Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание

Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание"

□□34

На правах рукописи

СИБГАТУЛЛИНА Мадина Шавкатовна

МЕТАЛЛЫ В ДИКОРАСТУЩИХ РАСТЕНИЯХ ТАТАРСТАНА И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИХ СОДЕРЖАНИЕ

Специальность 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

0 3 СЕН 2009

Казань-2009

003476081

Работа выполнена в ГБУ Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Зялалов Абдуллазян Абдулкадырович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Хохлова Людмила Петровна

кандидат биологических наук, доцент Капитонова Ольга Анатольевна

Ведущая организация:

Институт биологии Уфимского научного центра РАН

Защита состоится 17 сентября 2009 г. в 14.30 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.081.19 при ФГОУ ВПО «Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина» по адресу: 420008, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, просим направлять по адресу: 420008, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18, КГУ, диссертационный совет ДМ 212.081.19.

(

Факс: (843) 238-76-01; e-mail: attestat.otdel@ksu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета по адресу: г. Казань, ул. Кремлевская,

35.

Автореферат разослан «/7»

i/h 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

P.M. Зелеев

Актуальность. В мире ежегодно производятся сотни миллионов тонн химических продуктов. Разными путями эти вещества или продукты их частичных биологических превращений, чаще всего токсичного характера, концентрируются в биосфере в колоссальных количествах и значительно влияют на экологическое равновесие (Квеситадзе и др., 2005). Тяжелые металлы являются одним из особо опасных для живых организмов классов поллютантов (Ильин, 2007). В связи с этим возникает необходимость в исследованиях меры загрязненности ими различных компонентов биосферы и в первую очередь растений естественных экосистем как основной составляющей растительных ресурсов и начального звена биогенного круговорота микроэлементов. В последнее десятилетие вновь возрастает интерес к методам фитотерапии. Все более широкое распространение в лечебно-профилактических учреждениях получают фитобары и применение фитококтейлей. Известно, что около 80% населения планеты применяют лекарственные растения для лечения различных заболеваний (Woods, 1999). Однако в связи с нарастанием техногенного загрязнения окружающей среды, особенно в пригородных зонах крупных городов, не только снижается качество лекарственного растительного сырья, но оно может представлять и экотоксикологическую опасность, в том числе по содержанию в нем тяжелых металлов, отличительной чертой которых является способность накапливаться по пищевой цепи. Установление уровня содержания металлов (биофильных элементов и тяжелых металлов) в дикорастущих (лекарственных и кормовых) травянистых растениях, произрастающих в различных по техногенной нагрузке районах, актуально в области практического экологически безопасного использования растительных ресурсов.

Цель данной работы - выявление зависимости содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих травянистых растениях Республики Татарстан от их биологических особенностей и экологических факторов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) определить фоновое содержание биофильных элементов (Си, Fe, Zn, К, Са) и тяжелых металлов (Pb, Cd) в дикорастущих (лекарственных и кормовых) растениях РТ; ;

2) изучить межвидовые различия в аккумуляции Си, Fe, Zn, К, Са и Pb, Cd дикорастущими растениями;

3) оценить экологическую безопасность дикорастущих лекарственных растений по содержанию в них Pb и Cd;

4) установить органоспецифичность содержания металлов в дикорастущих растениях;

5) исследовать влияние эдафических и фитоценотических условий на аккумуляцию биофильных элементов и тяжелых металлов дикорастущими растениями;

6) определить сопряженность содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в растениях с типами адаптивных стратегий.

Научная новизна. Впервые дана биогеохимическая характеристика 90 видов дикорастущих (лекарственных и кормовых) травянистых растений естественных фитоценозов Республики Татарстан (РТ).

Впервые проведена оценка экологической безопасности дикорастущих растений РТ как потенциальных источников лекарственного растительного сырья по содержанию в них Pb и Cd.

На большом фактическом материале установлена органоспецифичность

содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях.

Определен характер зависимости содержания исследуемых элементов от эдафических и фитоценотических условий среды, техногенной нагрузки.

Выявлены особенности содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в растениях с различной степенью выраженности адаптивных типов стратегий. Получены новые сведения о сопряженности аккумуляции ряда микроэлементов с типами адаптивных стратегий растений.

Практическая значимость. Представленная в работе биогеохимическая характеристика 90 видов травянистых растений естественных фитоценозов 6 районов РТ и г. Казани позволяет выявить благоприятные и неблагоприятные с точки зрения экологической безопасности растительности районы для заготовки и использования лекарственного растительного сырья.

Результаты работы могут быть использованы при биоиндикации экологического состояния почв и , дикорастущих растений, а также могут быть учтены при проведении биогеохимического картографирования и районирования территории РТ. , ; ,

Обнаружены лекарственные растения в Зеленодольском районе с высоким содержанием тяжелых металлов, использование которых в терапевтических целях может нанести ущерб здоровью человека.

Полученные в работе результаты представляют значительный интерес с точки зрения прогнозирования динамики экосистем под влиянием нарастающего техногенного воздействия.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Фоновое содержание нормируемых элементов в дикорастущих травянистых растениях РТ значительно ниже ПДК в пищевых продуктах и МДУ в кормах.

2. Наиболее значимыми факторами, влияющими на особенности аккумуляции биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях РТ, являются видовая специфичность, эдафический фактор и уровень техногенной нагрузки.

3. Органоспецифичность содержания РЬ и Cd в дикорастущих растениях РТ определяется уровнем техногенной нагрузки.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных научных конференциях «Ломоносов» (Москва, 2007, 2008), «Сахаровские чтения 2007 года: экологические проблемы XXI века» (Минск, 2007), "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPIT 2007» (Тольятти, 2007), «Экология и научно-технический прогресс» (Пермь, 2007), «Проблемы биологии, экологии, географии, образования: история и современность» (Санкт-Петербург, 2008), на всероссийских научных конференциях "Автотранспортный комплекс - проблемы и перспективы, экологическая безопасность" (Пермь, 2007), «Современные вопросы природопользования: агропромышленный комплекс и лесное хозяйство» (Казань, 2008), «Симбиоз Россия-2008» (Казань, 2008), «Биосфера. Земли: прошлое, настоящее, будущее» (Екатеринбург, 2008), на республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы РТ» (Казань, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.

Личный вклад автора. Автором лично осуществлены: разработка программы исследований, отбор проб почв и растений в полевых условиях, пробоподготовка

образцов, проведение 14 196 элементоопределений методом атомно-абсорбционной спектрометрии и пламенной фотометрии, обработка, интерпретация результатов исследований. Научные положения и выводы формировались совместно с научным руководителем.

Структура и объем исследований. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, библиографического списка, включающего 233 источника, в том числе 57 на иностранных языках. Работа изложена на 154 страницах, содержит 22 таблицы, 46 рисунков, 4 приложения.

Благодарности. Работа выполнена в Институте проблем экологии и недропользования Академии наук РТ под руководством д.б.н., профессора А.А. Зялалова, которому автор выражает благодарность за помощь, советы и научные консультации на всех этапах выполненных исследований.

Особую благодарность и признательность автор выражает зав. лабораторией биогеохимии ИПЭН АН РТ, к.б.н. Д.В. Иванову за внимание, помощь, внимательное прочтение рукописи, полезные предложения и советы.

: Автор благодарит доцента кафедры общей экологии факультета географии и экологии КГУ, к.б.н. Г.А. Шайхутдинову за помощь при составлении названий фитоценозов; Л.В. Фомину за помощь при определении видов растений; ассистента кафедры общей экологии факультета географии и экологии КГУ, к.б.н. В.Е. Прохорова за помощь при определении экологических групп растений с разными типами регуляции водного обмена.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Дана общая характеристика биофильных элементов и тяжелых металлов, приведена физиологическая роль исследованных элементов в организме растения и человека, рассматриваются источники их поступления в окружающую среду и пути поступления в растения, проанализированы литературные данные по аккумуляции тяжелых металлов в дикорастущих растениях, рассмотрены типы адаптивных стратегий растений по Раменскому-Грайму и по отношению к фактору влажности. Приводятся литературные данные по содержанию микроэлементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях различных регионов России, мира и РТ. Выявлено противоречие литературных данных по вопросу транслокации микроэлементов и тяжелых металлов в органы дикорастущих растений.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Природно-климатические условия Республики Татарстан. Приводится краткая физико-географическая характеристика республики, особенности гидрографии, почвообразующих пород и почв, климатических условий и растительности.

2.2. Объекты исследований. Изучение содержания биофильных элементов и тяжелых металлов проводилось на дикорастущих травянистых растениях луговых и лесных фитоценозов в 6 административных районах РТ, а также растениях урбофитоценозов г. Казани. Следует отметить, что все пробные площадки (за исключением пробных площадок в урбофитоценозах) закладывались вдали от возможных источников загрязнения. Всего было заложено 15 пробных площадок (№ 1 - № 6 в Зеленодольском районе, № 7, № 11 - в г. Казани, № 8 - в

Верхнеуслонском, № 9, № 10 - в Бугульминском, № 12, № 13 - в Пестречинском, № 14-в Альметьевском, № 15- в Мамадышском районах). ..,..,.. ¡.; ,

В составе флоры исследуемых пробных площадок обнаружено 90 видов 35 семейств растений. Идентификацию типов адаптивных (экологически^) стратегий растений проводили по работам J. Grime et. al (1988) и D. Frank, S. Klotz (1988).

2.3. Методика отбора растительных и почвенных образцов и их первичная пробоподготовка. В каждом фитоценозе закладывалась одна пробная площадка размером 10 м2. Растения отбирали в летние периоды 2006-2007, гг.. вместе с корневой системой. Всего было отобрано 160 проб растений различных видов. Собранные растения разделяли на отдельные органы (корни, стебли, лийтья и цветы), высушивали до воздушно-сухого состояния. Образцы почвы (0-20 см) отбирали методом конверта (ГОСТ 17.4.4.02-84). Всего было, отобрано 75 проб почв. В почве определяли содержание подвижных и валовых форм Си, Fe, Zn, Pb, Cd, обменных форм К и Са, кислотность, содержание гумуса, наличие карбонатов и гранулометрический состав.

2.4. Методика определения металлов в растительных и почвенных образцах. Минерализацию растительных образцов проводили методом сухого озоления в муфельной печи при температуре 450°С. После озоления биофильные элементы и тяжелые металлы экстрагировались 20%-й НС1 (ГОСТ 26929-94). Подвижные формы соединений микроэлементов и ТМ в почвах извлекали ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 4,8 (РД 52.18.289-90), валовые -5М азотной кислотой (РД 52.18.191-89). Определение обменных форм К и Са в почве осуществляли по Кирсанову (Практикум ..., 2001) с помощью 0,2 н. раствора НС1. В полученных растворах определяли содержание тяжелых металлов методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе' AAS-30 и К, Са методом пламенной фотометрии на приборе - Flapho-van Определение актуальной кислотности почвы проводили в соответствии с общепринятыми методиками (Практикум ..., 2001). Содержание гумуса в почве определяли по fOCT 26213-84.

Всего проанализирован 661 образец 90 видов дикорастущих травянистых растений и 15 образцов почвы. ПовторноСть определения 3-х кратная.

Для оценки меры поглощения исследованных элементов растениями были рассчитаны следующие коэффициенты: КБП - коэффициент биологического поглощения (отношение содержания элемента в золе растений к содержанию его в горной породе или почве); КН - коэффициент накопления (отношение содержания элемента в сухой массе растений к содержанию его подвижных форм в почве); К,<б -коэффициент корневого бартера (отношение содержания элемента в корне к содержанию его в надземных органах растения) (Плеханова, 2007).

В таблицах и на рисунках представлены средние значения с их стандартными ошибками (Лакин, 1980). Достоверность различий между вариантами оценивали по критерию Краскела-Уоллиса (Лакин, 1980). Корреляционный анализ данных проводился с использованием коэффициентов корреляции Пирсона (г) и Спирмена (rs) (Лакин, 1980; Рокицкий, 1973). Математическая, статистическая обработка данных и построение гистограмм проводились с помощью стандартных пакетов Microsoft Exel 2007 и Statistica 6.0 (StatSofi, Inc. 2001).

