 1970;

2) наиболее вариабельным признаком растений Trifolium pratense в изученной популяции является число побегов, с которым положительно связаны число соцветий и мощность растений. Этот признак отражает экотопическую и фитоценотическую неоднородность местообитания;

3) виталитет популяции, определенный по признакам «число побегов», «число соцветий» и «мощность растений» позволяет оценить ее как депрессивную, что связано с высоким уровнем конкуренции в растительном сообществе и влиянием выпаса.



Литература

1. Злобин Ю.А. Теория и практика оценки виталитетного состава ценопопуляций растений // Ботанический журнал. – 1989. Т. 74. № 6. – С. 769-781.

2 Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста. – Сумы: Университетская книга, 2009. – 263 с.

3. Ишмуратова М.М., Ишбирдин А.Р. К оценке состояния и природоохранной значимости ценопопуляций редких видов // Принципы и способы сохранения биоразнообразия. Сб. матер. Всерос. науч. конф. (18-24 сентября 2004 г.). – Йошкар-Ола, 2004. – С. 150-151.

4. Ларин И.В., Бегучев П.П. Луговодство и пастбищное хозяйство. 4-е изд. – Л.: Колос, 1975. – 528 с.

5. Марков М.В. Популяционная биология растений. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. – 387 с.

6. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности – Уфа: АН РБ, Гилем, 2012. – 488 с.

7. Наумова Л.Г., Злобин Ю.А. Основы популяционной экологии растений. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2009. – 88 с.

8. Работнов Т.А. Фитоценология. 3-е изд. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1992. – 350 с.
Закирова Мария Бахтияровна1, Сафиуллина Лилия Мунировна2

1 – студентка ФГБОУ ВПО БГПУ им. М.Акмуллы, г. Уфа, Россия

2 – доцент ФГБОУ ВПО БГПУ им. М.Акмуллы, к.б.н.
ПОЧВЕННЫЕ ВОДОРОСЛИ И ЦИАНОБАКТЕРИИ О.ХЕЙСА (ЗЕМЛЯ ФРАНЦА-ИОСИФА)
Почвенные водоросли и цианобактерии – чрезвычайно важная составляющая почвы. Эти организмы играют большую роль как пионеры заселения обнаженных грунтов холодных пустынь [5].

Зона арктических пустынь – самая северная на территории нашей страны – располагается в высоких широтах Арктики. Эту зону называют еще царством вечных снегов и ледников. О. Хейса расположен в центре архипелага Земля Франца-Иосифа, его площадь 105 кв.км, степень оледенения 20%. Остров располагает пятой по величине площадью суши (84 кв.км), свободной от ледника. Ландшафты представлены холмистой и пологоувалистой равниной с лишайниково-мохово-травянистой песчаной арктической пустыней [6]. Несмотря на то, что на острове в 1957/58 г. была построена обсерватория, которая выполняла роль исследовательского центра с обширной научной программой [4], альгофлора острова не была изучена, что делает эту тему актуальной.

Целью работы являлось определение видового состава водорослей и цианобактерий о. Хейса. В связи с целью были поставлены следующие задачи: выделить почвенные водоросли и цианобактерии, идентифицировать обнаруженные виды, по литературным источникам провести анализ жизнеспособности криофильных видов.

Пробы почв были собраны в августе 2010 г. и любезно предоставлены нам старшим научным сотрудником Ботанического института им. Комарова РАН, отдел микологии, Кирцидели И.Ю. Образцы имели следующую характеристику:

Проба 22-0. Ракомитриево-лишайниковое сообщество со дна моря. Ао корка с ракомитрием (0-0,5 см).

Проба 23-0. Моховое переувлажненное сообщество у ручья. Ао мох (0-0,5 см).

Лабораторные исследования проводились с октября 2012 г. по июнь 2013 г. на базе Лаборатории экологии водорослей им. Л.С. Хайбуллиной Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы.

