Введение к работе
Актуальность темы. В условиях нарастающего антропогенного прессинга на земельные угодья отмечается неуклонное ухудшение их экологического состояния. На территории Калмыкии сосредоточено большое количество карьеров, прежде всего песка, известняка и глиногипса. Разработка карьеров оказывает техногенное воздействие на окружающие природные комплексы сухостепной зоны, вызывая нарушение естественного развития биогеоценозов, изменяя интенсивность биологического круговорота, характер почвообразующих процессов и структуру растительных сообществ. Основным источником техногенного рассеивания тяжелых металлов (ТМ) являются техногенные потоки процессов открытой разработки месторождений. Это определяет необходимость комплексного изучения особенностей природных объектов: почв, растений и ландшафтов в целом, оказывающихся в сфере воздействия техногенных источников загрязнения.
Цель исследования: дать экологическую оценку почвенно-растительному покрову карьеров Республики Калмыкия. Для достижения обозначенной цели были поставлены следующие задачи:
определить содержание биогенных элементов в почвогрунтах карьеров;
проанализировать содержания техногенных элементов в почвогрунтах карьеров;
определить видовой состав растительных сообществ карьеров открытых разработок песка, глиногипса и известняка по систематической и биоэкологической структурам;
изучить содержание техногенных элементов в растениях зоны разработки карьеров;
выявить виды растений-биотесты по содержанию техногенных элементов, с последующим использованием их в рекультивации земель.
Научная новизна работы. Проведена комплексная экологическая оценка состояния почв и растительности, расположенных в зоне влияния карьеров известняка, песка и глиногипса; выявлен характер распределения техногенных элементов в разных видах травянистых растений; изучена аккумулирующая способность растений; получены новые, оригинальные данные о видовом составе и направленности формирования растительности территорий, нарушенных при добывании открытым способом известняка, песка и глиногипса.
Теоретическая значимость работы. Материалы, научные положения и выводы, изложенные в работе, вносят вклад в основы экологии и природопользование, промышленную экологию и имеют значение для разработки программы по изучению современного состояния почвенно-растительного покрова в условиях открытой разработки полезных ископаемых.
Практическая значимость работы. Результаты диссертационной работы могут быть использованы при планировании оптимальных методов рекультивации отработанных и загрязненных территорий; комплексной
экологической оценке техногенных территорий; мониторинге состояния природной среды, подвергающейся воздействию открытой разработки нерудных месторождений.
Положения, выносимые на защиту:
Открытая разработка карьеров строительных материалов увеличивают интенсивность техногенного воздействия на компоненты экосистем. Валовое содержание ТМ (кадмия, свинца) в почвогрунтах и растениях в зоне влияния карьеров превышает фоновые концентрации.
Для каждого исследованного карьера характерен свой специфический набор видов растений, отражающий экологические условия местообитания.
Загрязнение ТМ растений карьеров в целом повторяет пространственную структуру и особенности загрязнения почвогрунтов рассматриваемых территорий. Основным элементом-загрязнителем растений карьеров является кадмий, источниками которого служат отвалы месторождений.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных конференциях: Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Кабардино-Балкарского ун-та (Нальчик, 2009), VII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды Марийский государственного университета (Йошкар-Ола, 2009), Международной научной конференции с элементами научной школы для молодежи (Махачкала, 2009), Региональной 7 международной научно-практической конференции (Элиста, 2010), 4 Международной научной конференции (Астрахань, 2011), 7 Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых (Астрахань, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из которых 2 - в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ.
Декларация личного участия автора. Автором осуществлен весь комплекс полевых и аналитических исследований. Анализ полученных результатов осуществлен автором самостоятельно по плану, согласованному с научным руководителем. Доля участия автора в подготовке и написании публикаций в соавторстве пропорциональна количеству авторов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Она изложена на 156 стр., содержит 33 таблицы, 24 рисунка и приложение на 15 страницах. Список цитированной литературы состоит из 175 источников отечественных и зарубежных авторов.