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в почвах исследованных участков

Поток тяжелых металлов в растения зависит от разных факторов: уровня загрязнения почвы, валового содержания, концентрации в почве их подвижной формы (Roberts, Johnson, 1978; Ильин, 1991), способности корня поглощать элементы и тем самым вовлекать их в биологическую миграцию (Добровольский, 1983). В работе исследовалось содержание валовой и подвижной форм микроэлементов в почве; а также содержание обменных форм К и Ca

Содержание элементов в почве исследуемых площадок отличается значительной вариабельностью, причем содержание подвижных форм изменяется в большей степени (табл. 1). Это обусловлено различием эдафических условий на исследуемых пробных площадках - типом почвы, ГМС, содержанием гумуса и кислотностью, характеристика которых приведена в таблице 2.

За региональное фоновое содержание микроэлементов в почве и наземной растительности может быть принято как выборочное среднее, которое включает в себя аномальные значения содержания, так и медиана (50-й центиль), из величины которой эти значения исключены (Лакин, 1990; Иванова, 2008; Басова, 2008). За фоновые значения в работе приняты медианные значения содержания элементов в почве и растительности, соответствующие 50-% частоте на кривой распределения.

Таблица 1

Средние и медианные значения содержания биофильных элементов (БЭ) и тяжелых

металлов (ТМ) в почве

Подвижная форма БЭ и ТМ, мг/кг сухого веса

Среднее (п=15) _ Медиана Среднее (п=11) Медиана Среднее (п=3) Медиана

РТ Западное Предкамье Восточное Закамье

Си 0.4±0.3 0.1 0.5±0.4 0.1 0.03±0.01 0.02

Fe 51.Ш5.8 16.5 63.0*18.3 43.4 2.7±1.01 3.5

Zn 3.0±1.1 1.5 3.7±1.3 2.0 0.1±0,01 0.1

Pb 1.0±0.4 0.5 1.3±0.5 0.7 0.2±0.01 0.2

Cd ' 0.13±0.05 0.04 0.15±0.06 0.05 0.03±0,01 0.04

Валовая форма БЭ и ТМ, мг/кг сухого веса

Си 7.4±2.0 5.39 . 6.5±2.4 4.7 11.Ш.78 9.3

Fe 7864±1493 7464 5640±1099 5332 16759±1410 17140

Zn 14.8±2.7 13.20 14.7±3.5 12.1 15.1±0.69 15.3

Pb 5.5±1.4 4.31 6.1±1.7 4.9 3.04±1.09 4.0

Cd оз±ол 0.07 0.3±0.1 0.11 0.07±0.03 0.07

Обменная форма БЭ, мг/кг сухого веса

К 115±25 125 106±31 59 150±19 138

Ca 5113±1427 3819 3749±1463 1602 10571±2344 10849

Как следует из полученных результатов, вследствие большей плодородности и большей буферной емкости почвы, содержание биофильных элементов в почвах исследованных площадок в Восточном Закамье оказалось выше, а содержание РЬ и Сс1 - ниже, чем в почвах Западного Предкамья.

Сравнение полученных в работе значений регионального фона с известными

нам литературными данными №}¡содержанию валовых форм микроэлементов в почвах РТ (Даутов и др., 1991; Иванов и др., 1994; Григорьян и др., 1994; Озол и др., 1999; Йльязов и др., 2006; Иванова, 2008) показало, что содержание Си, 7л\, Бе, РЬ, Сё оказалось ниже литературных данных, как в почвах Предкамья, так и в почвах Закамья.

Таблица 2

Характеристика пробных площадок по комплексу изученных __эдафических факторов ____

VII, № ПП Почва Район Тип фитоценоза Содержание гумуса, % ГМС рН

1 Светло-серая лесная Зеленодольский : Л 2.00 легкий суглинок 6.23

2 Светло-серая лесная Зеленодольский Л-" 1.50 легкий суглинок 5.72

3 Дерново-подзолистая Зеленодольский ЛХ ., 0.80 супесь 4.33

4 Дерново-подзолистая Зеленодольский ЛХ.. 0.70 супесь 4.25

5'" Дерново-подзолистая Зеленодольский ЛХ : ,, , 1.30 супесь 4.40

6 Дерново-подзолистая Зеленодольский п 0.80 , супесь 4.27

7 Урбанозем г. Казань УБФ 1.00 глина 7.15

8 Серая лесная Верхнеуслонский Л 3.30 средний суглинок 5.35

9 Чернозем выщелоченный Бугульминский л 4.30 средний суглинок 5.03

10 Дерново-карбонатная типичная смытая Бугульминский л . 7.20 тяжелый суглинок 7.58

11 Урбанозем г. Казань УБФ 2.90 , средний суглинок 7.83

12, Аллювиальная дерновая Пестречинский Л 2.50 супесь 7.48

13 Дерново-подзолистая смытая Пестречинский ЛШ 2.30 средний суглинок 4.56

14 Чернозем типичный Альметьевский л 7.80 тяжелый суглинок 7.55

15 Светло-серая лесная Мамадышский ЛШ 3.40 средний суглинок 5.68

Примечание. Л - луговой фитоценоз, ЛХ - лес хвойный, ЛШ - лес широколиственный, П - прогалина, УБФ - урбофитоценоз.

Наибольшее содержание подвижных форм Си, Ъп и РЬ обнаружено в почвах урбофитоценозов (тип почвы - урбанозем). Высоким содержанием подвижного Ре характеризуются почвы хвойных фитоценозов (тип почвы - дерново-подзолистая), а Сс1 - почвы лугового фитоценоза в Зеленодольском районе (тип почвы - светлосерая лесная). Наибольшим содержанием К в почве отличаются почвы широколиственного фитоценоза (тип почвы - светло-серая лесная, дерново-подзолистая смытая), а Са - почвы площадок луговых фитоценозов (тип почвы -светло-серая лесная). Наименьшее содержание Си обнаружено в почвах луговых (тип почвы - светло-серая лесная) и лесных (тип почвы - дерново-подзолистая) фитоценозов в Зеленодольском районе, Ре, Zh, РЬ - в почве луговых фитоценозов

(тип почвы - светло-серая лесная). В почве хвойных лесов Cd обнаружен не был. Наименьшее содержание К и Са обнаружено в почве прогалины в хвойном лесу (тип почвы - дерново-подзолистая).

Сравнение значений содержания подвижных форм металлов в почве со шкалой, предложенной А.И. Обуховым (1992) указывает на то, что исследуемые участки отличаются «низким» содержанием доступных форм Си (<0.2 мг/кг). Содержание подвижных форм Zn в почве большей части пробных площадок характеризуется как «очень низкое» (<1 мг/кг) и «низкое» (1-2 мг/кг). «Высокая» (1.5-5 мг/кг) концентрация подвижного РЬ свойственна урбаноземам и светло-серой лесной почве в Зеленодольском районе. В светло-серых лесных почвах луговых фитоценозов в Зеленодольском районе обнаружено «слабое загрязнение» (0.5-1 мг/кг) подвижными формами Cd.

Для выявления взаимосвязи между валовой и подвижной формами элементов в почвах были рассчитаны коэффициенты корреляции (табл.3). Высокая положительная корреляционная связь обнаружена для содержания валовой и подвижной форм Cd, для Fe она отрицательная. Известно, что Fe с легкостью формирует нерастворимые гидроксиды, что делает его недоступным для растений (Halvorsan, Lindsay, 1972; Cline et al., 1982). Следовательно, повышенное содержание в почве прочно связанного железа в составе оксидов снижает содержание его подвижных форм в почве.

Таблица 3

Коэффициенты корреляции (rs) между содержанием валовых (в) и подвижных (п)

форм элементов в почвах (п=15)

Си, FeB Zn„ Pb, Cds

Си„ 0.23 0.08 0.14 0.52 0.24

Fe„ -0.76 -0.89 -0.68 -0.22 -0.47

Zn„ 0.08 -0.23 0.38 0.59 0.49

Pb„ -0.13 -0.47 -0.07 0.25 -0.06

Cd„ 0.51 0.38 0.78 0.65 0.84

Примечание. Выделенные жирным шрифтом коэффициенты корреляции значимы при р<0.05.

При корреляционном анализе данных по содержанию подвижных форм металлов в почвах и по ее кислотности обнаружили отрицательную корреляцию между величиной рН и содержанием Fe (rs=-0.63). В кислых почвах создаются благоприятные условия для восстановления Fe до что способствует

повышению растворимости соединений железа (Битюцкий, 2005). Известно также, что дефицит Fe часто существует в почвах с высокими значениями рН, наличием карбонатов, низким содержанием органического вещества и в песчаных почвах (Lindsay, Schwab, 1982). Не было обнаружено зависимости между содержанием подвижных форм РЬ и Cd и кислотностью почвы.

Обнаружена значимая (р<0.05) отрицательная зависимость между содержанием в почве гумуса и содержанием подвижных форм Fe (rs=-0.84) и РЬ (г$=-0.66). Известно, что РЬ и Cd в гумусированных горизонтах почвы аккумулируются в составе органического вещества (Водяницкий, 2008). Следовательно, содержание органического вещества в почве для Fe и РЬ является в большей степени определяющим фактором их подвижности, чем рН.

Долю доступных для поглощения растениями микроэлементов в почве определяли как процентное содержание подвижных форм элементов от содержания их валовых форм. Расположение элементов по доступности соответствовало ряду

(%): С4 (47.2) » РЬ (19.4) = гп (19.3) > Си (3.8) > Ре (3.0). Установлено, что максимальная доступность н, исследованных почвах характерна для С<3, минимальная - для Ре. Предыдущими исследованиями почв Татарстана (Иванов и др., 1994; Григорьян и др., 1994) было также выявлено повышенное содержание в них кадмия, что является природной геохимической особенностью региона.

3.2. Содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих

растениях

3.2.1. Фоновое содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях РТ

Содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в растениях отражает биогеохимическую ситуацию республики. В таблице 4 приведены данные по содержанию исследуемых металлов в растениях, произраставших на различных типах почв.

Таблица 4

Содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в растениях,

произраставших на различных типах почв, мг/кг сухого веса

Почва (район, тип -.фитоценоза). п Си Бе РЬ : С<5 к Са

Светло-серая лесная (Мамадышский, ЛШ) 7 2.3±0.3 76.9±12.7 10.2±1.8 0.1±001 0.Ш.01 . 8077 ±1483 4443 ±958

Дерново-подзолистая (Зеленодольский, ЛХ,П) 33 2.9±0.2 79.б±5.9 24.5±3.3 2.6±0.4 0.1±0.01 2944 ±365 2345 ±279

Урбанозем (г. Казань, УБФ) 24 4.2±0.6 93.7±9.9 13.4±1.1 |.2±0.3 0.1±0.01 3289 ±205 6310 ±1508

Серая лесная (Верхнеуслонский, Л) 14 4.3±0.6 47.5±6.3 8.5±1.0 0.5±0.2 0.2±0.01 2328 ±348 2281 ±405

Чернозем выщелоченный (Альметьевский, Л) 12 5.3±0.6 78.4±10.9 12.4±1.2 0.5±0.1 о.1±о.оГ 3488 ±416 3400 ±476

Дерново-карбонатная типичная смытая (Бугульминский, Л) 8 6.7±0.9 202.9±42.0 13.5±2.9 1,0±0.2 0.1±0.01 3464 ±473 3014 ±511

Аллювиальная дерновая (Пестречинский, Л) 14 2.4±0.3 48.3±5.7 6.4±0.8 0.1±0.01 0.02±0.01 7271 ±888 3839 ±423

Дерново-подзолистая смытая (Пестречинский, ЛШ) 7 2.0±0.3 73.7*12.6 12.6±2.4 0.3±0.1 0.2±0.00 10846 ±5441 4011 ±869

Чернозем типичный (Бугульминский р-н, Л) 13 3.9±0.5 101.2±18.3 7.7±0.8 0.2±0.01 0.03±0.00 6706 ±392 4249 ±431

Светло-серая лесная (Зеленодольский р-и, Л) 27 2.8±0.3 57.1±6.0 16.4±1.7 5.6±0.4 1.1±0.1 2516 ±191 1884 ±174

Примечание. Л - луговой фитоценоз, ЛХ - лес хвойный, ЛШ - лес широколиственный, П ~ прогалина, УБФ - урбофитоценоз..