Для выделения водорослей и цианобактерий с последующим получением монокультур использовали стандартные в альгологии методы:

1. Метод разбавления: 1 г почвы помещали в 100 мл питательной среды Болда и тщательно перемешивали. Затем 0,5-1 мл суспензии помещали на поверхность агаризованной чашки с той же средой и равномерно распределяли по поверхности агара [3].

2. Метод посева почвенного мелкозема по Новогродскому: сухую почву растирали в ступке пальцем в резиновой перчатке в течение 5 минут для десорбции клеток с поверхности почвенных частиц и их разобщения. Далее растертую пробу почвы просеивали через сито с диаметром отверстия 0,25 мм. Затем полученную почвенную пыль высевали в чашки Петри с агаризованной питательной средой [8].

Просмотр проводили с использованием микроскопа AxioImagerA2 с реализацией дифференциально-интерференционного контраста с камерой AxioCamMRC при увеличении ×1000. Для видовой идентификации использовали классические определители [1; 7; 9].

В ходе проделанной работы в исследуемых образцах было выделено и определено 24 вида водорослей и цианобактерий, относящихся к 3 отделам, 5 классам, 13 семействам (табл.).

Таблица

Видовое разнообразие цианобактерий и водорослей о. Хейса



Проба

Отдел

Семейство

Вид

ЖФ

22-0

Cyanobacteria

Pseudanabaenaceae

Leptolyngbyacf. Woronichinii(Anissimova) Anagnostidis et Komárek

Leptolyngbya voronichiniana (Gomont) Anagnostidis et Komárek

Leptolyngbya cf. tenuis (Gomont) Anagnostidis et Komárek

P
P
P

Phormidiaceae

Phormidium sp. 1

Phormidium sp. 2

P

P


Oscillatoriaceae

Oscillatoria sp.

Plectonema cf. gracillimum Hansgirg

P

P


Schizotrichaceae

Trichocoleus cf. Hospitus (Hansgirg ex Forti) Anagnostidis

M

Nostocaceae

Nostoc punctiforme (Kütz.) Hariot

Nostoc sp. 1

Nostoc sp. 2

C

N

N



Chlorophyta

Chlorellaceae

Chlorella vulgaris Beijerinck

Chlorella sp.

Ch

Ch


Oocystaceae

Pseudococcomyxa simplex (Mainx) Fott

Ch

Trebouxiaceae

Parietochloris cf. pseudoalveolaris (T.R. Deason&H.C. Bold) S. Watanabe&G.L. Floyd

Сh

Coccomyxaceae

Coccomyxa curvata Broady

Ch

Chlorococcaceae

Tetracystis sp.

Neospongiococcum sp.

X

Ch


Mychonastaceae

Mychonastes sp.

Ch

Ulotrichaceae

Interfilum massjukiae Mikhailyuk, Sluiman, Massalski, Mudimu, Demchenko, Friedl&Kondratyk

Interfilum terricola (J.B.Petersen) Mikhailyuk, Sluiman, Massalski, Mudimu, Demchenko, Friedl&Kondratyuk

Ch

Ch





Charophyta

Klebsormidiaceae

Klebsormidium flaccidum (Kützing) Silva, Mattox&Blackwell

Klebsormidium sp.

H
H

23-0

Cyanobacteria

Pseudanabaenaceae

Leptolyngbya voronichiniana (Gomont) Anagnostidis et Komárek

P

Nostocaceae

Trichormus variabilis (Kützing ex Bornet) et FlahaultKomarek

CF

Наибольшее видовое разнообразие было представлено в пробе 22-0. Из них 11 видов принадлежало отделу Cyanobacteria, 10  Chlorophyta и 2 вида  Charophyta. В образце 23-0 было обнаружено только 2 вида, относящихся к отделу Cyanobacteria. Проведенный анализ жизненных форм выявил следующий спектр экобиоморф: Ch9P8N2Н2CF1M1X1C1.

