Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук
Выполнен анализ таксономической структуры флоры водных объектов, находящихся в зоне влияния
крупнейшего на Европейском Северо-Востоке России лесопромышленного предприятия – АО «СЛПК». Флора импактных водоёмов в зоне влияния АО «СЛПК» объединяет 119 видов макрофитов, относящихся к 77 родам и 43 семействам. Установлено, что во флорах импактных водоёмов значительно снижена роль семейства Potamogetonaceae и рода Potamogeton при одновременном увеличении роли семейств Asteraceae и Poaceae. Флоры водоёмов, находящихся в зоне влияния АО «СЛПК», имеют высокую степень трансформированности: флора антропогенных водоёмов на 100% составлена синантропными видами. Наиболее активные среди них Bidens cernua L., Bidens tripartita L., Lycopus europaeus L. и Typha latifolia L. Флоры антропогенно-трансформированных водоёмов
также значительно синантропизированы (Is=98,4–100,0%), их основу составляют апофиты. В антропогенных водоёмах полностью отсутствуют сосудистые споровые и мохообразные растения. Таксономическая структура флор антропогенно-трансформированных водоёмов сохраняет черты сходства с флорой водоёмов региона. В составе анализируемых флор присутствуют охраняемые на территории Республики Коми виды: Riccia cavernosa Hoffm. и Carex pseudocyperus L.
Изучена специфика начального почвообразования в автоморфных условиях средней тайги европейского северо-востока России (Республика Коми) на посттехногенных территориях (карьеры по добыче полезных ископаемых – строительного песка) с разным составом субстрата (древнеаллювиальные пески; флювиогляциальные пески и супеси, моренные суглинки). Показано, что процессы почвообразования и развития растительного покрова на карьерах взаимосвязаны и определяются свойствами почвообразующих пород. В ряду изменения свойств субстрата от песчаного к суглинистому карьеру увеличиваются биометрические показатели сосновых древостоев; в напочвенном покрове доминирование от лишайников переходит к мхам, а затем к травам. Темпы биогенной аккумуляции органического вещества ускоряются с утяжелением гранулометрического состава субстратов. В автоморфных условиях скорость накопления Сорг. в почве песчаного карьера под разреженным формирующимся сосняком лишайниковым достигала 0,1, песчано-супесчаного под молодым сосняком разнотравно-моховым – 0,3, суглинистого под молодым сосняком злаково-разнотравным – 0,6 т/га/год. Во всех почвах уже в первые десятилетия сукцессии отмечены слабовыраженные процессы элювиирования и иллювиирования (начало одзолообразования), о чём свидетельствуют морфологические признаки (появление отбеленных кварцевых зёрен и белесоватости под органоминеральным горизонтом и в его нижней части), перераспределение соединений кремния, железа и алюминия, а также доли илистых частиц.
Ключевые слова: средняя тайга, карьеры, первичное почвообразование, почвенный углерод, подзолообразование
В статье рассмотрена динамика биоразнообразия компонентов производных послерубочных растительных сообществ в ряду восстановления ельников черничных в биоклиматических условиях средней тайги. На каждой сукцесcионной стадии (1(2)-летние, 17(18)-летние, 49(50)-летние производные послерубочные сообщества и коренной лес) проведено в среднем по 20 описаний (всего 81). На основе полученного материала определены видовое богатство и индексы биоразнообразия отдельно для древесного, кустарникового, травяно-кустарничкового и мохового ярусов. Выявлено, что промышленные рубки леса крайне негативно влияют на видовое богатство лесных видов. Это выражается в их потере (особенно стенобионтов), уменьшении обилия и константности. В производных сообществах на территории пасек и пасечных волоков отмечено снижение биоразнообразия в древесном, кустарниковом и моховом ярусах, при возрастании – в травяно-кустарничковом за счёт внедрения луговых, опушечных, болотных видов на фоне уменьшения обилия доминантов лесных экосистем. В производных сообществах на сильнонарушенных участках лесосеки (волоки магистральные) происходит возрастание как общего видового богатства, так и биоразнообразия во всех ярусах, кроме древесного. Фиксируемое возрастание показателей происходит благодаря формированию сообществ из наиболее активных видов разных эколого-ценотических групп.
Ключевые слова: Европейский Северо-Восток России, зимние сплошнолесосечные рубки, ельники черничные, биоразнообразие, средняя тайга
Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук
Полевые и камеральные исследования сотрудников ФИЦ Коми НЦ УрО РАН на территории планируемого
строительства полигона твёрдых коммунальных отходов (экотехнопарк «Шиес», район железнодорожной станции
Шиес в Архангельской области) выявили ограничения и возможные потенциальные риски в случае реализации
проекта. Дана характеристика почвенного и растительного покровов, установлены особенности химического состава поверхностных вод района (высокое содержание Fe, Mn, Zn, Cu), связанные с особенностями водного питания рек региона. Тематическое картографирование участков работ по материалам современных и архивных спутниковых съёмок демонстрирует соотношение площадей доминирующих ландшафтных комплексов и классов растительного покрова. Для планируемого источника атмосферной эмиссии составлена модель потенциальной атмосферной циркуляции и переноса загрязнений. Выявленные ограничения, прежде всего, связаны с переувлажнением (заболоченностью) территории, доминированием старовозрастных еловых насаждений, присутствием видов-индикаторов малонарушенных лесов, часто включающих редкие виды растений, лишайников и животных. На участке строительства выявлено присутствие четырёх видов лишайников, включённых в Красную книгу Российской Федерации (2008), отмечены представители 15 видов редких и охраняемых животных. Предварительный расчёт ущерба окружающей среде от потери экосистемных услуг показал его существенное превышение относительно предполагаемой экономической выгоды от планируемого строительства полигона твёрдых коммунальных отходов.
