Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Аккумуляция металлов древесными растениями в условиях техногенного загрязнения в пределах Предуралья

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Аккумуляция металлов древесными растениями в условиях техногенного загрязнения в пределах Предуралья"

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСКТ ИМЕНИ 40-ЛЕТИЯ ОКТЯБРЯ

На правах рукописи УДК 630*181.2:630*425

ГИНИЯТУЛЛИЯ РА2АК ХИЗЕУЛЛШЗШЧ

АККУМУЛЯЦИЯ МЕТАЛЛОВ ДРЕВЕСНЫМИ РАСТЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ В ПРЕДЕЛАХ ПРЕДУРАЛЬЯ

03.00.05 - Ботаника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание'ученой степени кандидата биологических наук

Уфа - 1995'

Работа выполнена в лаборатории лесоведения Института биологии Уфимского научного центра Российской академии наук

Научные руководители: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник Кулагин А.Ю.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Баталов А.А.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник Махнев А.К.

кандидат биологических наук Ишбирдин А.?.

Ведущая организация: Казанский государственный

университет

Защита состоится "¿7/ " ¿¿^/¿Р 1995 г. час.

на заседании специализированного Совета К 064.13.09 по защите диссертаций ка соискание ученой степени кандидата биологических наук при Башкирском государственном университете по адресу:. 450074, г.Уфа, ул.Фрунзе, 32, биологический факультет, ауд.332.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке БГУ Автореферат разослан"^ " д^^у^ 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета-, кандидат биологических наук

Г.Г.Кузяхметов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

Актуальность темы. В пределах Предуралья в Стерлитамакском промышленном узле сосредоточены крупные промышленные предприятия, являющиеся источниками загрязнения окружающей среды. Лесные насаждения выполняют защитную функцию, препятствуя-распространению загрязнителей, оздоравливают окружающую среду (Илькун, 1978; Николаевский, 1979; Кулагин, 1980, 1985; Алексеев, 1982; Баталов и др., 1988 и др.).

Сравнительная оценка особенностей древесных растений по поглощению металлов в условиях загрязнения и определение различий между отдельными видами необходима при создании эффективных защитных лесных насаждений в индустриальных центрах.

Цель и задачи исследований. Изучить особенности накопления металлов древесными растениями, оценить роль лесных насаждений в поглощении металлов в условиях техногенного загрязнения в пределах Предуралья. Для достижения поставленной цели нами было пред -принято решение следующих задач:

1. Исследовать особенности накопления металлов з листьях и побегах древесных растений в техногенных условиях.

2. Охарактеризовать способность древесных растений к избирательному поглощению металлов в условиях техногенного загрязнения.

3. Изучить возможности использования древесных растений при' оптимизации состояния окружающей среды в индустриальных центрах.

Научная новизна. Получены оригинальные данные о накоплении металлов, составлена сравнительная характеристика сезонной дйна-мики содержания металлов в листьях, хвое и побегах ряда древесных растений в условиях Стерлитамакского промышленного узла. Установлено, что тополь бальзамический (Populus balsamifera L.), береза бородавчатая (Betula pendula L.), лиственница Сукачева (Larix su-kaczewii Dyl.), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), которые пироко используются при создании сакитарно-защитных лесных насаждений, характеризуются различиями по способности накапливать металлы (Ca, Sr, In, Mn, Fe).

Практическая значимость работы. Оценена санирующая функция лесных насаждений по ограничению циркуляции загрязнителей в промышленной среде в условиях Башкирского Предуралья. Охарактеризо-

ван вклад древесных растений в оздоровление окружающей среды Стерлитамакского промышленного угла. Полученные данные могут быть использованы при создании и реконструкции лесных насаждений-в са-нитарно-защитных зонах и на промплощадках предприятий крупных промышленных центров.