В литературе имеются данные видового разнообразия архипелага Шпицберген [8] и почв Антарктических пустынь [3]. Эти территории имеют схожие климатические условия с о. Хейса, на них также господствуют ландшафты ледяных пустынь с чрезвычайно разреженным растительным покровом. Проведенный анализ альгофлоры этих местообитаний выявил присутствие общих видов, являющихся космополитами: Chlorella vulgaris, Pseudococcomyxa simplex, Klebsormidium flaccidum, а также некоторых представителей рода Nostoc.

Кроме того, лабораторные эксперименты Гайсиной Л.А. по замораживанию выделенных ею видов выявил сохранение их жизнеспособности при незначительных морфологических изменениях [3]. Другие авторы [10] описали исследование, где подвергли виды: Chlorella sp., Pseudococcomyxa simplex, Phormidium sp., Klebsormidium sp., выделенные из почв Антарктики экстремально низким температурам до -1960С. В диапазоне от -400С до -1960С все виды оказались достаточно устойчивыми, однако количественные характеристики их сильно варьировали. Так, процентное соотношение живых клеток штамма Phormidium sp. к Chlorella sp.при -400С превосходило на 30%, при -1000С на 41%, а при -1960С на 50%; к Pseudococcomyxa simplex при -400С на 21%, при -1000С на 18%, при -1960С на 17%; к виду Klebsormidium sp.при -1000С на 4%, при -1960С на 17% соответственно.

Таким образом, исследование альгофлоры о. Хейса выявил присутствие видов водорослей и цианобактерий, способных существовать при температурах ниже -400С. Схожие данные получены и другими авторами, изучавшими местообитания с экстремально низкими температурами. Имеющиеся в литературе данные о лабораторных экспериментах по вымораживанию водорослей и цианобактерий подтвердил высокую их устойчивостьк данному фактору и выявил некоторые криофильные виды.

Литература

1. Андреева В.М. Почвенные и аэрофильные зеленые водоросли (Tetrasporales, Chlorococcales, Chlorosarcinales). СПб. 1998. 351 с.

2. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука, 1980. 187 с.

3. Гайсина Л.А. Анализ экологических закономерностей наземных цианобактериально-водорослевых флор с использованием традиционных и молекулярно-генетических методов: автореф. дис. … д-ра биол. Наук. Уфа. 2013. 40 с.

4. Говоруха Л. С. Земля Франца-Иосифа // Советская Арктика. М.: 1970. 328 с.

5. Голлербах, М.М. Экология почвенных водорослей/Голлербах М.М., Штина Э.А. // М., 1976. 141 с.

6. Чернов Ю.И., Матвеева Н.В., Макарова О.Л. Полярные пустыни: на пределе жизни // Природа №9. 2011. 37 с.

7. Ettl H., Gartner G. Syllabus der Boden-, Luft- and Flechtenalgen. Gustav Fischer Verlag. Stutgart. 1995. 722 р.

8. Gwang Hoon Kim, Klochkova. T., Sung Ho Kang et al. Freshwater and Terrestrial Algae from Ny-Ålesund and Blomstrandhalvøya Island (Svalbard). 2010. 3 р.

9. Komárek J. Cyanoprokaryota I. Oscillatoriales /J. Komárek, K. Anagnostidis// Suβwasserflora von Mitteleuropa. München. 2005. Bd. 19(2). 643 р.

10. Marie Sabacka, Josef Elster Response of cyanobacteria and algae from Antarctic wetland habitats to freezing and desiccation stress // Polar Biol. 2006. P. 31–37.
Иванова Анастасия Алексеевна, Альмухаметов Рамиль Рафаэлевич

ФГБОУ ВПО БГПУ им. М.Акмуллы, г.Уфа, Россия

Научный руководитель: Суханова Н.В., к.б.н., доцент БГПУ им. М.Акмуллы
ВЛИЯНИЕ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

(ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)


Актуальность темы. За последние десятилетия произошло серьёзное обострение экологического кризиса. Стремительное развитие научно-технического прогресса и созданных им мощных средств воздействия человека на среду своего обитания обусловили взрыв экологической ситуации. Потребности развития цивилизации стимулируют всё большее и большее увеличение масштабов общественного производства, в том числе и животноводческих комплексов. В результате неэффективного ведения сельского хозяйства огромные территории Российской Федерации оказались в экологически опасном состоянии. Всё это тяжёлым бременем ложится на природу.

