Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время значительное внимание уделяет-я изучению химического состава различных объектов биосферы при решетИ таких проблем как геохимия ландшафта, разработка биогеохимических 1етодов поиска месторождений полезных ископаемых, роль микроэлементов ; жизни растений, агроэкология, охрана окружающей среды. Основной тра-(нциен отечественной биогеохимии является исследование участков суши с сраженной геологической пестротой - районы молодых гор, рудных место-юждений, где моно- и полиэлементные аномалии более вероятны. Большин-;тво этих исследований проводится с целью установления выявления био-еохимических провинций с избытком либо недостатком тех или иных фишологическк важных микроэлементов. В то же время большие территории le охвачены биогеохимическими исследованиями, мало изучено влияние естсственного геохимического фона и антропогенных факторов на формирова-ше элементного состава природных объектов, в частности естествепнора-:тущих растений.
В связи с постоянным техногенным загрязнением окружающей среды токсичными элементами большое значение приобретают исследования фоно-!(ых территорий, удаленных от крупных промышленных центров и, по этой причине, характеризующихся минимальным захрязнепием сформированных на них природных экосистем. Проведение на сохранившихся фоновых территориях фитогеохимических исследований, в основе которых лежит выявленная Вернадским концентрационная функция живых организмов, представляет собой актуальную экологическую задачу. Подобные исследования вариабельности микроэлементного состава растений позволят углубить представления о закономерностях формирования элементного состава растительных организмов, биогенной миграции микроэлементов, служить отправными точками при организации экологического мониторинга на территориях, оптимизации региональных экологических программ мониторинга с целью досто-
верного прогнозирования экологической ситуации в регионе и оценки Д01 тимых антропогенных нагрузок. В Среднем Поволжье условно фоновой риторией можно считать Республику Марий Эл с высокой степенью леей сти ее ландшафтов и сохранившимися елово-пихтовыми фитоценоз; представляющими значительную ценность.
Целью данной работы является комплексное исследование характера глощения и распределения микроэлементов в органах ели европейской (I' abies Karst.) и пихты сибирской (Abies sibirica Ldb.) слово-пихтовых лс произрастающих в условно фоновых районах Республики Марий Эл. При этом решались следующие задачи:
-Определить содержание микроэлементов (Zn, Си, Mo, Be, V, Со, Mn, Sn, Сг, РЬ, В, На, Cd) в органах Picea abies и Abies sibirica ел пихтовых лесов на фоновых территориях, создать базу данных фоне уровней валового содержания микроэлементов в органах хвойных деревы
-Разработать математическую статистическую модель распределс микроэлементов в системе почва-растение (органы).
-Выявить индикационно значимые органы хвойных деревьев.
-Количественно охарактеризовать степень биоаккумуляции микрс ментов органами хвойных деревьев.
-Выявить парагенные ассоциации микроэлементов по степени их би кумуляции и характеру распределения в органах Picea abies и Abies sibiric
-Найти количественное выражение для возможности использов; зольности растительного образца, как показателя содержания в нем ми элементов.
На защиту выносятся следующие положения:
База данных фоновых уровней валового содержания микроэлеме (Zn, Си, Mo, Вс, V, Со, Ni, Mn, Sn, Сг, РЬ, В, Ва, Cd) и коэффициенте
)иологического поглощения в органах Picea abies и Abies sibirica, произра;тающих в елово-пихтовых лесах Республики Марий Эл.
Математическое описание закономерностей распределения микроэлементов в органах Picea abies и Abies sibirica.
Обоснование индикационной значимости органа (коры), а также золь-юсти, как репрезентативного показателя содержания микроэлементов в ор-анах хвойных деревьев Picea abies и Abies sibirica.
Выявленные ассоциации микроэлементов по степени их биоаккуму-1ЯЦии в органах хвойных деревьев.
Научная новизна. Впервые на основе комплексного анализа системы ючва - хвойные деревья построены математические статистические модели )аспределения и дана характеристика биоаккумуляции ряда важнейших мик-гаэлементов в органах хвойных деревьев, произрастающих в елово-пихтовых іесах условно фоновых районов Республики Марий Эл. Экспериментально становлены фоновые уровни валового содержания и определена степень іиологического поглощения микроэлементов органами Picea abies и Abies ibirica. Выявлены парагенные ассоциации микроэлементов по степени их )иоаккумуляции в органах хвойных деревьев.
Практическая значимость. Разработанная база данных может быть ис-юльзовапа при создании кадастров микроэлементного состава древесной мстительности региона, а также в качестве «нуль-отсчета» при наблюдениях а изменчивостью элементного состава природной среды в условиях антро-Югснной нагрузки в сети регионального экологического мониторинга. Кора 'icea abies и Abies sibirica может быть рекомендована в качестве органа-биоиндикатора загрязнения, а зольность - как репрезентативный показатель одержания ряда микроэлементов в органах хвойных деревьев. Результаты щссертациошюй работы используются при чтении общепрофессиональных 1 специальных курсов студентам лесохозяйственного факультета МарГТУ и дологического факультета КГУ.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсужд ны на Международной научно-практической конференции «Рационалык использование лесных ресурсов» (Йошкар-Ола, 1999), Всероссийской нау но-практической конференции «Водные ресурсы и экологически ответствс ное природопользование» (Йошкар-Ола, 1999), Всероссийской научной ко ференции «Экологические проблемы и пути их решения в зоне Среднего П волжья» (Саранск, 1999), научно-технических конференциях профессорск преподавательского состава и аспирантов МарГТУ 1998-1999 гг., совместнс заседании кафедры химии и кафедры экологии, почвоведения и природ пользования МарХТУ (июнь 2000 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Объем и структура работы: Диссертация изложена на 144 страниц машинописного текста, состоит из введения, 3-х глав, выводов, приложен! содержит 31 таблицу и 6 рисунков. Список цитированной литературы вкл чает 196 наименований (из них - 45 иностранных авторов).