INFLUENCE OF AERIAL INCOME OF ELEMENTS ON THEIR CIRCULATION IN FOREST ECOSYSTEMS

Юрий Петрович ДЕМАКОВ, Александр Викторович ИСАЕВ

Abstract


Results of the analysis of many source of literature in assessment of aerial income of elements in forest ecosystems and their transformation by the shelter are offered. It was shown that precipitation merges with geobiocoenosis when coming in contact with the shelter, supplying water and many nutrients which are necessary for all living beings. Penetrating the shelter, composition of precipitation changes to the great extent as precipitation does not only washes off the dust out from the leaves and becomes saturated with the metabolism products of differetnt plants and other living beings. It also leaches out a number of chemical elements from living cells, actively influencing on the biological cycle of the elements. An extent of precipitation chemical composition transformation, taking place both in summer and in winter, depends on precipitation frequency and intensity as well as the species of trees, phase of their seasonal development and conditions of growing. Results of experience in assessment of dispersion of dust emissions of cilica brick factory using textile bandages and influence of exometabolites of trees, which are precipitation solved, on cotton fibres (cellulose) decay in different biotopes were described. It was determined that a major change of an original ash content took place in all the tissue samples (in the area of dust emissions of Mari cilica brick factory, content of ash and many ash constituents has significantly increased; in the nearby territory, content of calcium, strontium and cuprum has, on the contrary, significantly decreased.). Most part of the elements was washed out from the tissues in the birch groves and pine forests, growing in nutrient-poor sandy soils. There was low intensity of washing out of calcium and strontium in an inundable biotope. Conclusion: trees regulate the process of mineral nutrition and biological cycle in forest ecosystems by themselves, excreting from the surface of leaves, branches and a stem all the necessary exometabolites. Composition and concentration of exometabolites depend on the species of trees and environment condition.

Keywords


forest ecosystems; atmosphere precipitation; chemical composition; transformation in shelter; cotton; circulation of elements

Full Text:

PDF (Russian)

References


Смирнова, К. М. Круговорот азота и зольных элементов в ельниках сложных / К.М. Смирнова // Вестник МГУ. – 1951. – № 10. – С. 103-122.

Смирнова, К. М. Потребление и круговорот элементов питания в березовом лесу / К.М. Смирнова, Г.А. Городенцева // Бюллетень МОИП. Отделение биологии. – 1958. – Т. 63, вып. 2. – С. 135-146.

Базилевич, Н. И. Особенности малого биологического круговорота в различных почвенно-растительных зонах / Н.И. Базилевич, Л.Е. Родин // Доклады АН СССР. – 1954. – Т. XCVII, № 6. – С. 1061-1064.

Базилевич, Н. И. Особенности круговорота зольных элементов и азота в некоторых почвенно-растительных зонах СССР / Н.И. Базилевич // Почвоведение. – 1955. – № 4. – С. 1-32.

Базилевич, Н. И. Продуктивность и круговорот элементов в естественных и культурных фитоценозах (по материалам СССР) / Н.И. Базилевич, Л.Е. Родин // Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах. – Л.: Наука, 1971. – С. 5-32.

Мина, В. Н. Круговорот азота и зольных элементов в дубравах лесостепи / В.Н. Мина // Почвоведение. – 1955. – № 6. – С. 32-44.

Ремезов, Н. П. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах европейской части СССР / Н.П. Ремезов, Л.Н. Быкова, К.М. Смирнова. – М.: МГУ, 1959. – 284 с.

Марченко, А. И. Минеральный обмен в еловых лесах северной тайги и лесотундры Архангельской области / А.И. Марченко, Е.И. Карлов // Почвоведение. – 1962. – № 7. – С.52-67.

Родин, Л. Е. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара / Л.Е. Родин, Н.И. Базилевич. – М.- Л.: Наука, 1965. – 253 с.

Абатуров, Ю. Д. Некоторые особенности биологического круговорота азота и зольных элементов в сосняках Южного Урала / Ю.Д. Абатуров // Труды Ин-та биологии УФ АН СССР. – Свердловск: УФ АН СССР, 1966. – Вып. 55. – С. 69-79.

Пьявченко, Н. И. Биологическая продуктивность и круговорот веществ в болотных лесах Западной Сибири / Н.И. Пьявченко // Лесоведение. – 1967. – № 3. – С. 32-42.

Смольянинов, И. И. Биологический круговорот веществ и повышение продуктивности лесов / И.И. Смольянинов. – М.: Лесная промышленность, 1969. – 192 с.

Казимиров, А. И. Биологический круговорот веществ в ельниках Карелии / А.И. Казимиров, Р.М. Морозова. – Л.: Наука, 1973. – 175 с.

Манаков, К. Н. Биологический круговорот минеральных элементов и почвообразование в ельниках Крайнего Севера / К.Н. Манаков, В.В. Никонов. – Л.: Наука, 1981. – 196 с.

Вакуров, А. Д. Круговорот азота и минеральных элементов в низкопродуктивных ельниках северной тайги / А.Д. Вакуров, А.Ф. Полякова// Круговорот химических веществ в лесу. – М: Наука, 1982. – С. 20-46.

Винокурова, Р. И. Роль растений еловопихтовых лесов в миграции химических элементов / Р.И. Винокурова, О.В. Андриянова, В.Ю. Осипова, И.Ю. Волкова, Е.В. Тарасенко. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. – 194 с.

Цветков, В. Ф. Состояние и перспективы лесов Кольской лесорастительной области в условиях промышленного загрязнения / В.Ф. Цветков // Экологические проблемы европейского Севера. – Екатеринбург: УрО РАН, 1996. – С. 24-50.

Воробейчик, Е. Л. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень) / Е.Л. Воробейчик, О.Ф. Садыков, М.Г. Фарафонтов. – Екатеринбург: Наука, 1994. – 280 с.

Черненькова, Т. В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение / Т.В. Черненькова. – М.: Наука, 2002. – 191 с.

Ильин, В. Б. Элементный химический состав растений. – Новосибирск: Наука, 1985. – 129 с.

Ковалевский, А. Л. Биогеохимия растений / А.Л. Ковалевский. – Новосибирск: Наука, 1991. – 294 с.

Добровольский, В. В. Основы биогеохимии / В.В. Добровольский. – М.: Высшая школа, 1998. – 413 с.

Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. – М.: Мир, 1989. – 439 с.

Виноградов, А. П. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой / А.П. Виноградов // Микроэлементы в жизни растений и животных. – М.: Наука, 1972. – С. 7-20.

Ковальский, В. В. Геохимическая экология / В.В. Ковальский. – М.: Наука, 1974. – 345 с.

Глазовская, М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / М.А. Глазовская. – М.: Высшая школа, 1988. – 328 с.

Перельман, А. И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман, Н.С. Касимов. – М.: МГУ, 1999. – 610 с.

Алексеенко, В. А. Экологическая геохимия / В.А. Алексеенко. – М.: Логос, 2000. – 626 с.

Дроздова, В. М. Химический состав атмосферных осадков на Европейской территории СССР / В.М. Дроздова, О.П. Петренчук, Е.С. Селезнева и др. – Л.: Гидрометеоиздат, 1964. – 209 с.

Черняева, Л.Е. Химический состав атмосферных осадков (Урал и Приуралье) / Л.Е. Черняева, А.М. Черняев, А.К. Могиленских. – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 179 с.

Пьявченко, Н. И. О роли атмосферной пыли в питании болот / Н.И. Пьявченко, З.А. Сибирева // Доклады АН СССР. – 1959. – Т. 124, № 2. – С. 414-417.

Пьявченко, Н. И. Об изучении болот в связи с проблемой «Человек и биосфера» / Н.И. Пьявченко // История биогеоценозов СССР в голоцене. – М.: Наука, 1976. – С. 46-57.

Тюремнов, С. Н. Растительные группировки торфяных месторождений и химический состав их водной среды / С.Н. Тюремнов, И.Ф. Ларгина // Торфяная промышленность. – 1968. – № 2. – С. 21-24.

Шварцев, С. Л. Гидрогеохимия зоны гипергенезиса / С.Л. Шварцев. – М.: Наука, 1978. – 287 с.

Шатилов, И. С. Химический состав атмосферных осадков и поверхностно-стекаемых вод / И.С. Шатилов, А.Г. Замараев, Г.В. Чеповская // Доклады ВАСХНИЛ. – 1977. – № 6. – С. 1-3.

Саарман, Т. Е. О поступлении минеральных веществ из елово-лиственного опада в бурую псевдоподзолистую почву / Т.Е. Саарман // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. – 1979. – Вып. 20. – С. 19-21.

Глухова, Т. В. Поступление с осадками и вынос элементов минерального питания с осушенных лесных верховых болот / Т.В. Глухова // Освоение осушенных земель в Марийской АССР и ускорение научно-технического прогресса в гидролесомелиорации. – Йошкар-Ола: Редакционно-издательский отдел Госкомиздата Марийской АССР, 1986. – С. 44-45.

Поздняков, Л. К. О роли осадков, проникающих под полог леса, в процессе обмена веществ между лесом и почвой / Л.К. Поздняков // Доклады АН СССР. – 1956. – Т. 107, № 5. С. 753-756.

Морозова, Р. М. Роль атмосферных осадков в круговороте азота и зольных элементов в еловых лесах Карелии / Р.М. Морозова, В.К. Куликова // Почвенные исследования в Карелии. – Петрозаводск: Ин-т леса КФ АН СССР, 1974. – С. 143-161.

Второва, В. Н. Роль атмосферных осадков в обменных процессах хвойных лесов Подмосковья / В.Н. Второва // Почвоведение. – 1978. – № 6. – С. 52-67.

Учватов, В. П. Трансформация химического состава природных вод в лесном ландшафте как показатель его биогеохимического функционирования / В.П. Учватов, Н.Ф. Глазовский // Известия АН СССР. Сер. геогр. – 1984. – № 1. – С. 101-109.

Учватов, В .П. Геохимическая экология лесного ландшафта Приокско-Террасного биосферного заповедника / В.П. Учватов // Экология. – 1995. – № 4. – С. 268-273.

Бахнов, В. К. Биогеохимические аспекты болотообразовательного процесса / В.К. Бахнов. – Новосибирск: Наука, 1986. – 193 с.

Елпатьевский, П. В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных системах / П.В. Елпатьевский. – М.: Наука, 1993. – 253 с.

Хрусталева, М. А. Экогеохимия моренных ландшафтов центра Русской равнины / М.А. Хрусталева. – М.: Технополиграфцентр, 2002. – 315 с.

Свиридова, И. К. Результаты изучения вымывания азота и зольных элементов дождевыми осадками из крон древесных пород / И.К. Свиридова // Доклады АН СССР. – 1960. – Т. 133, № 3. – С. 706-708.

Масилюнас, Л. И. Некоторые данные о химическом составе атмосферных осадков и вымывании химических веществ из крон деревьев / Л.И. Масилюнас, Г.Б. Паулюкявичюс // Труды АН Литовской ССР. Серия Биология. – 1963. – Т. 1. – С. 45-51.

Колодяжная, А. А. Режим химического состава атмосферных осадков и их метаморфизация в зоне аэрации / А.А. Колодяжная. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963. – 164 с.

Мина, В. Н. Выщелачивание некоторых веществ атмосферными осадками из древесных растений и его значение в биологическом круговороте / В.Н. Мина // Почвоведение. – 1965. – № 6. – С. 7-17.

Мина, В. Н. Влияние осадков, стекающих по стволам деревьев, на почву / В.Н. Мина // Почвоведение. – 1967. – № 10. – С. 44-52.

Attiwil, P. M. The chemical composition of rainwater of relation to cycling of nutrients in nature Eucaliptus forest // Plant and Soil. – 1966. – Vol. 24, № 3. – Pp. 6-10.

Carlisle, A. The nutrient content of tree stem flow and ground flours litter and lea chutes in a Sessile oak (Quercus petraca) woodloud / A. Carlisle, A.H.F. Brown, E.J. White // J. of Ecology. – 1967. – Vol. 55, № 3. – Pр. 615-627.

Tukey, H. B. J. Leaching of substances from plants / H.B.J. Tukey // Ann. Rev. of plant physiology. 1970. – Vol. 21. – Pp. 305-324.

Gersper, P. Some effect of stem flow from forest canopy trees on chemical properties of soils / P. Gersper, H. Holowaychuk // Ecology. – 1971. – Vol. 52, № 4. – Pp. 230-239.

Кулагина, М. Л. Химизм дождевых осадков, проникающих под полог леса в Красноярской лесостепи / М.Л. Кулагина // Гидроклиматические исследования в лесах Сибири. – М.: Наука, 1967. – С. 56-64.

Соколов, А. А. Химический состав атмосферных осадков, прошедших сквозь полог елового и березового древостоя / А.А. Соколов // Лесоведение. – 1972. – № 3. – С. 103-106.

Сысуев, В. В. О механизме изменения химического состава атмосферных вод под пологом леса / В.В. Сысуев // Вестник МГУ. Сер. География. – 1975. – № 5. – С. 107-110.

Likens, G. E. Biogeochemistry of a forested ecosystem / G.E. Likens, F.H. Borman, R.S. Pierce, J.S. Eaton, N.M. Johnson. – New-York: Springer, 1977. – 148 p.

Miller, H. G. Collection and retention of atmospheric pollutants by vegetation / H.G. Miller, J.D. Miller // Intern. Conf. of Ecological Impact of Acid Precipitation. – Oslo, AAS, 1980. – Pp. 33-40.

Fuhrer, J. Interactions between acidic deposition and forest ecosystem processes / J. Fuhrer, C. Fuhrer-fries // European J. of forest pathology. – 1982. – Vol. 12, № 6-7. – Pp. 377-391.

Глазовский, Н. Ф. Химический состав атмосферной пыли и его изменение после осаждения на кроны деревьев / Н.Ф. Глазовский, В.П. Учватов // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. Ч. II. – Таллинн: Эстонский НИИЛХОП, 1982. – С. 67-87.

Lindberg, E. S. Water and acid soluble trance metals in atmospheric particles / E. S. Lindberg, R. C. Harris // Geophysic Res. – 1983. – Vol. 88, № 9. – Pp. 1177-1191.

Richter, D. D. Atmosphere sulfur deposition, neutralization and ion leaching in two deciduous forest ecosystems / D. D. Richter, D. W. Johnson, D. E. Todot // Environ. Quail. – 1983. – Vol. 12. – Pp. 112-123.

Ulrich, B. Effect of air pollution on forest ecosystems and water – The principles demonstrated at a case study in Central Europe / B. Ulrich // Atmospheric Environ. – 1984. – Vol. 18. – Pp. 72-84.

Rehfuess, K. T. Waldboden / K.T. Rehfuess. – Hamburg: Paul Parey, 1990. – 296 p.

Медведев, Л. В. Трансформация жидких атмосферных осадков древостоями южной тайги (на примере Валдая) / Л.В. Медведев, Т.Е. Шитикова, В.А. Алексеенко // Структура и функционирование экосистем южной тайги. – М.: Наука, 1986. – С. 26-55.

Алексеенко, В. А. Поступление микроэлементов из атмосферы и их содержание в природных водах лесного водосбора / В.А. Алексеенко // Экология. – 1988. – № 3. – С. 71-73.

Карпачевский, Л. О. Воздействие полога ельника сложного на химический состав осадков / Л.О. Карпачевский, Т.А. Зубкова, Т. Пройслер и др. // Лесоведение. – 1998. – № 1. – С. 50-59.

Никонов, В. В. Влияние ели и сосны на кислотность и состав атмосферных выпадений в северо-таежных лесах индустриально развитого района / В.В. Никонов, Н.В. Лукина // Экология. – 2000. – № 2. – С. 97-105.

Пристова, Т. А. Влияние древесного полога лиственно-хвойного насаждения на химический состав осадков / Т.А. Пристова // Лесоведение. – 2005. – № 5. – С. 49-55.

Марунич, С. В. Трансформация химического состава атмосферных осадков пологом древостоя южно-таежных лесов / С.В. Марунич, А.С. Буров, Ю.Н. Кузнецова, И.В. Недогарко // Известия РАН. Серия географическая. – 2006. – № 4. – С. 52-57.

Арчегова, И. Б. Влияние древесных растений на химический состав атмосферных осадков в процессе восстановления среднетаежных лесов / И.Б. Арчегова, Е.Г. Кузнецова // Лесоведение. – 2011. – № 3. – С. 34-43.

Робакидзе, Е. А. Химический состав жидких атмосферных осадков в старовозрастных ельниках средней тайги / Е.А. Робакидзе, Н.В. Гормонова, К.С. Бобкова // Геохимия. – 2013. – № 1. – С. 72.

Морозова, Р. М. Биологический круговорот веществ в сосняках брусничных и лишайниковых / Р.М. Морозова // Почвы сосновых лесов Карелии. – Петрозаводск: КФ АН СССР, 1978. – С. 85-112.

Глебов, Ф. З. О биологической продуктивности болотных лесов, лесообразовательном и болотообразовательном процессах / Ф.З. Глебов, Л.С. Толейко // Ботанический журнал. – 1975. – Т. 60, № 9. – С. 13-17.

Демаков, Ю. П. Использование метода тканевой абсорбции для оценки аэральных выпадений пыли / Ю.П. Демаков, М.И. Майшанова // Теоретические и прикладные проблемы науки и образования в 21 веке: сб. науч. тр. по материалам Международ. заоч. научно-практ. конф. Ч. 2. – Тамбов: Изд-во Тамбовского государственного университета, 2012. – С. 53-55.

Демаков, Ю. П. Изменение зольного состава хвои, коры и древесины сосны в зоне выбросов завода силикатного кирпича / Ю.П. Демаков, С.М. Швецов, М.И. Майшанова // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. – 2012. – № 1 (15). – С. 85-95.

Демаков, Ю. П. Воздействие завода силикатного кирпича на состояние и структуру соснового биогеоценоза / Ю.П. Демаков, М.И. Майшанова, Е.А. Гончаров и др. – Йошкар-Ола: ПГТУ, 2013. – 192 с.

Демаков, Ю. П. Использование тканевых повязок для оценки аэральных поступлений зольных элементов / Ю.П. Демаков, А.В. Исаев, В.И. Таланцев // Научные труды государственного природного заповедника «Большая Кокшага».– Йошкар-Ола: МарГУ, 2013. – Вып. 6. – С. 48-55.

Лукина, И. В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения / И.В. Лукина, В.В. Никонов. – Апатиты: КНЦ РАН, 1996. В 2-х ч. – Ч. 1. 213 с. – Ч. 2. 192 с.

Ярмишко, В. Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на европейском севере / В.Т. Ярмишко. – СПб.: ООО «ВВМ», 1997. – 210 с.

Цветков, В. Ф. Лес в условиях аэротехногенного загрязнения / В.Ф. Цветков, И.В. Цветков. – Архангельск, 2003. – 354 с.

Проблемы экологии растительных сообществ Севера / Под ред. В. Т. Ярмишко. – СПб.: ООО «ВВМ», 2005. – 450 с.

Мартынюк, А. А. Особенности формирования надземной фитомассы сосновых молодняков в условиях техногенного загрязнения / А.А. Мартынюк // Лесоведение. – 2008. – № 1. – С. 39-45.

Усольцев, В. А. Биологическая продуктивность лесов Урала в условиях техногенного загрязнения: Исследование системы связей и закономерностей / В.А. Усольцев, Е.Л. Воробейчик, И.Е. Бергман. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2012. – 366 с.

Коровин, Н. В. Негативное влияние техногенного атмосферного загрязнения на сосновые насаждения и пути его снижения (на примере Гомельского промышленного района) / Н.В. Коровин, В.В. Степанчик, Л.В. Холодилова. – Брянск: БГИТА, 2003. – 143 с.

Шелухо, В. П. Биоиндикация хронического промышленного воздействия щелочного типа на компоненты хвойных лесонасаждений / В.П. Шелухо. – Брянск: БГИТА, 2001. – 205 с.

Глазовский, Н. Ф. Использование снежного покрова в индикации загазованности промышленных районов / Н.Ф. Глазовский, А.С. Злобина, Е.Д. Учватов // Региональный экологический мониторинг. – М.: Наука, 1986. – С. 79-83.

Вирцавс, М. В. Методическое пособие по приготовлению сухих концентраций загрязненных природных вод для химического анализа на содержание микроэлементов / М.В. Вирцавс, А.М. Степанов, В.В. Сычев. – М.: ЦЭПЛ РАН, 1992. – 33 с.

Kozlov, M. V. Snowpack changes around a nickel-copper smelter at Monchegorsk, northwestern Russia / M.V. Kozlov // Can. J. For. Res. – 2001. – Vol. 31. – Pp. 1684-1690.

Армолайтис, К. Э. Влияние выбросов цментного завода на физико-химические свойства лесных почв / К.Э. Армолайтис, М.В. Вайчис, Л.В. Кубяртавичене, А.Д. Рагуотис // Почвоведение. – 1995. – № 9. – С. 1160-1165.

Бериня, Д. Ж. Эмиссия индустриальной кальцийсодержащей пыли и окружающая среда / Д. Ж. Бериня, И.М. Лапиня //Загрязнение природной среды кальцийсодержащей пылью – Рига: Зинатне, 1985. – С. 7-14.

Баркан, В. Ш. Опыт использования пассивных окисно-свинцовых поглотителей для оценки концентрации сернистого газа в атмосфере / В.Ш. Баркан // Экология. – 1992. – № 4. – С. 37-44.

Никодемус, О. Э. К методике определения накопления загрязняющих элементов в лесных насаждениях / О.Э. Никодемус, К.К. Раман // Влияние промышленного загрязнения на лесные экосистемы и мероприятия по повышению их устойчивости. – Каунас-Гирионис: Литовский НИИЛХ, 1984. – С. 30-31.

Шарковскис, П. А. Содержание металлов в продуктах эмиссии на придорожной полосе автодорог Латвии / П.А. Шарковскис, О.Э. Никодемус // Влияние выбросов автотранспорта на природную среду. – Рига: Зинатне, 1989. – С. 5-21.

Зубарева, О. Н. Аккумуляция пыли компонентами березовых фитоценозов в зоне воздействия известковых карьеров / О.Н. Зубарева, Л.Н. Скрипальщикова, В.Д. Перевозчикова // Экология. – 1999. – № 5. – С. 339-343.

Копцик, Г. Н. Поглощение макроэлементов и тяжелых металлов елью при атмосферном загрязнении на Кольском полуострове / Г.Н. Копцик, В.Н. Лукина, С.В. Копцик и др.// Лесоведение. – 2008. – № 2. – С. 3-12.

Методика выполнения измерений валового содержания меди, кадмия, цинка, свинца, никеля, марганца, кобальта, хрома методом атомно-абсорбционной спектроскопии. – М.: ФГУ ФЦАО, 2007. – 20 с.

Методы биогеохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 450 с.

Курбанов, Э. А. Сравнительный анализ спутниковых снимков высокого разрешения при дешифрировании древостоев, загрязненных отходами силикатного производства / Э.А. Курбанов, О. Н. Воробьев, Ю.А. Полевщикова и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. – 2013. – № 2 (18). – С. 74-90.

Крамер, Л. Физиология древесных растений / Л. Крамер, Т. Козловский. – М.: Гослесбумиздат, 1963. – 628 с.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.