Алробааия работы. Основные положения работы обсуждены на Республиканском совещании "Состояние и задачи охраны государственных памятников природы Башкирии" (Уфа, 1988), Уральском совещании "Проблемы рекультивации нарушенных земель" (Свердловск, 1988), Региональной школе-семинаре "Актуальные проблемы экологии: экологические системы в естественных и антропогенных условиях среды" (Свердловск, 1У89), Перзой всесоюзной научной конференции "Растения и промышленная среда" (Днепропетровск, 1S90), 3 молодежной конференция ботаников г.Ленинграда (Ленинград, 1У90), Республиканской конференции "Изучение и рациональное использование природных ресурсов" (Уфа, 1991), Конференции, посвященной памяти Л.М.Черепнина "Флористические и геоботанические исследования в Сибири и на Дальнем Востоке'" (Красноярск, 1991), International Conference "Problems of Urboecology and Phytomelioration" (Ukraine, Lvov, 1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы и приложения. Список использованной литературы включает 116 наименований, из них 14 на иностранных языках. Общий объем диссертации составляет 106 страниц машинописного текста, включает 9 таблиц и 32 рисунка.

ГЛАВА 1. МЕТАЛЛЫ В ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАСТИТЕЛЬНОСТЬ (ОБЗОР)

■ В главе приведены данные по влиянию промышленного атмосферного загрязнения на древесные растения. СОзор литературы составлен на основании обобщения отечестенной и зарубежной литературы (Шаулис, 1964; Влзовк, 1974; Глазовская, 1981; Быксрез и др., 1985; Гармаш, 1985; Алексеев, 1987; Берзиня, 1988; Алексеев, 1990; Гришина, 1990; Алексенко, 1992; Кларксон, 1978, Smith, 1976; Purves, 1987 и др.). Указывается на региональные и глобальные масштабы техногенного загрязнения, отмечется широкий диапазон и специфичность воздействия отдельных металлов на растения, что

обуславливает исключительную сложность диагностики повреждений и оценки их устойчивости. Основные источники загрязнения окружающей среды металлами - промышленные предприятия и автотранспорт. Увеличение содержания металлов з окружающей среде ведет к возрастанию их концентрации в растениях. Основными диагностическими признаками повреждения листьев растений при загрязнении являются хлорозы и некрозы (Алексеев, 1990).Показана необходимость учета видовых особенностей древесных пород при создании защитных насаждений близ промышленных центров.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа проводилась в 1983-1994 годах по плану научно-иссле^ довательских работ, направленных на изучение биологических особенностей аккумуляции металлов древесными растениями в условиях техногенного загрязнения в пределах Башкирского Предуралья.

Объектами исследования служили культуры тополя бальзамического, березы бородавчатой, лиственницу Сукачева, сосны обыкновенной в возрасте 20-50 лет, расположенные в санитарно-защитной и зеленой зонах г.Стерлитамака.

Климат района континентальный. Зима холодная, продолжительная и многоснежная, с частыми метелями. Лето, вследствие большого числа солнечных дней, теплое, сухое, в отдельные годы - жаркое. Сумма активных температур в районе Стерлитамакского промышленного узла более 2300°С. Среднегодовое количество осадков 497 мм (с колебаниями от 335 до 658 мм). Стерлитамакский промышленный узел характеризуется очень высоким уровнем загрязнения. Валовые выбросы вредных веществ в атмосферу, в 1992 г. -составляли 146,8 тыс.т. (Государственный доклад ..., 1993)..

Пробные площади закладывались по общепринятым методикам (Су- . качев, 1966). Описание почвенного покрова проводилось в соотвест-вии с общепринятыми методами (Аринушкина, 1970; Кауричев, 1973; Соколов, 1975). Выявлялись хлорозы, некрозы и другие признаки повреждения хвои и листьев древесных растений загрязнителями. Растительные образцы для анализов отбирали в течение вегетационного периода (июнь, июль, август) с 10-15 деревьев на каждой пробной площади, из средней части кроны дерева, обращенной к источнику загрязнения.

Надземная фитомасса, а также содержание металлов в листьях

изучались на 75 модельных деревьях, выбранных яа пробных площадях, либо в насаждении в непосредственной близости от пробной площади. Модельные деревья распиливали, а части взвешивали с точностью за 100 г (Молчанов, Смирнов, 1967; Родин и др., 1968). Контролем служили листья, хвоя и побеги древесных растений, собранные на территории Ботанического сада УЩ РАН в период вегетации.