Как следует из полученных результатов, наибольшим содержанием Си и Ре отличаются растения на дерново-карбонатной типичной почве в Бугульминском районе, Ъл - растения на дерново-подзолистой почве в Зеленодольском районе, РЬ и Сс1 - растения на светло-серой лесной почве в Зеленодольском районе, К -растения на дерново-подзолистой смытой в Пестречинском районе, а Са- растения

на урбаноземах в Казани.

Расчет критерия Краскела-Уоллиса указывает на значимость различий по содержанию всех элементов между растениями, произраставших на разных типах почв (р<0.00001).

В таблице 5 приведены значения выборочного среднего и медианные значения содержания изученных металлов в дикорастущих растениях.

Таблица 5

Региональное фоновое содержание биофильных элементов и тяжелых металлов

в дикорастущих растениях

РТ(п=160)

Си Ре 1п РЬ Сд. К Са

Среднее выборочное

В золе, мг/кг 61.2±3.1 1246±63 257.3±20 35.2±4.8 5.5±0.9 59938 ±2430 46443 ±2499

В сухом веществе, мг/кг 3.6±0.2 79.7±4 4 14.4±0.9 2.0±0.1 0.3±0.01 4192 ±237 3416 ±274

Медиана

В золе, мг/кг 55.9 1013 161.1 9.7 1.1 51013 41169

В сухом веществе, мг/кг 3.0 63.5 10.8 0.7 0.1 3317 2759

Западное Предкамье (п=113)

Си ' Бе " Ъп РЬ С(1 К Са

Среднее выборочное

В золе, мг/кг 58.5±3.6 1175±65 284±24 42.8±5.9 6.9±1.24 58096 ±2816 46283 ±3023

В сухом веществе, мг/кг, 3.1±0.2 69.8±3.4 15.3±1.1 2.2±0.3 0.4±0.04 4047 ±283 3358 ±338

Медиана

В золе, мг/кг 48.5 988 178 16.0 1.1 49086 39302

В сухом веществе, мг/кг 2.6 . 62.5 12.6 1-2 0.1 3307 2526

Восточное Закамье (п=33)

Си Ре 2п РЬ а К Са

Среднее выборочное

В золе, мг/кг 71.8±5.3 1520±16? 154±15.1 7.Ш.1 1.Ш.1 67026 ±4489 47058 ±3460

В сухом веществе, мг/кг 5.1±0.4 117.6±15,3 10.8±0 9 0.5±0.04 0.1±0.01 4750 ±366 3641 ±279

Медиана

В золе, мг/кг 75.4 1321 138 4.5 0.9 62208 48112

В сухом веществе, мг/кг 5.4 83.8 9.8 0.3 0.1 4757 3632

Показано, что для большей части элементов региональный фон ниже, либо существенно не превышает среднего уровня содержания элементов в наземной растительности мира (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991; Добровольский, 2003; Лархер, ' 1978). Ъп и Си в растениях большинства

11 ' :

исследованных площадок содержатся в недостаточном или дефицитном количестве. Региональный фон Fe близок к нижней границе среднепланетарных значений (Добровольский, 1983; Ильин, 1991; Битюцкий, 2005). Фоновое содержание К и Са оказалось ниже среднепланетарных значений, содержание РЬ и Cd соответствует им. "

Полученные данные по концентрации Си в растениях Закамья согласуются с литературными данными по содержанию Си в растительности Закамья РТ (Валеева, 2004; Иванова, 2008), но по содержанию Zn, РЬ и Cd оказались ниже; Содержание РЬ и Cd в растениях Закамья согласуется с данными Р.Г. Ильязова (2006), а содержание РЬ в растениях Предкамья - с данными Д.В. Иванова (1997).

Региональный фон Си, Fe, К и Са в растениях Закамья выше, чем в растениях Предкамья, а содержание Zn, РЬ и Cd ниже вследствие повышенного содержания биофильных элементов в почве Закамья при сравнении с почвами Предкамья.

3.2.2. Межвидовые особенности содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях

Отражением физиологических процессов, протекающих в растительном организме, является наличие определенных взаимосвязей в аккумуляции различных элементов между собой. Корреляционный анализ данных по содержанию металлов в дикорастущих растениях выявил антагонизм между содержанием К и Са, с одной стороны, и РЬ и Cd, с другой (табл. 6).

Са, наряду с Р и Mg - главный антагонистический элемент в отношении поглощения многих микроэлементов (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989), существенно снижающий поглощение Cd корнями разных видов растений (Jarvis et al., J976; Kawasaki, Moritsugu, 1987; Jensen, 1997). Pb и Cd в большинстве случаев также тормозят поглощение как катионов, так и анионов (Серегин, Иванов, 2001). Корреляционный анализ показал наличие синергических взаимодействий в растениях между различными элементами - Си и Fe, Си и Zn, Zn й РЬ, РЬ и Cd. При комбинированном действии Cd и РЬ чаще наблюдается синергизм и редко антагонизм (Серегин, Иванов, 2001).

Таблица 6

Коэффициенты корреляции (г) между содержанием элементов в дикорастущих

растениях (п-160)

Си Fe Zn Pb Cd К Ca

Си 0.51 0.23 -0.10 -0.04 0.00 0.21

Fe 0.51 0.07 -0.11 -0.15 0.08 0.21

Zn 0.23 0.07 0.25 0.16 -0.03 0.04

Pb -0.10 -0.11 0.25 0.45 -0.27 -0.07

Cd -0.04 -0.15 0.16 0.45 -0.18 -0.20

К 0.00 0.08 -0.03 -0.27 -0.18 0.19

„Ca 0.21 0.21 0.04 -0.07 -0.20 0.19

Примечание. Выделенные жирным шрифтом коэффициенты корреляции значимы при р<0.05.

Известно, что на аккумуляцию химических элементов растениями влияет целый комплекс факторов (Ильин, 1985, 1991). Важнейшие среди них - видовые особенности растений (Шильников, -1994; Cheng, 2003; Eriksson, 1990). Сравнительный анализ данных по содержанию элементов в растениях указывает на значительную вариабельность этого показателя в различных видах растений. Концентрация Си в растениях разных видов отличается в 31 раз, Fe - в 28 раз, Zn -

в 62 раза, РЬ в 1659 раз, Сс1 - в 1764 раза, К - в 21 раз, Са - в 380 раз (табл. 7). Значительная вариабельность содержания металлов прослеживается и в пределах одной пробной площадки: в растениях некоторых площадок коэффициент вариации (С,) содержания Си достигает 75%, Ре и 2п - 65%, РЬ - 147%, Сс1 - 195%, К - 63%, Са - 98%. Следовательно, накопление элемента в растениях разных видов зависит от специфики протекающих в растительном организме биохимических процессов, позволяющих регулировать его количество даже при одинаковой концентрации в почве. Неодинаковое накопление элементов является результатом избирательного их поглощения растениями, количественной характеристикой которого1 Является величина КБ11.

:; , , ТабЛИЦа 7 Минимальные и максимальные значения содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях_

Элемент .Содержание, мг/кг сухого веса Вид Район №ПП

Cu- min 0.39±0.01 Полевица тонкая (Agrostis tenuis) Зеленодольский 2

max 12.12±0.01 Полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris) г. Казань 11

Fe min 16.0510.01 Щавель конский (Rimex confertus) Пестречипский 12

max 456*0.05 Тимьян ползучий • (Thymus serpyllum) Бугульмйнский 10

Zn min 1.82Ü0.03 Щавель конский (Rumex confertus) Пестречинский 12

max Í I3±0.08 Чистотел большой (Chelidonium majus) Зеленодольский 6 .

Pb min 0.02±0.01 Синяк обыкновенный (Echium vulgare) Пестречинский 12

max ' 33;17±0.01 Вьюнок полевой (Convolvulvus arvensis) Зеленодольский 1

Cd min 0.003±0.001 Цикорий обыкновенный (Cichorium intybus) г. Казань 7

max 4.41±0.08 Вьюнок полевой (Convolvulvus arvensis) Зеленодольский 1

К min 736±0.05 Брусника (Vaccinium vitis-idaea) , Зеленодольский 4

max 15493±0.02 Щитовник мужской (Dryopteris filix-mas) Мамадышский 15

Ca min 98.91±0.02 Вейник наземный (Calamagrostis epigeios) Зеленодольский 1

max 3757Ш.07; Лопух паутинистый (Arctium tomentosum) г. Казань 7

В соответствии с классификацией А.И. Перельмана (1975) при КБП>1 элементы'' накапливаются в растениях, а при КБП<1 только захватываются. Следовательно, растения с КБП>1 можно отнести к концентраторам, а с КБП<1 -деконцентраторам. По величине КБП исследуемые элементы можно расположить в следующем порядке: 1п (32.5) > Си (22.3) > Сс1 (20.5) > РЬ (9.9) > Ре (0.4). В . соответствии со шкалой И.А. Авессаломовой (1987) к элементам энергичного накопления (КБП>10) относятся Ъп, Си, СсЗ, к элементам сильного накопления

(10>КБП>1) - Pb, к элементам слабого накопления и слабого захвата (1>КБП>0.1) -Fe.

Виды с КБП>100 были отнесены к интенсивным концентраторам элементов. Интенсивными концентраторами Си являются черника, брусника, костяника, земляника; деконцентраторами - вейник наземный, хвощ лесной, копытень европейский. Концентраторы Zn - земляника лесная, брусника, вейник лесной; деконцентраторы Zn не обнаружены. Концентраторы РЬ - зверобой продырявленный, вьюнок полевой, земляника лесная; деконцентраторы - цикорий обыкновенный, трехреберник непахучий, синяк обыкновенный и др. Концентраторы Cd - тысячелистник обыкновенный, ландыш майский, зверобой продырявленный; деконцентраторы - бедренец камнеломка, лопух паутинистый, марь белая. Интенсивных концентраторов Fe среди исследованных растений не обнаружено - 85% проб растений относятся к деконцентраторам. Возможно, это обусловлено преобладанием в почве труднодоступных форм железа для растений.

' Обнаружить влияние внешних факторов на содержание металлов в растениях позволило сравнение концентраций металлов в растениях видов, встречающихся в нескольких биотопах. Среди 90 исследуемых видов растений 42 вида встречались на разных пробных площадках. Содержание некоторых металлов в растениях одних и тех же видов, произраставших на нескольких площадках, значительно отличалось, в то время как в растениях других видов оставалось практически одинаковым. Например, содержание РЬ в растениях вьюнка полевого (Convolvulvus arvensis) на разных пробных площадках отличалось в 369 раз, а в растениях земляники зеленой (Fragaria viridis), трехреберника продырявленного (Tripleurospermum perforatum) и копытня европейского (Asarum europaeum), также произраставших на нескольких пробных площадках, значительно не различалось. Содержание Cd в растениях вьюнка полевого (Convolvulvus arvensis) различалось в 882 раза, а в растениях трехреберника. продырявленного (Tripleurospermum perforatum), пролесника многолетнего (Mercurialis perennis), иван-чая узколистного (Chamerion angustifoliurri), зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum), вероники широколистной (Veronica teucrium), таволги обыкновенной (Filipéndula vulgaris), свербиги восточной (Bunias orientalis), подмаренника душистого (Galium odoratum) оставалось одинаковым.

Следует отметить, что трехреберник продырявленный (Tripleurospermum perforatum) и подмаренник душистый (Galium odoratum) на всех пробных площадках по содержанию всех элементов за исключением Fe и К для трехреберника (Tripleurospermum perforatum) и Pb - для подмаренника (Galium odoratum), практически не отличались.

Такое значительное варьирование уровней содеркания металлов в растениях одного вида свидетельствует о влиянии на процесс аккумуляции не только биологических особенностей, но и внешних факторов, в том числе эдафических, которые будут рассмотрены ниже.