Работа посвящена проблеме восстановления нарушенных земель Севера в рамках концепции ускоренного «природовосстановления». В отличие от традиционной рекультивации, направленной на возврат нарушенных земель в хозяйственное пользование, целью «природовосстановления» является восстановление зональных экосистем. Концепция опирается на принцип системности (взаимообусловленности и взаимосвязанности компонентов экосистемы) и представление о самовосстановлении экосистемы как сукцессионном процессе. Состав и структура растительного сообщества служат интегральным показателем состояния экосистемы и её динамического статуса. На основе концепции создана и в дальнейшем доработана двухстадийная система практических приемов управляемого «природовосстановления», предложена структура технологической карты (схемы) восстановительных работ. В технологической карте предусмотрен научно обоснованный алгоритм восстановления зональных экосистем (или близких к ним) с учетом разного типа нарушений в условиях тундровой и таежной зон. Разработка карты дает возможность стандартизировать работы по восстановлению экосистем и избежать ошибок при их проведении. В северных регионах концепция «природовосстановления» и ее практическое воплощение являются альтернативой традиционной рекультивации.
Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН
Проведена оценка влияния рубок главного пользования на аминокислотный состав гуминовых и фульвокислот, выделенных из верхних горизонтов подзолистых текстурно-дифференцированных почв. Идентифицированы и количественно определены аминокислотные фрагменты гидролизуемой части макромолекул гумусовых кислот почв ельника черничного и производных разновозрастных лиственных насаждений, формирующихся в процессе сукцессии на вырубках в подзоне средней тайги. Установлено, что массовая доля аминокислот в препаратах гуминовых кислот, выделенных из подзолистых горизонтов почв вырубок, существенно выше по сравнению с почвой ненарушенного рубками ельника черничного. Для фульвокислот возрастание в составе их гидролизатов доли аминокислот отмечено в образцах почв из органогенных горизонтов только на начальных этапах лесовосстановления. Выявлены закономерности изменения содержания и соотношения различных групп аминокислот (кислые, основные, нейтральные полярные и неполярные) на разных этапах восстановления древесной растительности после сплошнолесосечных рубок ельников черничных.
Исследован комплекс микроскопических грибов в торфяной мерзлотной почве плоскобугристого болота (бассейн нижнего течения р. Печора, лесотундра). Таксономический список микромицетов представлен 42 видами, в т.ч. двумя формами стерильного мицелия. Отдел Zygomycota включает 8 видов (19%) из родов Mucor, Mortierellа, Umbelopsis. Отдел Ascomycota представлен 32 видами (76%), среди них по числу видов доминирует род Penicillium (17 видов). Остальные роды − Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Pseudogymnoascus, Chrysosporium, Fusarium, Talaromyces, Trichoderma − представлены единичными видами. Наибольшим видовым разнообразием грибов (38 видов) отличается верхняя часть сезонно-талого слоя (глубина 0-20 см). В нижней его части (20-55 см) и мерзлых слоях торфа (55-115 см) количество видов соответственно 11 и 9. Численность микромицетов в сезонно-талом слое 51-104 тыс. КОЕ/ г почвы, в мерзлой толще торфа - 0.2-3.7 тыс. КОЕ/ г почвы. Структура микромицетного комплекса представлена редкими видами – 60 %, на долю частых и доминирующих приходится всего 12-29%. Наиболее обильны в верхней части сезонно-талого слоя Penicillium simplicissimum (23.6%), Pseudogymnoascus pannorum (12.0%), Mycelia sterilia (светлоокрашенный) (19.9%), в его нижней части – Penicillium simplicissimum (43.8%) и P. lanosum (47.7%), в многолетнемерзлых слоях торфа – Penicillium implicatum (32.3%), Penicillium simplicissimum (19.4%), Mycelia sterilia (светлоокрашенный) (17.7 %).
Содержание тяжёлых металлов (ТМ) во мхах, преобладающих в биоценозах Большеземельской тундры
(Воркутинский район), представлено рядом Zn > Ni > Cu > Pb > Co > Cd, в лишайниках – Zn >Pb > Ni > Cu > Co > Cd.
Доминирование мхов способствует замедленному кругообороту элементов и длительной их консервации в мортмассе.
В большей степени ТМ аккумулируются в хорошо разложенных растительных остатках (в органогенных горизонтах
тундровых почв). Аккумуляция Zn и Cd в споровых растениях определяется уровнем атмосферного загрязнения.
Ранжирование ТМ в почве под разными растительными группировками в основном совпадает с их распределением
в доминантных видах растений. Различия в распределении ТМ по профилю почвы связаны с физико-химическими
особенностями элементов, со спецификой окислительно-восстановительного режима почв, обусловленного наличием
мерзлоты и явлениями криотурбации, а также зависят от состава растительных сообществ. Валовые формы
большинства ТМ аккумулируются в верхней части почвенного профиля. Приведено содержание ТМ в растениях,
запасы их в растительном органическом веществе.