Не смотря на это, в литературе практически отсутствуют сведения об экологических проблемах животноводческих комплексов и способах их решения. В связи с этим может сложиться впечатление об отсутствии таких проблем и экологическом благополучии в данной отрасли сельского хозяйства. По этой причине проведение экологических исследований о влиянии животноводческого комплекса на состояние окружающей среды является важной и актуальной задачей.



Целью нашей работы является изучение воздействия животноводческого комплекса на состояние окружающей среды.

Эксплуатация крупных животноводческих комплексов поставила ряд серьезных проблем. Среди них – охрана атмосферы, почвы и водных источников от загрязнения. Промышленная технология на животноводческих комплексах неизбежно связана с высокой концентрацией скота, следовательно, и с большим количеством выделений. На свиноводческом комплексе на 108 тыс. голов откорма, к примеру, навозные стоки достигают 1000 и более тонн в сутки, на комплексе по выращиванию и откорму крупного рогатого скота на 13 тыс. голов – до 800 тонн [6]. Это создает угрозу распространения возбудителей инфекционных заболеваний, в том числе общих для человека и животных, а также специфических неприятных запахов.

Довольно высокая концентрация этих выбросов сохраняется на расстоянии 100-150 метров от помещений. Микроорганизмы обнаруживаются в атмосферном воздухе в трех километрах от комплекса, а специфический запах (слабый, непостоянный) ощущается на расстоянии до пяти километров. Особенно неприятен он в радиусе 500 метров от зданий [4].

Проблема загрязнения окружающей среды становится еще более острой, если жидкие стоки используются в качестве органических удобрений без тщательного предварительного обезвреживания, так как они могут стать источником распространения возбудителей болезней. Ведь в жидком навозе, в отличие от обычного, процессы самонагревания не происходят. Сроки выживаемости патогенной микрофлоры и яиц гельминтов значительно увеличиваются. Так, яйца аскарид сохраняются до 12-15 месяцев, а при попадании в почву на глубине пахотного слоя – до 2 лет. В то время как в навозе, уложенном в бурты, погибают в течение 4-месячного хранения. На большинстве эксплуатируемых комплексов применяются различные системы хранения и обезвреживания жидкого навоза, что, конечно же, способствует охране окружающей среды. Однако все они очень дороги. Нередко капиталовложения на сооружение утилизационных сооружений достигают одной трети общих затрат на строительстве комплекса. Кроме того, они занимают громадные площади [6].

В зоне животноводческих комплексов основными проблемами, имеющими экологическое значение, кроме распространения патогенных микроорганизмов, является загрязнение водоемов, атмосферного воздуха сероводородом, аммиаком и другими соединениями [3, 7]. Загрязнение окружающей среды зависит от состава навозных стоков, который определяется такими основными факторами: вид сельскохозяйственных животных, их численность, качество и количество кормов, рост, пол и масса животных, направление животноводчества, способ содержания, способ удаления навоза.

По мнению Н. А. Коркача [5], суточный выход экскрементов может колебаться от 0,5 до 12,4 кг на одно животное в зависимости от пола и возраста. При хранении навоза в открытых емкостях с его поверхности испаряется аммиак, азотсодержащие и другие соединения, которые создают зловонный запах.