' 3.23. Оценка экологической безопасности дикорастущих растений по содержанию в них тяжелых металлов

Содержание тяжелых металлов в дикорастущих растениях, как источнике лекарственного растительного сырья, является важнейшим показателем биологического и гигиенического качества растений. Для оценки безопасности дикорастущих растений для здоровья человека данные по концентрации тяжелых

металлов сравнивали со значениями ПДК нормируемых,элементов: РЬ (6 мг/кг) и Cd (1 мг/кг) (СанПин 2.3.2.1078-01). При этом было обнаружено превышение уровней ПДК РЬ и Cd в некоторых растениях Зеленодольского района. Значительное превышение ПДК РЬ обнаружено в растениях выонка полевого ОConvolvulvus arvensis) (33.2 мг/кг) - в 5.5 раза. В растениях нивяника обыкновенного (Leucanthemum ircutianum) (12.0 мг/кг), зверобоя продырявленного (.Hypericum perforatum) (12.7 мг/кг) и лапчатки серебристой (PoteniUla argéntea) (12.6 мг/кг) превышение ПДК РЬ составило в 2 раза, в растениях вейника наземного (Calamagrostis epigeios) (18.5 мг/кг) - в 3.1 раз (ПП №1). В растениях площадки №2 в Зеленодольском районе обнаружено превышение ПДК РЬ в растениях земляники лесной (Fragaria vesca) (11.5 мг/кг) в 1.9 раз. Обнаружено превышение ПДК РЬ в 1.2 раза в. растениях линнеи северной (Linnaea borealis) (7.4 мг/кг), произраставших на ПП №3 в хвойном лесу в Зеленодольском районе.

Содержание Cd в некоторых растениях Зеленодольского района также превышало ПДК, В растениях мать-и-мачехи обыкновенной (Tussilago /arfara) и крестовника Якова (Senecio jacobaea) содержание Cd было выше ПДК в 1.3 раз, в растениях бедренец-камнеломки (Pimpinella saxífraga), льнянки (Linaria vulgaris), подмаренника мягкого (Galium mollugo) в 1.2, 1.5 и 1.6 раза, соответственно. В растениях полевицы (Agrostis tenuis) концентрация Cd превышала ПДК в 2.3. раза, в растениях земляники лесной и вьюнка в 4.1 и 4.4 раза соответственно. В растениях прогалины в хвойном лесу превышение концентраций Cd выявлено в растениях тысячелистника (Achillea millefolium) и ландыша (Convallaria majalis) в 1.3 и в 2.0 раза.

Во всех вышеперечисленных видах растений обнаружено также значительное превышение МДУ РЬ (5 мг/кг) и Cd (0,3 мг/кг) в кормах: до 6.6 раз свинца и до 14.6 раз кадмия (СанПин 2.1.7.573-96).

Концентрация РЬ и Cd в растениях остальных исследованных площадок, в том числе в урбофитоценозах, оказалась значительно ниже ПДК в пищевых продуктах и МДУ в кормах. Высокие уровни содержания РЬ и Cd в растениях Зеленодольского района могут быть обусловлены повышенным региональным фоном РЬ и Cd в почвах Предкамья (Иванов и др., 1994; Григорьян и др., 1994). Кроме того, они могут, свидетельствовать и об аэротехногенном поступлении этих металлов. Господствующими направлениями ветра в регионе являются южное и юго-западное, в летний период увеличивается повторяемость западных и северозападных ветров (Климат ..., 1983). Местоположение пробных площадок в Зеленодольском районе попадает под воздействие выбросов крупных предприятий г. Зеленодольска, а при смене направления ветра - предприятий г. Казани. В частности, работами А.Р. Валетдинова с соавторами (2007, 2008) выявлен повышенный уровень загрязнения тяжелыми металлами снежного покрова указанных территорий.

Несмотря на повышенное содержание как валовых, так и подвижных форм Си, Zn ,и РЬ в почвах урбофитоценозов, содержание этих элементов в растениях не превышает фоновых. В условиях нейтрального рН почвенного раствора растворимость большинства ионов металлов ограничена вследствие их седиментации или в результате связывания с оксидами, гидроксидами, карбонатами или фосфатами, глинистыми минералами или органическим веществом (Markiewicz-Patkowska, 2005). Таким образом, отсутствие превышения ПДК металлов в растениях урбофитоценозов может быть обусловлено слабощелочной

реакцией их почв, наличием карбонатов, и, следовательно, слабой подвижностью микроэлементов.

В целом региональное фоновое содержание нормируемых элементов в дикорастущих растениях не превышает ПДК в продуктах питания и МДУ в кормах. По результатам наших исследований экологически безопасными по содержанию тяжелых металлов РЬ и Cd являются исследованные дикорастущие растения в Верхнеуслонском, Пестречинском, Мамадышском, Бугульминском и Альметьевском районах.

3.2.4. Аккумуляция бнофильных элементов и тяжелых металлов в различных органах дикорастущих растений '

В растениях имеется корневой барьер, препятствующий транслокации тяжелых металлов в надземные органы (Ягодин, Говорина, 1995; Ramos et al., 2002). Для обнаружения наличия корневого барьера в исследуемых растениях был рассчитан коэффициент корневого барьера К,® (Плеханова, 2007). Значения данного коэффициента выше единицы указывают на наличие корневого барьера при поглощении элементов растениями. В наших исследованиях мы получили противоречивые результаты. Единственный элемент, для поступления которого характерен барьерный тип, это Fe. Аккумуляция его в корнях наблюдалась у 81 % исследованных растений. Около половины исследованных растений (49 %) аккумулировали Си в надземных органах. Zn накапливался в надземной части у 62 % растений, РЬ и Cd - у 48 % и 41 % растений. К и Са преимущественно накапливались также в надземных органах - у 92 % и 78 % растений соответственно. Данные, описывающие преимущественное накопление биофильных элементов в надземных частях растения встречаются и в литературе (Дибирова, Ахмедова, 2005; Стрекалова, 2007; Денисова, 2006).

Отсутствие корневого барьера при поглощении Си и Zn большинством исследованных растений, возможно, связано с недостаточным содержанием этих элементов в почве. '

В связи с тем, что у некоторых лекарственных растений терапевтическим эффектом обладают только определенные органы, в работе исследовалось распределение элементов по органам растений. На рисунках 1-3 приведены данные по Содержанию элементов в различных органах растений, из которых видно, что наибольшим содержанием Cu, Zn, РЬ и Cd отличаются генеративные органы большинства изученных растений, Fe - корни. Стебли выполняют функции проводящих путей, поэтому в них происходит наименьшее накопление микроэлементов. Аккумуляция Zn в генеративных органах обусловлена тем, что Zn играет важную роль в формировании генеративных органов и плодоношении (Школьник, 1974). К преимущественно аккумулируется в цветах и листьях, Са - в листьях.

Дикорастущие растения были отобраны с пробных площадок в трех регионах, различающихся по уровню техногенной нагрузки (техногенная нагрузка оценивалась по «Карте экологической ситуации РТ» (1994) и по «Карте предрасположенности территории РТ к проявлению неблагоприятных ситуаций» (2002)): в пригородной зоне Казани и Зеленодольска (Казанско-Зеленодольский промышленный регион), на территории Восточного Закамья (нефтедобывающей регион) и на территориях, значительно удаленных от воздействия промышленных выбросов (фон).

Распределение всех элементов, за исключением РЬ и Сс1, по органам в растениях регионов с различной техногенной нагрузкой значительно не отличается. Следует отметить, что в растениях фоновых территорий содержание РЬ и С<3 в корнях превышает содержание этих элементов в генеративных органах. РЬ и Сс1 в условиях Казанско-Зеленодольского промышленного и нефтедобывающего регионов аккумулируются преимущественно в генеративных органах. Возможно, такое распределение РЬ и Сё по органам растений в пригородной зоне промышленного региона обусловлено аэральным их поступлением.

Расчет критерия Краскела-Уоллиса указывает на значимость различий по содержанию всех элементов (р<0.0001) между органами дикорастущих растений за исключением Сё.

стебель листья корень

Органы растений

Рис. 1. Распределение микроэлементов по органам дикорастущих растений, мг/кг сухого веса

Органы растений

Рис. 2. Распределение РЬ и Сё по органам дикорастущих растений, мг/кг сухого веса

5 1000

| 4500

| 4000 и

2 3500 * 3000

3 2500 2000

ШК

стебель листья корень

Рис. 3. Распределение макроэлементов по органам дикорастущих растений,

мг/кг сухого веса

3.2.5. Эдафические и фитоценотические факторы накопления биофильных элементов и тяжелых металлов дикорастущими растениями

Одним из факторов, определяющих характер аккумуляции металлов растениями, является содержание их подвижных форм в почве. Однако некоторыми авторами обнаружено, что содержание микроэлементов в растениях не зависит от содержания их подвижных форм в почве (Шихова, 1997; Старова, 1998, 2003; Валеева, 2004) или связь их не проявляется при статистическом анализе.

Корреляционный анализ данных по содержанию металлов в растениях и

почвах показал наличие значимой положительной зависимости между содержанием Zn, Pb, Cd, К и Са в растениях и содержанием подвижных форм этих элементов в почве (табл. 8). Между содержанием Zn, Pb и Cd в растении и содержанием в почве К и Са обнаружена значимая отрицательная связь. В главе 3.2.2 (табл. 6) было показано наличие антагонизма между содержанием в растениях К и Са с одной стороны, и Pb и Cd, с другой. Следовательно, повышенное содержание К в почве также как и Са оказывает ингибирующее влияние на транслокацию в растения некоторых металлов, и, что особенно важно, опасных токсикантов - Pb и Cd. !

Выявленная нами особенность почвенного К снижать поступление микроэлементов в растения подтверждается некоторыми литературными данными, согласно которым повышенное содержание К в среде приводит к снижению коэффициентов накопления Си, Zn и Cd (Суслина, Анисимова и др., 2006), а также к снижению поступления Pb в растения (Chen, 2007).

Таблица 8

Коэффициенты корреляции (г8) между содержанием биофильных элементов и тяжелых металлов в растениях и концентрацией их подвижных форм в почве __И _(п=160) _

Содержание подвижных форм элементов в почве

Си Fe Zn Pb Cd К Са

Содержание элементов в растениях Си 0.03 -0.31 -0.16 -0.05 0.01 0.10 0.18

Fe -0.05 -0.09 -0.18 0.04 -0.19 0.01 0.14

Zn 0.03 0.29 0.24 0.37 0.08 -0.40 -0.40

Pb -0.21 0.37 0.33 0.63 0.12 -0.68 -0.61

Cd -0.31 0.11 0.43 0.32 0.71 -0.37 -0.53

К -0.003 -0.21 -0.28 -0.46 -0.14 0.40 0.47

Са 0.18 -0.27 -0.19 -0.18 -0.15 0.22 0.32

Примечание. Выделенные жирным шрифтом коэффициенты корреляции значимы при р<0.05.

Выявлена значимая (р<0.05) отрицательная корреляция межйу содержанием в почве гумуса и содержанием Zn (rs=-0.71) и Pb (rs=-0.65) в растениях. Коэффициент корреляции между величиной рН и содержанием элементов в растениях также указывает на наличие значимой (р<0.05) отрицательной зависимости между этими показателями для Zn, Pb, Cd, но менее выраженной (rs=-0.27, rs=-0.31, rs=-0.35 соответственно). Обнаруженные особенности подтверждают вышеописанные закономерности о преимущественном влиянии органического вещества на подвижность Pb в почве, и, соответственно, на доступность его растениям.

Интенсивность поступления химических элементов в растения из почвы отражают коэффициенты накопления. По величине коэффициента накопления растениями биофильные элементы и тяжелые металлы можно расположить в ряд: К (144.1) > Си (124.9) > Zn (34.7) > Fe (22.4) > Са (6.7) > Pb Cd (2.6).

Величины коэффициентов накопления (КН) Си изменялись в диапазоне от 0.3 для свербиги восточной (Bunias orientalis) до 940.0 для бодяка щетинистого (Cirsium setosum); КН Fe - от 0.2 для ландыша майского (Cortvollaria majalis) до 668.7 для тимьяна ползучего (Thymus serpyllum); КН Zn - от 0.5 для свербиги восточной {Bunias orientalis) до 390.4 для цикория обыкновенного (Cichorium intybus); КН Pb - от 0.01 для цикория обыкновенного (Cichorium intybus) и трехреберника продырявленного (Tripleurospermum perforatum) до 16.2 для вьюнка полевого (Convolvulus arvensis); КН Cd - от 0.06 для цикория обыкновенного

(iCichorium intybus) до, 81.5 для ландыша майского (Convollaria majalis); КН К - от 5.7 для ковыля перистого (Stippa pennata) до 2864 для люпина многолистного (Lupinus polyphyllus); КН Са - от 0.03 для ежи сборной (Dactylis glomerala> до 79.4 для Черноголовки обыкновенной (Prunella vulgaris).

Луговые растения отличаются интенсивным накоплением Си, Fe и Zn, растения хвойных лесов -. РЬ, а растения прогалины - Cd, К и Са. Наименьшая интенсивность аккумуляции Си, Zn, Pb, Cd и К характерна для растений урбофитоценозов.

Высокая вариабельность коэффициентов накопления свидетельствует об изменчивости почвенных условий. произрастания растений. Различие между величинами КН биофильных элементов и тяжелых металлов более чем на порядок указывает на предпочтительное поглощение жизненно необходимых элементов по сравнению с токсикантами. Таким образом, наиболее высокая степень накопления в растительности свойственна элементам с низким региональным фоном. В условиях малого содержания элемента в почве, растение поглощает все имеющееся количество доступных для него форм этого элемента (Ивлев, 1986).

Анализ средневидовых величин содержания элементов в растениях различных типов фитоценозов показал, что наименьшими концентрациями Си и РЬ отличаются растения широколиственных лесов. Растения этих же биотопов характеризуются и высоким содержанием К. Следует отметить также, что растениям широколиственного леса свойственно высокое значение зольности - 13.2 %. Самые низкие значения зольности наблюдаются в растениях хвойного леса - 4.5 %. Эти особенности подтверждаются литературными данными (Перельман, 1975). Растения урбофитоценозов отличаются более высоким содержанием Си, Fe и Са, а также занимают второе место по зольности - 8.5 %. Для растений, произраставших в луговых фитоценозах, характерно повышенное содержание Си. Наибольшее содержание Zn обнаружено в растениях прогалины в хвойном лесу, а РЬ - в растениях луговых фитоценозов в Зеленодольском районе.

3.2.6. Аккумуляция биофильных элементов и тяжелых металлов дикорастущими растениями в зависимости от типов адаптивных стратегий

Известно, что в зависимости от условий и адаптивных способностей растений изменяется их химический состав. В связи с этим мы предположили, что содержание химических элементов в растениях определенным образом связано с их типами стратегий адаптации. За основу была выбрана классификация типов адаптивных стратегий растений Раменского-Грайма.

Среди исследованных дикорастущих растений были выявлены следующие типы адаптивных стратегий: С - конкурентый; R - рудеральный; S - стресс-толерантный; CR - тип стратегии с сочетанием свойств конкурентности и рудеральности; CS - тип стратегии с сочетанием свойств конкурентности и стресс-толерантности; CSR - тип стратегии с сочетанием свойств первичных типов стратегий. Преобладающим типом стратегии является конкурентный тип (п=54), второе место занимают виды со стратегией CSR (п=32) и третье - виды со стратегией CS (п=24).

Расчет критерия Краскела-Уоллиса показал значимость различий по содержанию металлов между растениями разных типов адаптивных стратегий только для Zn (р=0.02). Следовательно, об особенностях аккумуляции остальных элементов растениями различных типов адаптивных стратегий можно говорить

лишь как о тенденции. Одним из критериев дифференциации растений по типам адаптивных стратегий является перераспределение материально-энергетических ресурсов между процессами воспроизведения и поддержанием активности воспроизводящей особи (Усманов и др., 2001). Zn играет важную роль в формировании генеративных органов и плодоношении растений (Школьник, 1974), а также имеет прямое влияние на процессы роста (Чернавина, 1970), следовательно, растения различных типов адаптивных стратегий проявляют избирательность в накоплении этого элемента.

Тип адаптивной стратегии

Рис. 4. Содержание Zn в растениях различных типов адаптивных стратегий, мг/кг сухого веса

Большее содержание Си, Zn, Pb свойственно для растений с типами стратегий CR/CSR и CSR, Cd - для CR, а К и Са - для S. Растения стресс-толеранты отличаются высоким значением зольности. В литературе (Пьянков и др., 20016; Юмагулова, 2007) имеются сведения о том, что в ряду S—R—С уменьшается показатель зольности, а в ряду R—С—>S увеличивается содержание микроэлементов и уменьшается количество растворимых Сахаров. При исключении промежуточных типов стратегий по показателю зольности наши данные совпадают с литературными (Пьянков и др., 20016; Юмагулова, 2007): S (9.3%)—R (7.7%)—»С (7.1%), а по металлам тенденция прослеживается для Си, Zn, Pb и ta:

Си, мг/кг: R (3.0)—С (3.4)—S (3.6); Zn, мг/кг: R (11.1)—С (12.4)—S (15.0);

Pb, мг/кг: R (0,4)—С (1.4)—S (1.6); Са, мг/кг: R (2711)—С (3775)—S (4844).

Таким образом, несмотря на то, что продуктивность стресс-толерантов, по Грайму (Grime, 1974; Grime, 2001), ограничена вследствие низкой скорости роста из-за обитания в условиях стресса, доля участия зольных элементов в создании органического вещества у них выше, чем у конкурентов.

Растения промежуточных типов стратегий проявили тенденцию к более интенсивной аккумуляции некоторых элементов. Известно (Миркин, 2005), что в многовидовых сообществах, характеризующихся высокой фитоценотической сомкнутостью, растения занимают более узкое положение на оси эдафического фактора. Выше было отмечено, что исследованные экосистемы характеризуются преобладанием видов растений с конкурентным типом стратегии. В этих условиях виды с высокой способностью к дифференциации ниш, к которым можно отнести виды со стратегиями CR, CR/CSR, CSR, начинают более интенсивно использовать оставшиеся на их долю ресурсы, и, соответственно, интенсивнее накапливать химические элементы.

Поскольку влажность почвы является одним из факторов, обеспечивающих поступление химических элементов из почвы в растения, в работе изучалось содержание элементов в растениях с различной способностью регулировать водный

обмен. Среди исследуемых дикорастущих растений были идентифицированы следующие экологические группы: мезофиты (п=136), ксерофиты (п=18), мезогигрофиты (п=4).

Расчет критерия Краскела-Уоллиса показал значимость различий по содержанию элементов между растениями разных экологических групп только для Ре,гп,С4КиСа(р<0.001).

Как следует из таблицы 9, мезогигрофиты отличаются минимальным содержанием элементов (кроме Ре), мезофиты - максимальным.

Таблица 9

Содержание металлов в растениях различных экологических групп,

мг/кг сухого веса

Экологические группы растений Си Ие гп . РЬ СМ К. Са

Мезофиты ((1=136) 3.6±0.2 77.8±3.9 15.1*1.0 1.9*0.2 0.4*0.01 4306*259 3630*313

Ксерофиты (п=18) 3.7*0.6 104.4±24.1 П.4*1.8 1.8*0.1 0.Ш.02 3770*636 2296*343

Мезогигрофиты (п=4) 1.9*0.4 30.4*5.4 6.3*1.8 1.6±0.4 0.01±0.01 2895*481 1897*137

Минеральные соединения переносятся главным образом с восходящим током воды. Скорость восходящего водного тока в растении связана с испаряющей деятельностью надземных органов (Жолкевич и др., 1989). Отсюда можно предположить, что растения с повышенным уровнем транспирации накапливают элементы в большем количестве. Согласно нашим данным эта закономерность прослеживается для мезофитов, отличающихся большей интенсивностью транспирации при сравнении с ксерофитами. Мезогигрофиты, характеризующиеся максимальной интенсивностью транспирации по сравнению с остальными группами растений, отличаются меньшим содержанием элементов. Это может быть связано как с недостатком их численности, особенностями эдафических условий, т.е. уровнем увлажнения в момент сбора растений, а также биологическими особенностями видов-мезогигрофитов. К мезогигрофитам были отнесены черника (Уасстшт тугйИш) и щавель конский (Китех соп/егш). Черника на всех пробных площадках отличалась минимальным содержанием элементов по сравнению с остальными видами на этих же пробных площадках. А щавель конский - вид, для которого свойственно минимальное содержание Ие и Ъп, а также низкое содержание остальных элементов. Таким образом, в условиях малой выборки группы мезогигрофитов низкое содержание элементов в них обусловлено скорее биологическими особенностями видов.

ВЫВОДЫ

1. Фоновые концентрации большинства металлов в дикорастущих растениях РТ ниже среднего уровня содержания элементов в наземной растительности мира. Региональный фон нормируемых элементов значительно ниже ПДК в пищевых продуктах и МДУ в кормах. По фоновому содержанию металлов в растениях построен следующий ряд (мг/кг сухого веса): К (3317) > Са (2759) > Ре (63.5) > Ъп (10.8) > Си (3.0) > РЬ (0.7) > С(1 (0.1).

2. Изученные виды травянистых растений обладают различной способностью накапливать отдельные микроэлементы. Преобладающая часть исследованных растений является концентраторами Си, Ъп, РЬ и Сс1 (КБП>1) и деконцентраторами Ре (КБП<1). Интенсивными концентраторами Си, Ие и Сс1 являются черника и брусника, Си, ¥е и Zn- костяника, РЬ - брусника.

3. В дикорастущих лекарственных растениях локального участка в Зеленодольском районе РТ повышено содержание нормируемых элементов. Интенсивно аккумулирующими РЬ (2.0-5:5 ПДК) видами являются нивяник иркутский, зверобой продырявленный, лапчатка серебристая, вейник наземный, вьюнок полевой. Накопителями С(1 (1.3-4.4 ПДК) являются мать-и-мачеха обыкновенная, льнянка обыкновенная, подмаренник мягкий, полевица тонкая, земляника лесная, вьюнок полевой.

4. Органоспецифичность РЬ и Сс1 зависит от уровня техногенной нагрузки на территорию: при ее отсутствии РЬ и Сё накапливаются в корневой системе, в условиях техногенной нагрузки - в генеративных органах. Ре отличается акропетальным распределением, Си и Ъп преимущественно накапливаются в генеративных органах, К - в генеративных органах и листьях, Са - в листьях.

5. Специфичность аккумуляции металлов дикорастущими растениями определяется фитоценотическими условиями произрастания: растения широколиственных лесов преимущественно накапливают К, луговые растения -Си, растения прогалины в лесу - Ъх, растения урбофитоценозов - Си, Ре, Са.

6. Исследованные почвы отличаются низкой обеспеченностью подвижными формами Си и Ъл. Содержание 1п, РЬ, Сё, К, Са в растениях положительно коррелирует с содержанием их подвижных форм в почве. С увеличением содержания в почве К и Са, органического вещества и понижением кислотности почвы снижается доступность 7л\, РЬ и Сс1 для растений.

7. Содержание Ъп в растениях сопряжено с типом их адаптивной стратегии по Раменскому-Грайму. Растения промежуточных типов стратегий склонны к более интенсивной аккумуляции Ъп, Си, РЬ, Сс1. Содержание 7п, Сё, К, Са в растениях снижается в ряду: мезофиты —► ксерофиты —» мезогигрофиты, Ре - в ряду ксерофиты —► мезофиты —> мезогигрофиты.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сибгатуллина, М.Ш. Особенности транслокации тяжелых металлов в растения в зависимости от типа экологической стратегии [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов". - М.: СП "Мысль", 2007. - Том I. - С. 163.

2. Сибгатуллина, М.Ш. Оценка загруженности поллютантами лекарственных растений в пригородной зоне г. Казани [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Материалы 7-й Международной научной конференции "Сахаровские чтения 2007 года: экологические проблемы XXI века". - Минск: МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2007. -С. 109.

3. Сибгатуллина, М.Ш. Стратегии адаптации ряда лекарственных растений Республики Татарстан [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы всероссийской научно-технической конференции "Автотранспортный комплекс - проблемы и перспективы, экологическая безопасность". — Пермь: Изд-во Перм. гос.-тех. ун-та, 2007.-С. 368-371.

4. Сибгатуллина, М.Ш. Видовые особенности и эдафические факторы накопления тяжелых металлов лекарственными растениями пригородной зоны г. Казани [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Сборник трудов первого международного экологического конгресса (третьей международной научно-технической конференции) "Экология и безопасность жизнедеятельности

промышленно-транспортных комплексов ELPIT 2007». - Тольятти, 2007, - Том 1С. 395-400.

5. Сибгатуллина, М.Ш. Предварительная оценка состояния загруженности тяжелыми металлами лекарственных растений Татарстана [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, A.A. Зялалов // Тезисы докладов VII республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». -Казань: Отечество, 2007. - С. 184-185.

6. Сибгатуллина, М.Ш. Содержание тяжелых металлов в лекарственных растениях лесных фитоценозов Республики Татарстан [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, A.A. Зялалов // Материалы IV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс». - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007 г. - С. 121-124.

7. Сибгатуллина, М.Ш. Тяжелые металлы в дикорастущих растениях пригорода Казани [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, A.A. Зялалов И Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Современные вопросы природопользования: агропромышленный комплекс и лесное хозяйство». - Казань: Изд-во КазГАУ, 2008. -С. 153-156.

8. Сибгатуллина, М.Ш. Факторы и характер аккумуляции метаплов-поллютантов лекарственными растениями [Электронный ресурс] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». - М.: Изд-во МГУ; СП МЫСЛЬ, 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM); 12 см. - Систем, требования: ПК с процессором 486 +; Windows 95; дисковод CD-ROM; Adobe Acrobat Reader. [Адрес ресурса в сети интернет: http://www.lomonosov-msu.ru/2008/.]

9. Сибгатуллина, М.Ш. Экологическая безопасность лекарственных растений РТ [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, A.A. Зялалов // Материалы второй международной научно-практической конференции «Проблемы биологии, экологии, географии, образования: история и современность». - СПб.: ЛГУ им. A.C. Пушкина, 2008 - С. 225-227.

10. Сибгатуллина, М.Ш. Разнообразие лекарственных растений Татарстана и их экологическая безопасность [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, A.A. Зялалов // Биология: традиции и инновации в XXI веке: Материалы I Всероссийского конгресса студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия-2008» с международным участием. - Казань: Изд-во КГУ, 2008. - С. 121-126.

П.Сибгатуллина, М.Ш. Опыт классификации растений Татарстана по адаптивным стратегиям и оценка их сродства к тяжелым металлам [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы конф. молодых ученых «Биосфера Земли: прошлое, настоящее, будущее» ИЭРиЖ УрО РАН. - Екатеринбург: Изд-во «Гощицкий», 2008.-С. 270-271.

12.Сибгатуллина, М.Ш. Аккумуляция металлов дикорастущими луговыми растениями различных типов экологических стратегий [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Вестник Казанского государственного аграрного университета. -2008.-№3,-С. 121-128.

13. Сибгатуллина, М.Ш. Биофильные и техногенные элементы в лекарственных растениях пригородной зоны [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, A.A. Зялалов // Растительные ресурсы (принято в печать).

Подписано к печати 14.08.2009 г. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Формат 80x108 1/16. Усл.печл. 1,25. Уч.-изд.л. 1,5 Печать ризографическая. Тираж 150 экз. Заказ 026.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ООО «Олитех» 420015, г.Казань, ул. Толстого, д. 15 Тел. 236-11-71 Лицензия № 0139 от 15.10.98 г. выданная министерством информации и печати Республики Татарстан

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна

Специальность 03.00.16 - экология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор А.А. Зялалов

Казань

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и условных обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Общая характеристика биофильных элементов и тяжелых металлов.

1.2. Физиологическая роль исследуемых биофильных элементов и тяжелых металлов.

1.3. Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду.

1.4. Аккумуляция и транслокация химических элементов в растениях.

1.5. Содержание микроэлементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях.

1.6. Адаптивные стратегии растений к условиям произрастания.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Природно-климатические условия Республики Татарстан.

2.2. Объекты исследований.

2.3. Методика отбора растительных и почвенных образцов и их первичная пробоподготовка.

2.4. Методика определения металлов в растительных и почвенных образцах.

2.4.1. Минерализация растительных образцов.

2.4.2. Кислотная экстракция металлов из золы растений.

2.4.3. Методика приготовления вытяжки для определения содержания валовых форм тяжелых металлов в почве.

2.4.4. Определение содержания подвижных форм тяжелых металлов в почве.

2.4.5. Определение обменных форм калия и кальция в почве.

2.4.6. Методика определения актуальной кислотности почв.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в почвах исследованных участков.

3.2. Содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях.

3.2.1. Фоновое содержание биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях РТ.

3.2.2. Межвидовые особенности содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях.

3.2.3. Оценка экологической безопасности дикорастущих растений по содержанию в них тяжелых металлов.

3.2.4. Аккумуляция биофильных элементов и тяжелых металлов в различных органах дикорастущих растений.

3.2.5. Эдафические и фитоценотические факторы накопления биофильных элементов и тяжелых металлов дикорастущими растениями.

3.2.6. Аккумуляция биофильных элементов и тяжелых металлов дикорастущими растениями в зависимости от типов адаптивных стратегий.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание"

В мире ежегодно производятся сотни миллионов тонн химических продуктов. Разными путями эти вещества или продукты их частичных биологических превращений, чаще всего токсичного характера, концентрируются в биосфере в колоссальных количествах и значительно влияют на экологическое равновесие (Квеситадзе и др., 2005). Тяжелые металлы являются одним из особо опасных для живых организмов классов поллютантов (Ильин, 2007). В связи с этим возникает необходимость в исследованиях меры загрязненности ими различных компонентов биосферы и в первую очередь растений естественных экосистем как основной составляющей растительных ресурсов и начального звена биогенного круговорота микроэлементов.

Исследования изменений в биоценозах, в том числе и фитоценозах, под воздействием антропогенных факторов являются логически следующим за контролем этапом в решении проблем гармонизации экологии и экономики. Исследования придадут новое смысловое значение огромным затратам по контролю. Результаты их позволят смягчить существующее противоречие между производством и охраной окружающей среды, а возможно, гармонизировать. В то же время установление уровня содержания металлов (биофильных элементов и тяжелых металлов) в дикорастущих (лекарственных и кормовых) травянистых растениях, произрастающих в различных по техногенной нагрузке районах, актуально в области практического экологически безопасного использования растительных ресурсов.

Большинство- дикорастущих растений характеризуется наличием биологически активных веществ и используется как лекарственное растительное сырье в качестве источника терапевтически значимых веществ, витаминов и микроэлементов. В последнее десятилетие вновь возрастает интерес к методам фитотерапии. Все более широкое распространение в 5 лечебно-профилактических учреждениях получают фитобары и применение фитококтейлей. Известно, что около 80% населения планеты применяют лекарственные растения для лечения различных заболеваний (Woods, 1999). Однако в связи с нарастанием техногенного загрязнения окружающей среды, особенно в пригородных зонах крупных городов, не только снижается качество лекарственного растительного сырья, но оно может представлять и экотоксикологическую опасность, в том числе по содержанию в нем тяжелых металлов, отличительной чертой которых является способность накапливаться по пищевой цепи.

В связи с этим цель данной- работы — выявление зависимости содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих травянистых растениях Республики Татарстан от их биологических особенностей и экологических факторов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) определить фоновое содержание биофильных элементов (Си, Fe, Zn, К, Са) и тяжелых металлов (Pb, Cd) в дикорастущих растениях РТ;

2) изучить межвидовые различиям аккумуляции Си, Fe, Zn, К, Са и РЬ, Cd дикорастущими растениями;

3) оценить экологическую безопасность дикорастущих лекарственных растений по содержанию в них РЬ и Cd;

4) установить органоспецифичность содержания металлов в дикорастущих растениях;

Впервые проведена оценка экологической безопасности дикорастущих растений РТ как потенциальных источников лекарственного растительного сырья по содержанию в них РЬ и Сё.

На большом фактическом материале установлена органоспецифичность содержания биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях.

Результаты работы могут быть использованы при биоиндикации экологического состояния почв и дикорастущих растений, а также могут быть учтены при проведении биогеохимического картографирования и районирования территории РТ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Фоновое содержание нормируемых элементов в дикорастущих травянистых растениях Республики Татарстан значительно ниже ПДК в пищевых продуктах и МДУ в кормах.

2. Наиболее значимыми факторами, влияющими на аккумуляцию биофильных элементов и тяжелых металлов в дикорастущих растениях Татарстана, являются видовая специфичность, эдафический фактор и уровень техногенной нагрузки.

3. Органоспецифичность содержания РЬ и Сс1 в дикорастущих растениях Республики Татарстан определяется уровнем техногенной нагрузки.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных научных конференциях «Ломоносов» (Москва, 2007, 2008), «Сахаровские чтения 2007 года: экологические проблемы XXI века» (Минск, 2007), «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ЕЬР1Т 2007» (Тольятти, 2007), «Экология и научно-технический прогресс» (Пермь, 2007), «Проблемы биологии, экологии, географии, образования: история и современность» (Санкт-Петербург, 2008), на всероссийских научных конференциях «Автотранспортный комплекс - проблемы и перспективы, экологическая безопасность» (Пермь, 2007), «Современные вопросы природопользования: агропромышленный комплекс и лесное хозяйство» (Казань, 2008), «Симбиоз Россия-2008» (Казань, 2008), «Биосфера Земли: прошлое, настоящее, будущее» (Екатеринбург, 2008), на VII республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (Казань, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.

Благодарности. Работа выполнена в Институте проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан под руководством д.б.н., профессора A.A. Зялалова, которому автор выражает благодарность за советы и научные консультации на всех этапах выполненного исследования.

Особую благодарность и признательность автор выражает зав. лабораторией биогеохимии ИПЭН АН РТ, к.б.н. Д.В. Иванову за помощь, внимательное прочтение рукописи и полезные предложения и советы.

Автор благодарит доцента кафедры общей экологии факультета географии и экологии КГУ, к.б.н. Г.А. Шайхутдинову за помощь при составлении названий фитоценозов; JI.B. Фомину за помощь при определении видов растений; ассистента кафедры общей экологии факультета географии и экологии КГУ, к.б.н. В.Е. Прохорова за помощь при определении экологических групп растений с разными типами регуляции водного обмена.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна

выводы

На основе результатов исследований 90 видов травянистых растений естественных фитоценозов Республики Татарстан по содержанию в них биофильных элементов и тяжелых металлов установлено:

1. Фоновые концентрации большинства металлов в дикорастущих растениях РТ ниже среднего уровня содержания элементов в наземной растительности мира. Региональный фон нормируемых элементов значительно ниже ПДК в пищевых продуктах и МДУ в кормах. По фоновому содержанию металлов в растениях построен следующий ряд (мг/кг сухого веса): К (3317) > Са (2759) > Бе (63.5) > Ъъ (10.8) > Си (3.0) > РЬ (0.7) > Сё (0.1).

2. Изученные виды травянистых растений обладают различной способностью накапливать отдельные микроэлементы. Преобладающая часть исследованных растений является концентраторами Си, Zn, РЬ и Сё (КБП>1) и деконцентраторами Бе (КБП<1). Интенсивными концентраторами Си, Бе и Сё являются черника и брусника, Си, Бе и Zn — костяника, РЬ - брусника.

3. В дикорастущих лекарственных растениях локального участка в Зеленодольском районе РТ повышено содержание нормируемых элементов. Интенсивно аккумулирующими РЬ (2.0-5.5 ПДК) видами являются нивяник иркутский, зверобой продырявленный, лапчатка серебристая, вейник наземный, вьюнок полевой. Накопителями Сё (1.3-4.4 ПДК) являются мать-и-мачеха обыкновенная, льнянка обыкновенная, подмаренник мягкий, полевица тонкая, земляника лесная, вьюнок полевой.

4. Органоспецифичность РЬ и Сё зависит от уровня техногенной нагрузки на территорию: при ее отсутствии РЬ и Сё накапливаются в корневой системе, в условиях техногенной нагрузки - в генеративных органах. Бе отличается акропетальным распределением, Си и Тп преимущественно накапливаются в генеративных органах, К - в генеративных органах и листьях, Са - в листьях.

5. Специфичность аккумуляции металлов дикорастущими растениями определяется фитоценотическими условиями произрастания: растения широколиственных лесов преимущественно накапливают К, луговые растения — Си, растения прогалины — Ъп, растения урбофитоценозов - Си, Ре, Са.

6. Исследованные почвы отличаются низкой обеспеченностью подвижными формами Си и Ъп. Содержание Ъп., РЬ, Сё, К, Са в растениях положительно коррелирует с содержанием их подвижных форм в почве. С увеличением содержания в почве К и Са, органического вещества и понижением кислотности почвы снижается доступность Хп, РЬ и Сё для растений.