Содержание металлов в листьях и побегах определялось методом рентгено-флуоресцентного анализа на установке УЯА-2 (Германия) аналитические работы проводились на базе Института геологии УЩ РАН. Содержание металлов рассчитывалось в мг/кг воздушно-сухого вещества. Полученные материалы обрабатывались статистическими методами (Плохипский, 1970; Зайцев, 1973).

ГЛДВА 3.' СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ТОПОЛЕ БАЛЬЗАМИЧЕСКОМ

Для условий Предуралья одной из быстрорастущих и устойчивых к токсикантам древесных пород является тополь бальзамический, широко распространенный в защитных насаждениях.

Изучение динамики содержания металлов в листьях и побегах в условиях промышленного загрязнения показало (рис.1, 2), что среднее содержание стронция в листьях и двухлетних побегах в условиях загрязнения в течение вегетации возрастает. Среднее содержание цинка в листьях тополя бальзамического остается постоянным до середины вегетационного периода, затем несколько повышается.'Динамика содержания стронция в однолетних побегах в условиях промышленного загрязнения характеризуется увеличением содержания металла в течение вегетации. • Характерно снижение содержание цинка и марганца в середине вегетации, а в конце вегетации некоторое повышение. Содержание железа в однолетних побегах остается постоянным на 'протяжении вегетационного периода. Содержание цинка, марганца, железа в двухлетних побегах в условиях промышленного загрязнения в течение вегетации увеличивается незначительно.

Установлено, что листья и побеги тополя бальзамического б условиях промышленного загрязнения.накапливают отдельные металлы в различной степени. Результаты исследований свидетельствуют о том, что в условиях загрязнения в-однолетних побегах содержание стронция выше, чем в листьях, в двух- и трехлетних побегах. Наблюдается разница в накоплении металлов и в условиях контроля. Со-

нг/гг гоо 250 200 на юо

50

июнь

июль

АВГУСТ

нюнь

июль

АВГУСТ

Рис.1. Среднее содержание Са,5г,2п, Мп, Ге (мг/кг)

з листьях (А) и однолетних побегах (Б)•тополя бальзамического в условиях промышленного загрязнения в течение вегетации

Со

Контроль:

.Загрязнение: Ц|~[]~]

5г

2П МП ГЕ

777Х 17\1

мгДгг

300. 250

гоо

/50 /00 50

ш Ш

нюнь

ИЮАЬ

АВГУСТ

ИЮНЬ

июль

:август

Бис.2.- Среднее содержание Са, Бг, Та, Мл., Ге (иг/кг^ в-.. ' • *двухл_атних'(А) и трехлетних побегах (Б) тополя }' бальзамического в условиях промышленного 'загрязнения б течение вегетации •

Са

Контроль: I Ч Загрязнение: ЦЦ]"]

Зг

Мп _£е

утп и

держание стронция в условиях загрязнения в июне в 1,5 раза, в однолетних побегах в 1,4 раза, в двухлетних побегах в 2 раза, в трехлетних побегах в 3,4 раза выше, чем на незагрязненных территориях.

В условиях загрязнения с увеличением содержания стронция во всех органах тополя бальзамического одновременно снижается уровень содержания кальция. Это отмечается на протяжении всего вегетационного периода. Содержание цинка в побегах тополя бальзамического в условиях загрязнения колеблется в небольших пределах, в 1,6 раза выше, чем на незагрязненных территориях, в листьях - в 3,1 раза выше.

Таким образом, в надземных органах тополя бальзамического в условиях промышленного загрязкзния . происходит накопление также металлов, как стронций, цинк: Следовательно, насаждения тополя бальзамического можно рассматривать как существенное звено в защите окружающей среды и ограничении распространения стронция и цинка.

ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОВ В БЕРЕЗЕ БОРОДАВЧАТОЙ

Характеризуется содержание металлов в надземных органах березы бородавчатой (рис. 3, 4). В условиях загрязнения отмечается высокий уровень содержания стронция в листьях березы бородавчатой. В среднем в условиях загрязнения к концу вегетационного периода в листьях накапливается до 162 мг/кг стронция. В условиях контроля содержание стронция в листьях находится на постоянном уровне, в пределах 16-18 мг/кг. Содержание цинка в течение сезона , в условиях загрязнения постоянно снижается. В зоне условного контроля содержание цинка остается постоянным на протяжении вегетационного периода.

В условиях загрязнения происходит снижение содержания марганца в листьях по сравнению с начальным периодом вегетации, к середине вегетации содержание марганца-уменьшается на.42Х, а к концу вегетации уменьшается на 89%. Содержание марганца в листьях березы бородавчатой в условиях контроля остается практически постоянным в течение вегетационного периода. Это согласуется с суждением ¡О.З.Кулагина (1968) о манганофильности березы.

Содержание стронция в побегах в условиях загрязнения посто-

мг/кг 300 250 200 /50 100 50

ИЮНЬ

ИЮЛЬ

АВГУСТ

Рис.3. Среднее содержание Бг.^Мп, Ге(мг/кг) в листьях • березы бородавчатой в условиях промышленного загрязнения в течение вегетации

5г гп

Контроль: Загрязнение:

Мп Ре

Шк И

мг/кгг

3(7 О 2Л> <?00 /50

50

- II -

июнь

июль

АЬГУСТ.

т/к^ ш 2£0 ш

130 100 50

нюнь

июль

АЬГНСТ

Рис.4. Среднее содержание Бг, гп, М.п,Ре(и0гс) в'однолетних (А) и двухлетних побегах (Б) березы бородавчатой в условиях промышленного загрязнения в течение вегетации

Контроль: Загрязнение:

Бг Мп Ре

Ш 1ШЗ-ЕЭ ¡23

янно возрастает к середине вегетации, в конце вегетации происходит резкое возрастание его содержания. В конце вегетации среднее содержание стронция составляет: в однолетних побегах - 226 мг/кг (в 7,2 раза выше, чем в начале вегетации и в 2,8 раза выше, чем в середине вегетации), в двухлетних побегах - 227 мг/кг (в 6,9 раза выше, чем в начале вегетации и в 4,1 раза выше, чем в середине вегетации). Содержание стронция в побегах превышает контрольный уровень: в однолетних побегах в 6,4 раза, в двухлетних побегах -в 6,7 раза.

Сезонная динамика содержания цинка и марганца в однолетних побегах в условиях промышленного загрязнения, а также ъ контроле характеризуется уменьшением содержания, в то время как для двухлетних побегов такая закономерность не отмечается.

В условиях промышленного загрязнения, а также в зоне условного контроля содержание железа постепенно снижается в течение вегетации. Следует отметить, что в зоне условного контроля содержание железа постепенно снижается в течение вегетации. В зоне контроля среднее содержание железа в однолетних побегах березы в течение сезона остается выше, чем в условиях загрязнения. В загрязненной среде во всех органах березы происходит снижение уровня накопления марганца и железа по сравнению с зоной условного контроля.

Установлено, что в условиях загрязнения в листьях березы бородавчатой в большей степени накапливается стронций, в побегах -стронций и цинк. Насаждения березы бородавчатой представляют практический интерес с учетом способности к накоплению металлов и ограничению циркуляции загрязнителей в промышленной среде.

ГЛАВА 5. СОДЕРМНИЕ МЕТАЛЛОВ В ЛИСТВЕННИЦЕ СУКАЧЕВА

Установлено, что сезонная динамика содержания стронция во всех органах лиственницы Сукачева характеризуется увеличением к середине вегетационного периода и снижением к концу вегетации. В условиях промышленного --загрязнения с увеличением содержания стронция во всех органах лиственницы Сукачева одновременно происходит снижение кальция. Наибольшее содержание стронция в хвое и побегах наблюдается в июле. В середине вегетационного периода содержание стронция в хвое лиственницы Сукачева составляет - 567

мг/кг, в однолетних побегах - 278 мг/кг, в двухлетних побегах -309 мг/кг.