Жидкий навоз содержит большое количество патогенных микроорганизмов, при его анаэробном разложении образуются токсические газы (сероводород, аммиак и др.), а также жирные кислоты, амины и другие соединения с неприятным запахом . Попадание навоза и животноводческих стоков в почву приводит к ее бактериальному заражению. Патогенные бактерии сохраняются в почве полей орошения еще в течение 4-6 мес. и заражают сельскохозяйственные культуры. При внесении стоков в грунт методом дождевания, яйца гельминтов распространяются на расстояние до 400 м [8].

Животноводческие комплексы загрязняют поверхностные водоемы, подземные воды и грунт. В результате в эти источники попадает большое количество биогенных элементов. При этом в природных водоемах навозная жидкость вызывает массовое отравление водных организмов. В воде резко возрастает количество аммиака и уменьшается содержание кислорода [1].

В. Д. Бранников [2] считает, что для защиты населенных пунктов, водоисточников и окружающей среды от вредных выбросов животноводческих комплексов необходимо иметь санитарно-защитную зону. По границам территории комплекса (вокруг зданий, мест забора воды, утилизации навоза, ветеринарных объектов, кормоцехов и т. д.) необходимо разместить зеленые насаждения. Лучше всего задерживают пыль и выполняют роль биологических фильтров вяз, тополь канадский и бальзамический, липа мелколистная, клен ясеневолистный, из кустарников – сирень и бузина.

По мнению В. Д. Бранникова [2] при озеленении необходимо учитывать план застройки и направление господствующих ветров. С северной стороны желательно сажать несколько рядов деревьев и кустарников (от 3 до 10), с запада и востока – лучше применять ажурную посадку деревьев и кустарников (от 3 до 5 рядов), с юга – продуваемую 2-3 ряда). Площадь участков, предназначенных для озеленения, должна составлять не менее 10-15% площади животноводческого предприятия. Размещать комплексы целесообразнее у естественных лесных массивов, расположенных между населенными пунктами. Указанным выше целям служит и укрепление поверхностного слоя почвы на территории комплексов посевом многолетних трав [2].

Таким образом, в борьбе с пылевой и микробной загрязненностью эффективна искусственная аэроионизация. Проектировать и строить комплексы следует таким образом, чтобы было обеспечено максимальное снижение количества вредных отходов, поступающих в окружающую среду. Работать они должны как закрытые предприятия, куда вход посторонним лицам воспрещен. Так как не следует забывать, что организм животных и окружающая среда взаимосвязаны и влияют друг на друга. Поэтому необходимы меры как предохранения окружающей среды от загрязнения отходами животноводства, так и защита самих животных от неблагоприятного воздействия внешних факторов.

Анализ источников литературы показал необходимость жесткого контроля за состоянием окружающей среды в зоне действия животноводческих комплексов. Прогнозы изменения природной среды в условиях возрастающего антропогенного воздействия животноводческих комплексов возможны на основе научно-обоснованного экологического мониторинга и экологической индикации. Биотестирование – важная составная часть экологического мониторинга. Его теории и методы опираются на основы учениях о биосфере, об экосистемах и о почве. Одним из методов экологического мониторинга состояния окружающей среды является биотестирование – экспериментальное определение токсичности воды, почвы, воздуха, основанное на регистрации реакций тест-объектов. Для оценки воздействия животноводческих комплексов на окружающую среду мы предлагаем применять методики биотестирования с использованием семян кресс-салата и цианобактерий рода Nostoc sp. Методики биотестирования с использованием цианобактерий рода Nostoc sp. и кресс-салата просты, а также не требуют дорогостоящего оборудования и с успехом применяются в целях мониторинга почвенного покрова. Исследовательская работа проводилась в Научно-исследовательской лаборатории «Экология почвенных водорослей» им. Л.Хайбуллиной кафедры биоэкологии и биологического образования БГПУ им. М. Акмуллы. В качестве модельного объекта нами был выбран свиноводческий комплекс, расположенный в Аургазинском районе Республики Башкортостан. Результаты исследования приведены в следующей работе А.А.Иванова «ВЛИЯНИЕ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ).




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал