Конкурс-конференции «современные аспекты изучения экологии растений»



страница9/10
Дата23.04.2016
Размер1.66 Mb.
ТипКонкурс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Ранжирование ведущих семейств водной и прибрежно-водной флоры реки Киязы и РБ по числу видов


Семейство

Место во флоре

Водная, прибрежно-водная флора

Флора РБ

Asteraceae

1

1

Poaceae

2

2

Fabaceae

3

6

Polygonaceae

3

13

Lamiaceae

4

8

Rosaceae

5

3

Apiaceae

6

10

Chenopodiaceae

6

11

Cyperaceae

6

4

Boraginaceae

7

16

Сравнение показывает, что в водной и прибрежно-водной флоре р. Киязы возрастает роль семейств Fabaceae, Polygonaceae, Lamiaceae, Apiaceae, Chenopodiaceae, Boraginaceae. Это указывает на ксерофитизацию и большую синантропизацию растительности. Именно в семействах Polygonaceae, Lamiaceae, Chenopodiaceae, Boraginaceae велико количество рудеральных и сегетальных видов, т.е. велика степень антропогенного воздействия. Из-за нехватки естественных пастбищ весь скот частного сектора пасется на лугах и в прибрежно-водной растительности по реке Киязы.

Анализ жизненных форм водной и прибрежно-водной флоры р. Киязы показывает, что для ее состава характерно преобладание гемикриптофитов – 63,9% (103 вида), многолетних травянистых растений с отмирающими к зиме надземными побегами, почки возобновления которых находятся на поверхности почвы под защитой отмерших или оставшихся живыми листьев. Например: Agrostis stolonifera, Alopecurus pratensis, Stachys palustris и др.

Другой массово представленной жизненной формой являются терофиты – 18,6% (30 видов), однолетние растения, отмирающие к зиме с сохранением жизнеспособных семян. Например: Atriplex prostrata, Chenopodium hybridum, Tripleurospermum perforatum и др. Высокое участие терофитов является показателем нарушенности растительности и ее синантропизации.

Большую долю во флоре занимают криптофиты, которые представлены либо гидрофитами – 6,8% (11 видов), у которых почки зимуют под водой (Elodea canadensis, Scirpus lacustris, Typha latifolia и др.), либо геофитами – 4,3% (7 видов), почки возобновления которых находятся в почве на некоторой глубине (Elytrigia repens, Equisetum arvense, Tussilago farfara и др.).

Присутствие в сложении водной и прибрежно-водной флоры реки фанерофитов 5% (8 видов), хамефитов – 1,2% (2 вида) связано с наличием пойменных кустарников и деревьев.

Анализ флоры по времени заноса (табл. 2) показал преобладание аборигенных видов – 131 (81,4%). Второе место занимают кенофиты – 22 (13,6%). Археофиты (появившиеся на территории Башкортостана до XVI века) составляют 8 (5%) видов.

Таблица 2



Анализ водной и прибрежно-водной флоры р. Киязы по времени заноса

Группы видов

Число видов / %

Апофиты

131/81,4

Кенофиты, в том числе:

22/13,6

эукенофиты

11/6,8

гемикенофиты

11/6,8

Археофиты

8/5

Всего

161 / 100

Археофиты – пришельцы досредневекового времени. Это преимущественно рудеральные и сегетальные растения. Палеоэтноботанические материалы по истории народов Среднего Поволжья и Прикамья дают немало интересного материала по установлению группы археофитов [7]. В сложении растительного покрова вторичных местообитаний [8, 9 и др.] большое участие принимают аутохтонные эрозиофилы, нитрофилы, пасквальные и другие растения. До появления человека апофиты антропогенных сообществ могли встречаться в прирусловьях рек, на местах сильного затопления, у водопоя диких животных, на земляных холмиках у нор грызунов, жилищных участках колониальных птиц, на пожарищах, обнажающихся участках при ветровале деревьев и т. д.

Вместе с бурным развитием сельского хозяйства, транспорта, промышленности, торговли, возросшей миграционной активностью населения, ростом населенных пунктов флора стала испытывать сильнейший «пресс» со стороны флор других территорий. Главными факторами заноса видов следует считать железнодорожный транспорт, посевной материал и фураж для скота. Участие заносных видов во флоре – 30%, что определяет и степень ее синантропизации.

Принадлежность вида к ценофлоре класса по системе Браун-Бланке является его наиболее общей характеристикой выражающей экологию, фитоценологию и географию видов. По этой причине построение фитосоциологического спектра, т.е. определение соотношений представленности во флоре видов разных классов является ее важнейшей характеристикой [3, 4].

Выяснено, что в составе классов значительную часть представляют: луговые – Molinio-Arrhenatheretea (38 видов – 23,6%), околоводной – Phragmito-Magnocaricetea (23 вида – 14,3%), степной – Festuco-Brometea (7 видов – 4,3%), пойменных лесов – Salicetea purpureae (6 видов – 3,7%), нитрофильных сообществ затененных лесов – Galio-Urtecetea (5 видов – 3,1%), широколиственных лесов – Querco-Fagetea (5 видов – 3,1%), сообществ засоленных почв – Scorzonero-Juncetea gerardii (3 вида – 1,8%), водной – Potametea (3 вида – 1,8%), луговых сообществ лесных опушек и редколесий – Trifolio-Geranietea sanguine (2 вида – 1,2%), сообществ плейстофитов – Lemnetea (2 вида – 1,2%), сообществ засоленных и солонцовых почв – Festuco-Puccinellietea (2 вида – 1,2%). Виды естественной флоры показывают связь с переувлажненными местообитаниями. В целом флора естественных классов включает 96 видов, что составляет 59,6% от всей совокупности.

Виды синантропных классов, включают в совокупности 57 видов – 35,4%. Из таблицы очевидна высокая представленность видов начальных стадии восстановительных сукцессий. Высокий показатель классов синантропной растительности (Artemisietea vulgaris (19 видов – 11,8%), Chenopodietea+Secalietea (17 видов – 10,5%), Bidentetea tripartitae (9 видов – 5,6%), Plantaginetea majoris (7 видов – 4,3%), Agropyretea repentis (4 вида – 2,9%) и др.) указывает на сильное антропогенное воздействие на флору. Из-за сильных засух последних лет высохли многие родники. Некогда полноводные ручьи, притоки р. Киязы, не доходя до устьев, высыхают, и на отмелях реки формируются рудеральные сообщества с доминированием малолетних сорно-мусорных видов.

Из-за отсутствия зеленой травы на остепненных склонах холмов, весь скот пасется на влажных лугах и в прибрежно-водной растительности. Интенсивный выпас приводит к уплотнению почв и к ее поверхности поднимаются соли из более глубоких слоев. И тогда луговое сообщество превращается в типичный солончак, начало которого мы можем уже констатировать. Крупнорогатый скот своими копытами разрушает дернину, происходит закочкаривание, обеднение естественной флоры и разрастание не поедаемых горьких растений, таких как череда, водяной перец, виды родов марь, лебеда. Идет активный процесс синантропизации и внедрения рудеральных и сегетальных видов.

Интересным является факт произрастания растений из Красной книги РБ [1] – Inula helenium, Potamogeton filiformis, Valeriana officinalis. В основном эти виды распространены на увлажненных местообитаниях (заболоченных), которые мало подвергаются антропогенному прессу.

Результаты изучения флоры водных и прибрежно-водных макрофитов и влажных лугов из - за быстрой изменчивости прибрежно-водной растительности во времени и ее чуткого реагирования на изменение режима влияния человека позволят использовать данные о составе флоры для мониторинга состояния окружающей среды. А так же, хорошо зная особенности сообществ водных и прибрежно-водных макрофитов и влажных лугов, учителя смогут проводить интересные и содержательные экскурсии со школьниками.

Литература

1. Красная книга Республики Башкортостан. Т.1. Редкие и исчезающие виды высших сосудистых растений / Е.В.Кучеров, А.А.Мулдашев, А.Х.Галеева. – Уфа: Китап, 2001. – 280 с.; ил.

2. Минибаев Р.Ф., Хайретдинов С.С., Минибаев Ф.Р., Бадретдинов М.А. Эколого-географический анализ флоры Республики Башкортостан. – Уфа: Изд-е Башк. ун-та. 1995. – 152 с.

3. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций). – Уфа, 1998. – 413 с.

4. Наумова Л.Г., Хусаинов А.Ф. Научно-исследовательская деятельность студентов: изучение флоры населенных пунктов. Учебно-методическое пособие для бакалавров и магистров. – Уфа, 2010. – 116 с.

5. Определитель высших растений Башкирской АССР в 2-х томах под ред. Кучерова Е.В. Наука, 1988. – 316 с. – 1989. – 375 с.

6. Толмачев А.И. Введение в географию растений. – Л.: Изд-во Ленингр. гос. ун-та, 1974. – 244 с.

7. Туганаев В.В., Пузырев А.Н. Гемерофиты Вятско-Камского междуречья. Свердловск: Изд-во Уральск. Ун-та, 1988. – 128 с.

8. Krause W. Über die Herkunft der Unkräuter // Natur und Volk. 1956. Bd 86, H. 4. - S. 109-119.

9. Lohmeyer W. Über die Herkunft einiger nitrophiler Unkrauter Mitteleuropas // Vegetatio. 1954. Bd 5/6. - S.63-65.


Юмагужина Залифа Минниахметовна1,

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 ДИОРИТОВОГО КАРЬЕРА И МАРГАНЦЕВОГО РУДНИКА УЧАЛИНСКОГО РАЙОНА РБ
Введение

Учалинская земля имеет богатое историческое прошлое. Во все времена она славилась уникальной природой, богатыми недрами. На сегодняшний день г. Учалы является крупным центром добывающей и обрабатывающей промышленности, что обусловлено высокой концентрацией на ее территории минерального сырья [1].

Марганцевой рудник – находится недалеко от деревни Ураз, где основная масса пород была отработана в 1930-40-х годах и приостановлена. В годы войны здесь добывалась марганцевая руда, столь необходимая для производства броневой стали, и доставлялась на Магнитогорский металлургический комбинат [3].

Сангалыкский диоритовый карьер имеет уже 100-летнюю историю. Карьер является крупнейшим в Европе месторождением высокопрочного камня, где запасы месторождения оцениваются в 500 м3. На сегодняшний день он входит в тройку крупнейших производств отрасли [1].

Имея богатую историю горнодобывающей промышленности (с начала XX-столетия и по нынешней день) окружающая среда Учалинского района постоянно подвергается высокому техногенному прессингу, что, несомненно, сказывается не только на биоразнообразии обитающих там видов, но и на здоровье работающих на производстве людей. Для проведения мониторинга антропогенно нарушенных территорий необходимо проводить разноплановые исследования, в том числе и оценку видового разнообразия организмов имеющих микроскопические формы жизни.

Учитывая, что некоторые почвенные водоросли и цианобактерии способны вегетировать в экологически неблагоприятных условиях (отвалы различного происхождения и химического состава, территории загрязненные в процессе добычи и переработки нефти) они являются частью механизма устойчивости экосистемы и составляют начальный этап экогенеза при естественном биологическом освоении промышленных отвалов [7].

Целью работы являлось определение видового состава почвенных водорослей и цианобактерий диоритового карьера и марганцевого рудника Учалинского района РБ.

В связи с целью были поставлены следующие задачи:

1. Провести отбор почвенных образцов с исследуемых территорий.

2. Выделить из них альгологически чистые культуры.

3. Определить видовой состав почвенных водорослей и цианобактерий.

4. Провести сравнительный анализ альгофлоры марганцевого рудника и диоритового карьера.



Материалы и методы исследования

Отбор грунта с исследуемых территорий проводили общепринятым в альгологии методом усредненных проб [6] со следующих площадок:

Марганцевый рудник (разработки времен войны):

Проба №1 – 20 м до склона марганцевой руды; высшая растительность представлена видами: чабрец обыкновенный, лапчатка гусиная, лапчатка прямостоячая, мятлик луговой, тысячелистник обыкновенный.

Проба №2 – насыпь марганцевой руды с включениями светлых пород; без растительности.

Проба№3 – подножье марганцевого склона с включениями темных пород; растительность: береза бородавчатая  4,5 м от места сбора.

Диоритовый карьер:

Проба №4 – возле забора, за которым горы отработанного камня, почва покрыта диоритовой пылью, растительность отсутствует.

Проба №5 – лес, от дороги 10 м, от диоритового карьера 60 м; растительность представлена сосной и елью, хвойный опад – 2-2,5 см. который покрыт толстым слоем диоритовой пыли.

Для выделения водорослей и цианобактерий использовали 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. Чашки культивировали на осветительной установке (лампы ЛБ-40, чередование световой и темновой фаз 12:12 ч, освещенность 1700-2500 лк). Через 1-4 недели на поверхности агара наблюдался рост колоний, которые изолировали в одновидовые культуры [5]. Просмотр проводили с использованием микроскопа AxioImagerA2 с реализацией дифференциально-интерференционного контраста с камерой AxioCamMRC при увеличении ×1000. Для видовой идентификации использовали классические определители [2; 8; 9].



Результаты и обсуждения

В результате эксперимента в исследуемых образцах почв было обнаружено 32 вида принадлежащих к отделам Chlorophyta, Сharophyta и Cyanobacteria. Анализ жизненных форм в порядке убывания числа видов, определил следующий спектр экобиоморф: Ch13P9N3С1X3H3 (табл.).

Таблица

Распределение водорослей и цианобактерий в образцах диоритового карьера и марганцевого рудника Учалинского района РБ



Проба

Таксон

ЖФ

Марганцевый рудник

1

Отдел Cyanobacteria

Сем. Phormidiaceae



Рhormidium boryanum Kützing

Phormidium sp.

Сем. Schizotrichaceae



Trichocoleus hospitus (Hansgirg ex Forti) Anagnostidis

Отдел Charophyta

Сем. Klebsormidiaceae



Klebsormidium bilatum Lokhorst

Klebsormidium elegans Lokhorst

Кlebsormidium flaccidum Silva Mattox & Blackwell

P

P


X

H

H



H

2

Отдел Chlorophyta

Сем. Bracteacoccaceae



Bracteacoccus minor Petrova,

Сем. Ulotrichaceae



Interfilum massjukiae Chodat,Topali

Сем. Coccomyxaceae

Coccomyхa gloebotrydiforms Reisigl

Сем. Chlorococcaceae

Tetracystis aggregate Brown, Bold

Tetracystis fissurata Nakano

Neospongiococcum commatiforme Deason

Отдел Cyanobacteria

Cем. Pseudanabaenaceae



Leptolyngbya voronichiniana Anagnostidis et Komárek

Сем. Nostocaceae



Trichormus variabilis (Kutzing ex Bornet et Flahault) Komarek et Anagnostidis

Сем. Phormidiaceae



Phormidium sp

Ch
Ch


Ch
Х

Х

P



P
N

P


3

Отдел Chlorophyta

Сем. Coccomyxaceae



Coccomyxa confluens Fott

Сем. Bracteacoccaceae



Bracteacoccus minor Petrova

Сем. Chlorellaceae



Clorella sp.

Сем. Trebouxiaceae



Parietochloris alveolaris Watanabe

Сем. Oocystaceae



Pseudococcomyxa simplex (Mainx) Fott

Сем. Chlamydomonadaceae



Chlamydomonas smithii R.W.Howshaw & H.Ettl

Отдел Cyanobacteria

Сем. Nostocaceae



Nostoc sp.1

Nostoc sp.2

Сем. Pseudanabaenaceae



Leptolyngbya voronichia Anagnostidis et Komárek

Leptolyngbya voronichiniana Anagnostidis et Komárek



Ch
Ch
Сh
Ch
Ch
C

N

N
P

P

Диоритовый карьер

4

Отдел Chlorophyta

Сем. Chlorellaceae



Сlorella vulgaris Beijerinck

Ch


5

Отдел Chlorophyta

Сем. Coccomyxaceae



Сoccomyxa gloebotrydiformis Reisigl

Сем. Chlorellaceae



Сlorella reniformis Watanabe

Chlorella sp.

Сем. Oocystaceae



Pseudococcomyxa simplex (Mainx) Fott

Отдел Cyanobacteria

Сем. Pseudanabaenaceae



Leptolyngbya voronichia Anagnostidis et Komárek

Сем. Nostocaceae



Trichormus variabilis (Kutzing ex Bornet et Flahault) Komarek et Anagnostidis

Ch
Ch

Ch
Ch

P
P

В приведенных данных видно, что большее количество водорослей 17 видов представлено отделом Chlorophyta, среди них наиболее распространенными являлись представители семейства Chlorellaceae. Известно, что многие из них наряду с цианобактериями (Bracteacoccus minor, Сhlorella vulgaris, L. voronichiniana, L. voronichia, Nostoc sp.и др.) могут быть очень устойчивыми не только к приоритетным загрязнителям, но и являться первопоселенцами безжизненных субстратов [6].

Наибольшее число видов обнаружено в составе почвы марганцевого рудника (25 видов). Видовой состав диоритового карьера выявил всего 7 видов водорослей и цианобактерий. Из пробы №4 был выделен только вид – Сhlorella vulgaris (Chlorophyta).

В целом, исследование показало, что видовой состав альгофлоры исследуемых территорий зависит от степени техногенной нагрузки. И наибольшее число видов было обнаружено в составе почвы марганцевого рудника, где добыча рудного концентрата была приостановлена. Наличие здесь представителей рода Klebsormidium свидетельствует о восстановлении субстрата.

Низкое видовое разнообразие в образцах диоритового карьера, вероятно, связано с сильным нарушением почвенного покрова. Образуясь в процессе дробления камня диоритовая пыль, покрывающая толстым слоем поверхность грунта, не дает почве «дышать», что в совокупности с другими факторами исключает присутствие многих видов почвенных водорослей и цианобактерий.



Список использованных источников:

1. Абдуллина А.А., Валиева А.Р. Учалинский р-н: энциклопедия, 2008. 92 с.

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

3. Бадретдинов С.М. Здесь Азия встречается с Европой. Журнал «Ватандаш», №11, 2000. 7 с.

4. Белан Л.Н. Геоэкология горнорудных районов Башкортостана. Монография. Уфа. РНО БашГУ, 2003. 178 с.

5. Гайсина Л.А., Фазлутдинова А.И., Кабиров Р.Р. Современные методы выделения и культивирования водорослей: учебное пособие. Уфа: Изд-во БГПУ. 2008. 152 с.

6. Голлербах М.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. Л.: Наука. 1969. 228 с.

7. Кабиров Р.Р., Роль почвенных водорослей в поддержании устойчивости наземных экосиситем // Альгология. 1991. Т. 1. №1. С. 60-68.

8. Ettl H., Gаrtner G. Syllabus der Boden-, Luft- und Flechtenalgen Stuttgart; Jena; New York: G. Fischer, 1995. 722 р.

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



Юмагужина Залифа Минниахметовна1, Саитгалин Айгиз Булатович1, Сафиуллина Лилия Мунировна2

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

2 – доцент ФГБОУ ВПО БГПУ им. М.Акмуллы, к.б.н.
первые сведения о составе Почвенных водорослей и цианобактерий Бурибаевского горно-обогатительного комбината
Бурибаевский горно-обогатительный комбинат (Бурибаевский ГОК) расположенный на Южном Урале с его богатым месторождениями медной руды является одним из крупнейших металлургических центров. Сырьевыми базами предприятия являются Бурибаевское медно-колчеданное месторождение, располагающийся на территории Хайбуллинского района Республики Башкортостан. Здесь осуществляют добычу и обогащения руд медного колчедана, добычу золота и серебра [3].

Особенность добычи и обогащения руд заключается в извлечении и переработке огромных масс горных пород, из которых используется лишь половина, а около 45% общей массы перерабатываемого ими сырья складируется в отвалах этих предприятий. Накапливаемые отходы рассеиваются природными миграционными процессами, оказывают воздействие на атмосферный воздух, подземные и поверхностные воды, почвенный покров. Тяжелые металлы, мигрируя в ландшафтах, нарушают геохимическое равновесие компонентов природной среды, что приводит к изменению состава биоты и функционирования биотических комплексов [6]. Все это приводит к формированию на территории горнорудных районов в Башкирском Зауралье обширных техногенных земель со специфическим сернокислым ландшафтом с загрязненными почвами, атмосферой, растениями и другими объектами окружающей среды [4]. В связи с тем, что почвенные водоросли и цианобактерии с отвалов Бурибаевского ГОК ранее не изучались, актуальность данного исследования очевидна и представляет огромный интерес как работа по исследованию антропогенного влияния на флору низших растений и цианобактерий.

Целью исследования явилось изучение видового состава почвенных водорослей и цианобактерий с отвалов Бурибаевского ГОК. В задачи работы входило: отбор проб, посев и последующие выделение культур водорослей и цианобактерий, а так же определение и анализ видового состава альгофлоры в почвенных образцах. В данной работе представлена часть обработанного материала (6 проб), который будет расширяться по мере изучения новых почвенных образцов.

Пробы отбирали с участков подверженных антропогенной нагрузке общепринятыми в почвенной альгологии методами:

Проба№1 – 200-250 м от автостанции; подножье внутренней стороны 1 отвала; цвет грунта буро-красный.

Проба №2 – в 80 м от № 1 (2 этаж); цвет  светло-коричневый.

Проба №3 – между 2 и 3 этажами, в 40 м от №2; цвет – светло-коричневый.

Проба №4 – в 70 м от №3; 440 метров от автостанции, 100-120 м от футбольного поля; подножье наружной стороны 1 отвала; цвет – светло-коричневый.

Проба №5 – в 100 м от №4 (2 этаж); цвет – серый (металлический).

Проба №6 –в 120-130 м от № 5; 670 метров от автостанции, 45-50 м от футбольного поля; подножье наружной стороны 1 отвала; цвет – темно-коричневый.

Для выделения почвенных водорослей и цианобактерий использовали стандартные методики: посев почвенного мелкозема [2] и разбавление [5]. Определение видов проводили с использованием микроскопа Axio Imager A2 с реализацией дифференциально-интерференционного контраста с камерой Axio Cam MRC при увеличении ×1000. Выявление видовой принадлежности водорослей и цианобактерий осуществляли с помощью классических определителей [1; 8; 9].

В ходе исследования из 6 почвенных образцов с отвалов Бурибаевского ГОК было выделено 24 вида принадлежащих к отделам Chlorophyta и Cyanobacteria (табл.).

Максимальной количество видов обнаружено в пробах №№1,2 и 3, причем первая проба характеризовалась бóльшим разнообразием семейств: Chlorophyceae, Chlorococaceae, Scenedesmaceae, Trebouxiophyceae, Nostocaceae (по 1 виду). Минимальное было в пробах №№5,6 – по 2 и 3 вида соответственно.

В пяти изученных образцах доминантными видами двух отделов были Сhlorella vulgaris и Nostoc sp., что характеризует их устойчивость и приспосабливаемость к неблагоприятным условиям среды. Присутствие редких и чувствительных к антропогенному влиянию видов Desmodesmus subspicatus и Chlamydomonas sp. в пробах №№1,4,6 связано, по-видимому, с их случайным заносом, так как образцы были отобраны у подножья, т.е. между дорогой, по которой ежедневно проходят тяжелогрузные машины и этажами отвалов.




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