В течение вегетации содержание цинка в хвое и в побегах в условиях промышленного загрязнения и в условиях контроля различается незначительно.-

Следует отметить характерную особенность в содержании металлов в ассимиляционных органах лиственницы Сукачева - марганца в хвое содержится в 4-7 раз выше, чем железа.

В условиях Стерлитамакского промышленного узла лиственница Сукачева может рассматриваться в защитных насаждениях как составная часть фитсфильтра по отношению к металлам. При этом следует учитывать, что к концу вегетационного периода содержание в хвое и побегах лиственницы таких элементов, как стронций и цинк существенно снижается.

ГЛАВА 6. СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОВ В СОСНЕ ОБЫКНОВЕННОЙ

В условиях промышленного загрязнения наблюдается повреждение насаждений сосны обыкновенной. Некроз хвои сосны обыкновенной составляет 10-15£. В зоне условного контроля такие внешние признаки повреждения не обнаружены.

Установлено, что в условиях загрязнения, по сравнению с контролем, в хвое и побегах сосны в большей.степени накапливаются цинк и железо, в то время как содержание марганца более низкое. В условиях загрязнения в хвое сосны железа накапливается до 220 мг/кг, в однолетних побегах - 275 мг/кг, двухлетних побегах - 207 мг/кг, а в трехлетних побегах - 171 мг/кг. В то время как в уело- ' виях контроля железа в хвое до 136 мг/кг, в однолетних побегах -105 мг/кг, в двухлетних побегах - 166 мг/кг, в трехлетних побегах - 166 мг/кг. Содержание цинка в органах сосны в условиях загрязнения изменяется в пределах 50-63 мг/кг.

Сосну обыкновенную можно■рассматривать как компонент лесного фитофильтра по отношению к железу и цинку.

ГЛАВА 7. О РОЖ ЛЕСНЫХ НАСАЛЩЕНИИ В ПОГЛОЩЕНИИ МЕТАЛЛОВ В-

УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Стерлитамакский район Республики Башкортостан характеризует-

ся лесистостью менее 10%, лесопокрытая площадь составляет 26763 га. В санитарно-защитных насаждениях Стерлитамакского промышленного узла преобладает тополь бальзамический.' Вачшо оценить роль лесных насаждений в накоплении металлов. Охарактеризованы насаждения тополя бальзамического и березы бородавчатой в условиях промышленного загрязнения, рассчитано количество стронция, цинка, марганца и железа, накапливаемых в насаждениях за вегетационный период.

Установлено, что среднее дерево тополя -бальзамического формирует 8,4 кг листьев, ветвей - 45,3 кг в пересчете на сухой вес (табл. 1). Расчеты показывают, что в-условиях промышленного заг-

Таблица 1

Характеристика среднего дерева и насаждений тополя бальзамического и березы бородавчатой в условиях Стерлитамакского промышленного узла

Характеристика среднего дерева Характеристика насаждений

Древесная порода возраст, лет диаметр (1.3 м), см высота, м ветви 1,2, 3 порядка шт масса • ветвей, кг масса листьев кг деревьев, шт/га масса ветвей, кг/га масса листьев, кг/га

Тополь 30 12 13 98 45,3 8,4 1620 73354 13571

бальзамический

Береза 50 24 23 95 22,5 15,6 740 16639 12923 бородавчатая

Примечание. Масса ветвей и листьев рассчитана на воздушно-сухое состояние.

рязнения среднее дерево тополя бальзамического в листьях к концу вегетационного сезона накапливает до 2,4 г стронция, 0,9 г цинка, 0,6 г марганца, 0,7 г железа (табл. 2). Содержание стронция, цинка в 1,8-3,4 раза выше, чем в зоне условного контроля.

Среднее дерево тополя бальзамического, несущее на себе 45,3

Таблица 2

Содержание металлов в ветвях и листьях• тополя бальзамического и березы бородавчатой в условиях Стерлитамакского промышленного узла

Содержание металлов

Металлы

в условиях контроля

в условиях загрязнения

в ветвях среднего дерева, г

в листьях среднего, дерева, г

в ветвях на 1га насаждений, кг

в листьях на 1га насаждений, кг

в ветвях среднего дерева, г

в листьях среднего дерева, г

в ветвях на 1га насаждений, кг

в листьях на 1га насаждений, кг

Тополь бальзамический-

Sr • 51,1 1,3 32,9 2,9 135,8 2,4 . 220,1 3,3

Zn 20,8 0,3 33,7 0,5 32,1 . 0,9 52,1 1.5

Mn 29,9 1,7 48,4 2,8 10,4 0,6 16,1 1.0

Fe 20,4 0,7 33,0 1,9 18,1 0,6 29,3 1,0

Береза бородавчатая

Sr 0,9 0,2 '6,8 1,8 5,1 2,5 37,8 18,7

Zn 2,0 0,7 14,6 5,2 2,5 1,2 18,5 8,9

Mn 0,9 3,7 7,0 27,4 1.6 0,3 11,8 2,0

Fe 0,9 1,2 6,5 9,2 1,8 0,8 13,5 6,1

кг ветвей в расчете на сухую массу накапливает в этом возрасте в ветвей до 135,8 г стронция, 32,2 г цинка, 10,4 г марганца, 18,1 г железа (табл. 1, 2). Таким образом, содержание стронция в условиях промышленного загрязнения в 2,6 раза выше, цинка в 1,5 раза выше, чем в зоне условного контроля.

На 1 га 30-летних насаждениях тополя бальзамического в среднем формируется 13,6 т сухой массы листьев и 73,4 т сухой массы ветЕей. Расчеты показывают, что 1 га 30-летних насаждений тополя бальзамического в течение вегетационного периода способен накопить з листьях до 4 кг стронция, до 1,5 кг цинка, до 1 кг марганца и около 1 кг железа. При этом происходит накопление металлов в ветвях: до 220 кг стронция, 52"кг цинка, до.17 кг марганца, до 30 кг железа (табл. 1, 2).

Средне.е дерево березы бородавчатой (возраст 50 лет) в условиях промышленного загрязнения формирует в среднем-15,6 кг листь-

ев в расчете на сухую массу (табл. 1). Такое дерево в течение сезона накапливает в листьях стронция- 2,5 г, цинка - 1,2 г, марганца- 0,3 г, железа- 0,8 г (табл. 2). В условиях загрязнения одно дерево, несущее на себе 22,5 кг ветвей в расчете на сухую массу, накапливает в течение вегетационного периода 5,1 г стронция, 2,5 г цинка, 1,6 г марганца, 1,8 г железа. Рассчитано, что 1 га лесных насаждений березы бородавчатой в течений вегетационного периода в листьях накапливает до 18 кг стронция, до 9 кг цинка, ' до 2 кг марганца, до 6 кг железа. При этом в ветвях накапливается до 38 кг стронция, до 18 кг цинка, до 12 кг'марганца, до 13 кг железа.

С учетом устойчивости,поглотительной способности, скорости роста и долговечности насаждений можно рекомендовать формирование лесных культур в санитарно-защитной зоне Стерлитамакского индустриального центра из тополя бальзамического и березы бородавчатой.

ВЫВОДЫ

Проведенные исследования и полученные данные позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Лесные насаждения в санитарно-защитной зоне индустриального центра выполняют функции по доочистке зэтазованной и запыленной территории.

2. В .Стерлитамакском промышленном узле в условиях промышленного загрязнения и в зоне условного контроля металлы (Са, Бг, 1п, Мп, Ре) распределяются по органам древесных растений неравномерно.

3. В условиях загрязнения отмечается разница в накоплении . Са, Бг, 1п, Мп, Ре между видами древесных'растений. В наибольшей • степени в тополе бальзамическом и березе бородавчатой накапливается стронций и цинк.

4. В условиях промышленного загрязнения у тополя бальзамического, березы бородавчатой и лиственницы Сукачева в листьях, хвое и побегах с увеличением содержания стронция, цинка, железа одновременно снижаются уровни накопления кальция и марганца. Все это приводит к нарушению процессов метаболизма у растений и в конечном счете и ухудшению их роста и развития.

5. В условиях промышленного загрязнения лиственница Сукачева может рассматриваться в защитных насаждениях как составная часть

фитофильтра по отношению к металлам с обязательным учетом того■ факта, что к концу вегетационного периода содержание в органах растений таких элементов, как стронций и цинк существенно снижается.

Сосну обыкновенную можно рассматривать как компонент лесного фитофильтра по отношению к железу и цинку техногенного" происхождения.

6. При озеленении промышленных центров, создании и реконструкции санитарно-защитных зон следует ориентироваться на тополевые и березовые насаждения. Насаждения тополя бальзамического можно рассматривать как существенное звено в защите окружающей среды к ограничении распространения стронция и цинка.

Насаждения березы бородавчатой можно расссматривать с точки зрения накопления металлов техногенного происхождения. При этом следует учитывать, что в листьях в наибольшей мере накапливается стронций, в побегах - стронций и- цинк.

7. Лесные насаждения в санитарно-защитных зонах способны поглотить значительные количества металлов техногенного происхождения. Эффективность поглощения зависит от породного состава и возраста насаждений. Установлено, что 1 га 30-летних культур тополя бальзамического в течение вегетационного периода поглощает свыше 300 кг различных металлов, в том числе стронция, цинка, марганца и железа. На одном гектаре 50-летних насаждений березы бородавчатой накапливается за сезон более 100 кг металлов. Основная доля поглощенных металлов содержится в ветвях.

Древесные растения не только поглощают металлы техногенного происхождения, но также способны депонировать значительные количества металлов в ветвях и тем самым временно выводить металлы из круговорота веществ в окружающей среде.

8. С учетом устойчивости, поглотительности способности, ско-' рости роста и -долговечности насаждений можно рекомендовать формирование лесных культур е санитарно-защитной зоне Стерлитамаксксго индустриального центра из тополя бальзамического и березы боро-дазчатой.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Кулагин А.Ю., Салихова Р.Н., Гиниятуллин Р.Х., Кагарма-нов И.Р. Аккумуляция металлов древесными растениями и проблема снижения техногенного пресса на охраняемые территории // Состояние и задачи охраны государственных памятников природы Башкирии. Тезисы республиканского совещания. - Уфа, 1988. - С.32-34.

2. Кулагин А.Ю., Баталов A.A., Салихова Р.Н., Гиниятуллин Р.Х. О содержании металлов в древесных растениях промышленных отвалов Южного Урала // Проблемы рекультивации нарушенных земель. Тезисы докладов 5 Уральского совещания. - Свердловск, 1988,-С.45-46.

3. Гиниятуллин Р.Х. Аккумуляция металлов древесными растениями в условиях автотранспортного загрязнения // Актуальные проблемы экологии: экологические системы в естественных и антропогенных условиях среды (Информационные материалы). - Свердловск, 1989. - С.24-25.

4. Кулагин А.Ю., Гиниятуллин Р.Х. Оптимизация техногенных ландшафтов: накопление металлов в древесных растениях // Растения и промышленная среда. Тезисы докладов 1 Всесоюзной научной конференции. - Днепропетровск, 1990. - С.28.

5. Гиниятуллин Р.Х. Аккумуляция металлов древесными растениг ями в условиях промышленного загрязнения // Изучение и рациональное использование природных ресурсов. Тезисы докладов научной конференции. - Уфа, 1991. - С.169.

6. Баталов A.A., Кулагин А.Ю., Гиниятуллин Р.Х., Кагарма-нов И.P. Salicaceae - их участие в формировании растительного покрова техногенных ландшафтов Южного Урала // Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока. Тезисы докладов конференции, посвященной памяти Л.М.Черепнина. - Красноярск, 1991. - С.73.

7. Batalov A.A., Kagarmanov I.R., Giniyatullin R.Kh., Ermoiaev A.M., Salikhova R.N., Kulacin A.Yu. Accumulation of metals in. Salicaceae leaves and ecological optimization of the roadside areas // Problems of Urboecology and Phytome11oration. Materials of the International Conference. - Lvov, 1991. - P.39.