7. Содержание Ъп. в растениях сопряжено с типом их адаптивной стратегии по Раменскому-Грайму. Растения промежуточных типов стратегий склонны к более интенсивной аккумуляции Zn, Си, РЬ, Сё. Содержание Zn, Сё, К, Са в растениях снижается в ряду: мезофиты —> ксерофиты —> мезогигрофиты, Бе - в ряду ксерофиты —> мезофиты —> мезогигрофиты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дикорастущие травянистые растения представляют собой ценный природный ресурс, который играет важную роль не только в функционировании естественных экосистем, но и является источником растительного пищевого, лекарственного и кормового сырья. Определение содержания и выявление факторов аккумуляции тяжелых металлов в дикорастущих растениях важны не только в связи с индикаторной их ролью при оценке состояния естественных фитоценозов в ухудшающихся условиях окружающей среды, но и с точки зрения безопасности здоровья человека.

Нередко авторы получают противоречивые друг другу результаты при изучении характера воздействия абиотических факторов на процесс аккумуляции биофильных элементов и тяжелых металлов растениями. Поэтому необходимы региональные исследования в данном направлении.

В работе представлены результаты исследований 90 видов дикорастущих травянистых растениях 35 семейств, произраставших в естественных фитоценозах РТ, по содержанию в них биофильных К, Са, Си, ¥е, Zn и токсичных РЬ, Сё элементов и факторов, определяющих их накопление. В результате исследований отдельных видов определено фоновое содержание БЭ и ТМ в дикорастущих растениях ряда районов РТ, обнаружена значительная изменчивость в содержании элементов в растениях различных видов, дана оценка их экологической безопасности, обнаружены виды интенсивные концентраторы отдельных элементов, выявлен характер влияния эдафического фактора (тип почвы, содержание подвижных форм элементов в почве, кислотность, содержание гумуса), фитоценотических условий произрастания (тип фитоценоза), уровня техногенной нагрузки, типов адаптивных стратегий растений на аккумуляцию БЭ и ТМ в растениях.

Из сопоставления полученных результатов видно, что разные виды растений в одних и тех же условиях произрастания аккумулируют МЭ в разных количествах. Это связано с различной потребностью растений в

125 изученных элементах. В то же время растения одного вида, произрастающие на разных пробных площадках и типах почв, накапливали неодинаковые количества микроэлементов, что свидетельствует о действии эдафического фактора, а также антропогенного. Причем, как упоминалось в одной из глав диссертации, этот фактор проявляет себя с различной степенью выраженности в зависимости от сочетания его отдельных компонент. Возможно, эта неоднородность абиотических факторов во времени и пространстве определяет противоречивость данных различных исследователей как по вопросам видоспецифичности, органоспецифичности, так и по вопросам влияния эдафических факторов- на процессы аккумуляции химических элементов растениями.

Как один из возможных факторов, влияющих на' особенности аккумуляции БЭ и ТМ> растениями, в работе исследовались типы их адаптивных стратегий. Принадлежность вида к тому или иному типу адаптивной стратегии оказалось менее значимым- фактором, влияющим на характер аккумуляции. Отсутствие значимых различий по содержанию БЭ и ТМ между растениями разных типов адаптивных стратегий, за исключением, цинка, возможно, не указывает на отсутствие такой зависимости, поскольку в. науке исследований подобного рода практически нет, но они необходимы для четкого определения такой зависимости. Нами обнаружена тенденция к накоплению определенных элементов растениями различных групп адаптивных стратегий, подтверждающая ранее выявленные небольшим числом авторов закономерности.

Таким образом, состояние экосистем, в том числе характер аккумуляции химических элементов' дикорастущими растениями в РТ определяется комплексом одновременно действующих и взаимодействующих биологических и абиотических факторов в конкретный момент времени, наиболее значимыми из которых являются видовая специфичность, эдафические условия произрастания, уровень техногенной нагрузки.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна, Казань

1. Авессаломова, И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов Текст. / И.А. Авессаломова. М.: Изд-во МГУ, 1987. — 108 с.

2. Авцын, А.П. Микроэлементозы человека Текст. / А.П. Авцын, A.A. Жаворонков, М.А. Риш, Л.С. Строчкова. М.: Медицина, 1991. -496с.

3. Александрова, А.Б. Почвенно-экологические условия формирования ландшафтов г. Казани Текст.: автореф. дисс. . канд. биол. наук: 03.00.16 / Асель Биляловна Александрова. — Казань, 2004. — 24 с.

4. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях Текст. / Ю.В. Алексеев Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние, 1987. - 142 с.

5. Алексеенко, В.А. Геохимия ландшафта и окружающая среда Текст. / В.А. Алексеенко -М.: Наука, 1990. 142 с.

6. Алексеенко, В.А. Основные факторы накопления химических элементов организмами Текст. / В.А. Алексеенко // Соросовский образовательный журнал. 2001. - Т. 7. - №8. - С. 20-24.

7. Альтшуллер, И.И. Загрязнение атмосферы Земли Текст. / И.И. Альтшуллер, Ю.П. Ермаков // Актуальные проблемы изменения природной среды за рубежом. М.: Изд-во МГУ, 1976. - С. 19-42.

8. Бакин, О.В. Сосудистые растения Татарстана Текст. / О.В. Бакин, Т.В. Рогова, А.П. Ситников. Казань: Изд-во КГУ, 2000. - 496 с.

9. Басова О.М. Гигиеническая безопасность окружающей среды и здоровье детского населения малых городов Текст.: автореф. дис. . канд. мед. наук: 14.00.07 / Басова Ольга Михайловна. Казань, 2008. -22 с.

10. Ю.Безель, B.C. Химическое загрязнение среды: вынос химических элементов надземной фитомассой травянистой растительности Текст. / B.C. Безель, Т.В. Жуйкова // Экология. 2007. - №4. - С. 259-267.

11. П.Битюцкий, Н.П. Необходимые микроэлементы растений Текст. / Н.П. Битюцкий. Спб.: Изд-во ДАЕН, 2005. - 256 с.

12. Боев, В.М. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях / Под ред. Верещагина H.H., Боева В.М. Текст. / В.М. Боев, H.H. Верещагин, М.А. Скачкова, В.В. Быстрых, М.В. Скачков -Оренбург: Оренбургское кн. изд-во, 2003. 392 с.

13. Бутаков, Г.П. Рельеф как одно из условий ведения хозяйства Текст. / Г.П. Бутаков, В.И. Мозжерин, О.П. Ермолаев // Зеленая книга Татарстана. Казань: Изд-во КГУ, 1993. - С. 64-77.

14. Валеева, Г.Р. Роль отдельных факторов в формировании элементного состава растений Текст.: автореферат дис. . канд. хим. наук: 03.00.16 / Валеева Гузель Равильевна. Казань, 2004. - 24 с.

15. А.Т. Горшкова, О.Ю. Тарасов, А.И. Щеповских, А.П. Шлычков // Журнал ЭиПБ. 20086. - №3. - С. 53-54.

16. Водяницкий, Ю.Н. Сродство тяжелых металлов и металлоидов к фазам-носителям в почвах Текст. / Ю.Н. Водяницкий // Агрохимия. — 2008.-№ 9.-С. 87-94.

17. Гаммерман, А.Ф. Лекарственные растения Текст. / Гаммерман А.Ф., Кадаев Г.Н., Яценко-Хмелевский A.A. М:: Высшая школа, 1983. -400 с.

18. Гармаш, Г.А. Влияние тяжелых металлов, вносимых в почву с осадками сточных вод на урожайность пшеницы и качество продукции Текст. / Г.А. Гармаш, Н.Ю. Гармаш // Агрохимия. 1989. - №7. - С. 69-72.

19. Головатый, С.Е. Оценка способов снижения поступления кадмия в растениеводческую продукцию Текст. / С.Е. Головатый, П.Ф. Жигарев, Н.П. Решецкий // Почвенные исследования и применение удобрений. 1995. -№ 23. - С. 281-294

20. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения.

21. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.

22. ГОСТ 26213-84. Почвы. Определение гумуса по методу Тюрина в модификации ЦИНАО.

23. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов.

24. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей среды Республики Татарстан в 2007 г. Текст. Казань: Министерство »экологии и природных ресурсов РТ, 2008. - 476 с.

25. Гусев, Н.Б. Внутриклеточные Са-связывающие белки Текст.: в 2 ч. / Н.Б. Гусев. 4.1: Классификация и структура; 4.2: Структура и механизм функционирования // Соросовский образовательный журнал.- 1998.-№5.-С. 2-16.

26. Давыдова, C.JI. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI. века Текст. / С.Л. Давыдова, В.И. Тагасов М.: Изд-во РУДН, 2002. - 1404 с.

27. Даутов, Р.К. Микроэлементы в серых лесных почвах и их доступностьрастениям Текст. / Р.К. Даутов, В.Г. Минибаев, С.Н. Калимуллина,

28. В.Г. Бакирова, Р.В. Тюменева // Серые лесные почвы Татарии, их132плодородие и рациональное использование. — Казань: Изд-во КГУ, 1991.-С. 168-177.

29. Денисова, О.Н. Особенности микроэлементного состава растений придорожной зоны в условиях остаточного загрязнения свинцом Текст.: дисс. . канд. хим. наук: 03.00.16 / Денисова Ольга Николаевна. Казань, 2006. — 146 с.

30. Дибирова, А.П. Содержание молибдена, цинка, бора, йода в почвах равнинных территорий Дагестана Текст. / А.П. Дибирова, З.Н. Ахмедова, H.A. Рамазанова, П.Р. Хизроева // Почвоведение. — 2005. №8.-С. 968-973.

31. Добровольский, В.В. География микроэлементов: глобальное рассеяние Текст. / В.В. Добровольский. — М.: Мысль, 1983. 272 с.

32. Добровольский, В.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия Текст. /В.В. Добровольский // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1980. — С. 3-11.

33. Добровольский, В.В. Основы биогеохимии Текст. : учебник для . студентов вузов / В.В. Добровольский. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. 400 с.

34. Евдокимова, Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера Текст. / Г.А. Евдокимова. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1995.-272 с.

35. Ефремов, A.A. Влияние экологических факторов на химический состав некоторых дикорастущих растений Красноярского края Текст. / A.A. Ефремов, Н.В. Шаталина, E.H. Стрижева, Г.Г. Первышина // Химия растительного сырья. 2002. - №3. - С. 53-56.

36. Жолкевич, В.Н. Водный обмен растений Текст. / В.Н. Жолкевич, H.A. Гусев, A.B. Капля, Г.И. Пахомова, Н.В. Пильщикова, Ф.Д. Самуилов, П.С. Славный, И.Г. Шматько. М.: Наука, 1989. - 256 с.

37. Зилов, Е.А. Химия окружающей среды Текст. / Е.А. Зилов. — Иркутск: Иркут. ун-т, 2006. 148 с.44.3онн, C.B. Железо в почвах (генетические и географические аспекты)

38. Текст. / C.B. Зонн. М.: Наука, 1982. - 207 с. 45.3ялалов, A.A. О рециркуляции калия в стебле в связи с транспортом воды Текст] / A.A. Зялалов // Физиология растений. - 1979. - Т.26. — №3.-С. 579-583.

39. Зялалов, A.A. Физиолого-термодинамический аспект транспорта воды по растению Текст. / A.A. Зялалов. М: Наука, 1984. - 136 с.

40. Иванов, В.В. Экологическая геохимия элементов Текст.: в 6 кн. / В.В. Иванов. М:: Недра, 1994-1997. Кн. 4: Главные d-элементы. — 1996.408 с.

41. Иванов, Д.В. Фоновое содержание тяжелых металлов-в компонентах островных экосистем Куйбышевского водохранилища Текст.: дисс. . канд. биол. наук: 03.00.16 / Иванов Дмитрий Владимирович. -Казань, 1997.-146 с.

42. Иванов, Д.В. Кларки металлов в почвах и аллювиальных отложениях островных ландшафтов Куйбышевского водохранилища Текст. / Д.В. Иванов, Б.Р. Рригорьян, Т.А; Фасхутдинова // Казанский медицинский журнал. 1994. - Т.75. - №1. - С. 34-38.

43. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды и пути их решения. Текст. / Ю.А. Израэль. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.- 560 с.

44. Ильин, В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов в южной части Западной Сибири Текст. / В.Б. Ильин. Новосибирск: Наука, 1973. -389 с.

45. Ильин, В.Б. К оценке массопотока тяжелых металлов в системе почва-сельскохозяйственная культура Текст. / В.Б. Ильин // Агрохимия. — 2006.-№3.-С. 52-59

46. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение Текст. / В.Б. Ильин. — Новосибирск: Наука, 1991. — 151 с.

47. Ильин, В.Б. Элементный химический состав растений Текст. / В.Б. Ильин. — Новосибирск: Наука, 1985. 129 с.

48. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение Текст. / В.Б. Ильин // Почвоведение. 2007. - №9. - с. 1112-1119.

49. Исаев, Ю.А. Лечение микроэлементами, металлами и минералами Текст. / Ю.А. Исаев.— Киев: Здоровье, 1992. 118 с.

50. Исаева, Л.Г. Кислотность почвы в ризосфере сосны на кольском полуострове Текст. / Л.Г. Исаева, Е.В. Гавриленко // Лесоведение. -2008.-№5.-С. 70-75.

51. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях Текст. / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М.: Мир, 1989. - 439 с.

52. Карта экологической ситуации Республики Татарстан Карты. /оформл. и отпечат. Геолого-картографической партией АООТ УГСЭ;гл. ред. А.И. Щеповских ; ред. Н.И. Борознов, Б.Г. Петров, P.A.135

53. Шагимарданов. 1 : 600 ООО. - Казань: АООТ УГСЭ, 1994. - 1 к. : цв. ; 70x100 см.-1000 экз.

54. Кашин, В.К. Железо в растениях Забайкалья Текст. / В.К. Кашин, Г.М. Иванов // Агрохимия. 2007. - №12. - С. 36-43.

55. Каюкова, В.А. Прямое определение калия, кальция и магния в растениях из одной вытяжки методом пламенной фотометрии Текст. / В .А. Каюкова, Н.Ф. Розов // Известия ТСХА. 1977. - Вып. 1. - С. 217-218.

56. Квеситадзе, Г.И. Метаболизм антропогенных токсикантов в высших растениях Текст. / Квеситадзе Г.И., Хатисашвили Г.А., Садунишвили Т.А., Евстигнеева З.Г. М.: Наука, 2005. — 199 с.

57. Кисличенко, B.C. Лекарственные растения — источники минеральных веществ Электронный ресурс. / B.C. Кисличенко // Провизор. 1990. №20 : http://www.provisor.com.ua/archive/1999/N20/lekrast.htm

58. Классификация и диагностика почв СССР Текст. / сост. В.В. Егоров, В.М. Фридланд, E.H. Иванова, H.H. Розов, В.А. Носин, Т.А. Фриев. -М.: Колос, 1977.-221 с.

59. Клемпер, A.B. Загрязнение лекарственного растительного сырья выбросами промышленных предприятий Текст. / A.B. Клемпер, С.А. Листов, Н.В. Петров, С.А. Стуловский, Г.П. Яковлев // Растительные ресурсы. 1993. №4. - С. 13-23.

60. Климат Татарской АССР Текст. / Под ред. Н.В. Колобова. Казань.: Изд-во КГУ, 1983.- 156 с.

61. Ковда, В.А. Биогеохимия почвенного покрова Текст. / В.А. Ковда. -М.: Наука, 1985.-263 с.

62. Козаренко, А.Е. Свинец в растениях Текст. / А.Е. Козаренко // Свинец в окружающей среде. М.: Наука, 1987. - С. 71-76.

63. Козлов, Ю.С. Экологическая безопасность автомобильного транспорта Текст. / Ю.С. Козлов, В:П. Меньшова, И.А. Святкин. -М.: Агар, 2000.- 176 с.

64. Колобов, Н.В. Районирование территории Татарской АССР в целях сельскохозяйственного производства Текст. / Н.В. Колобов // Климатические условия ТАССР и их использование в сельском хозяйстве. Казань: Изд-во КГУ, 1962. - С. 207-226.

65. Колобов, Н.В. Физико-географические условия Татарии Текст. / Н.В. Колобов // Почвы Татарии. Казань: Изд-во КГУ, 1962. - С. 41-50.

66. Колоскова, A.B. Агрофизическая характеристика почв Татарии Текст. / A.B. Колоскова. Казань: Изд-во Казанского университета, 1968. -386 с.

67. Королева, Т.Э. Кластерный метод оценки содержания тяжелых металлов в почвах Предволжья РТ Текст.: дисс. . канд. физ.-мат. наук: 03.00.16 / Королева Татьяна Эрнстовна. Казань, 2000. - 119 с.

68. Кузина, К.И. О распределении бора и других микроэлементов в растениях Текст.'/ К.И. Кузина // Биогеохимия растений. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1969. - С. 76-81.

69. Кукушкин, Ю.Н. Химические элементы в организме человека Текст. / Ю.Н. Кукушкин // Соросовский образовательный журнал. 1998. — №5.-С. 54-58.

70. Кулагин, A.A. Древесные растения и биологическая консервация промышленных загрязнителей Текст. / A.A. Кулагин, Ю.А. Шагиева.- М.: Наука, 2005. 190 с.

71. Ладонин, Д.В: Соединения тяжелых металлов в почвах проблемы и методы изучения Текст. / Д.В. Ладонин // Почвоведение: — 2002. — №6. - С. 682-692.

72. Лакин Г.Ф. Биометрия Текст. / Г.Ф. Лакин. М.: Высшая школа, 1990. -350 с.

73. Лархер, В. Экология растений Текст. / В. Лархер М.: Мир, 1978. — 384 с.

74. Листов, С.А. О содержании тяжелых металлов в лекарственном растительном сырье Текст. / G.A. Листов, Н.В. Петров, А.П. Арзамасцев // Формация. 1990. - №2. - С. 18-22.

75. Ловкова, М.Я. Почему растения лечат Текст. / М.Я. Ловкова, A.M. Рабинович, С.М. Пономарева —М.: Наука, 1990. -256 с.

76. Луканин, В.Н. Автотранспортные потоки и окружающая среда Текст. / В.Н. Луканин, А.П. Буслаев, М.В. Яшина. М.: Инфра-М, 2001а. -656 с.

77. Луканин, В.Н. Промышленно-транспортная экология Текст. / В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко. -М.: Высшая школа; 20016. -273 с.

78. Мажайский, Ю.А. Рост и морфофизиологическое развитие растений в условиях антропогенного загрязнения Текст. / Ю.А. Мажайский, O.A. Захарова. Рязань: ГНУ МФ ВНИИГиМ; РГСХА, 2006. - 144 с.

79. Малиновский, В.Н. Физиология растений Текст. / В.Н. Малиновский. -Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2004. 105 с.

80. Машковский, М. Д. Лекарственные средства Текст.- : в 2 т. / М.Д. Машковский М.: Медицина, 1988. Т. 1. - 624 е., Т. 2. - 575 с.

81. Медицинская экология: Учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений Текст. / A.A. Королев, М.В. Богданов, Ал.А. Королев. Под ред. A.A. Королева. М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 192 с.

82. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами Текст. М.: Моск. отделение Гидрометеоиздата, 1981.- 109 с.

83. Микроэлементы: поступление, транспорт и физиологические функции в растениях Текст. / Э.В. Рудакова, К.Д. Каракис, Т.Н. Сидоршина -Киев: Наукова думка, 1987. — 184 с.

84. Милащенко, Н.З. Устойчивое развитие агроландшафтов Текст. : в 2 т. Т. 2. / Н.З. Милащенко, O.A. Соколов, Т. Брайсон, В.А.Черников — Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2000. 282 с.

85. Миляев, В.В. Охрана атмосферного воздуха Текст. / В.В. Миляев. -СПб: Сборник трудов НИИ Атмосфера, 1999. 132 с.

86. Минеев, В.Г. Накопление тяжелых металлов в почве и поступление их в растения в длительном агрохимическом опыте Текст. / В.Г. Минеев, Н.Ф. Гомонова // Доклады Россельхозакадемии. — 1993. №6. - С. 2022

87. Миркин, Б.М. Основы общей экологии Текст. / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова. М.: Университетская книга, 2005. - 240 с.

88. Можаев, Е.А. Биомониторинг металлов Текст. / Е.А. Можаев, А.Н. Литвинов // Гигиена и санитария. — 1988. №7. - С. 53-56.

89. Назаров, А.Г. Современная миграция тяжелых металлов в биосфере Текст. // А.Г. Назаров. М.: ВНТИЦентр, 1980. - 115 с.

90. Насолодин, В.В. Взаимодействие микроэлементов в процессе их обмена в организме Текст. / В.В. Насолодин, В.Л. Широков, A.B. Люсин // Вопросы питания. 1999. - №4. - С. 10-13.

91. Наумов Э.П., Верещагин М.А., Переведенцев Ю.П. Климат, естественные и непреднамеренно измененные климатические ресурсы Текст. // Зеленая книга Татарстана Казань: Изд-во КГУ, 1993. — С. 45-51

92. Носов, A.M. Лекарственные растения официальной и народной медицины Текст. / A.M. Носов. М.: изд-во Эксмо, 2005. - 800 с.

93. Обухов, А.И. Доступность свинца растениям Текст. / А.И. Обухов // Свинец в окружающей среде. М.: Наука, 1987. - С. 109116.

94. Обухов, А.И. Методические основы разработки ПДК ТМ и классификация почв по загрязнению Текст. / А.И. Обухов // Система методов изучения почвенного покрова, деградированного под влиянием химического загрязнения. — М., 1992. — С. 13-20.

95. Обухов, А.И. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами: теоретические и практические аспекты Текст. / А.И. Обухов, И.О. Плеханова // Агрохимия. 1995. -№ 2. - С. 108-116.

96. Овчаренко, М.М. Влияние известкования и кислотности почвы на поступление в растения тяжелых металлов Текст. / М.М. Овчаренко, И.А. Шильников, Д.К. Полякова, Г.А. Графская, А.Е. Иванов, Н.Т. Сопнявняк // Агрохимия. -1996. № 6. - С. 74-84.

97. Озол A.A. Что таит в себе геохимический состав почв Текст. / A.A. Озол, Е.А. Беговатов, С.С. Мухарамова // Научный Татарстан. -1999.-№2.-С. 57-64.

98. Панин, М.С. Аккумуляция тяжелых металлов растениями Семипалатинского Прииртышья Текст. / М.С. Панин. — Семипалатинск: ГУ «Семей». 1999. - 309 с.

99. Панин, М.С. Закономерности аккумуляции меди и цинка в ризосфере растений Текст. / М.С. Панин, E.H. Бирюкова // Агрохимия. 2005. -№1.- С. 53-59.

100. Переверзев, В.Н. Кальций в подзолистых почвах разного гранулометрического состава Текст. / В.Н. Переверзев, Е.А. Кошлева // Почвоведение. 1997. -№3. - С. 352-359.

101. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта Текст. / А.И. Перельман. -М.: Высшая школа, 1975. 342 с.

102. Печенникова, Е.В., Вашкова В.В., Можаев Е.А. О биологическом значении микроэлементов Текст. / Е.В. Печенникова, В.В. Вашкова, Е.А. Можаев // Гигиена и санитария. 1997. - №4. - С. 41-43.

103. Плеханова, В.А. Взаимозависимая транслокация кадмия и цинка в растения озимой пшеницы в гидропонной культуре Текст. / В.А. Плеханова // Агрохимия. 2006. - № 4. - С. 72-77.

104. Плеханова, В.А. Характер сопряжения накоплений цинка и кадмия растениями в условиях фитоценоза и агрокультуры Текст.: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.16, 03.00.12 / Плеханова Вера Александровна. Уфа, 2007. - 22 с.

105. Плеханова, И.О. Накопление тяжелых металлов с.-х. растениями при внесении осадков сточных вод Текст. / И.О. Плеханова, Ю.Д. Кутукова, А.И. Обухов // Почвоведение. 1995. - № 12. - С. 15301536.

106. Подольский, В.П. Автотранспортное загрязнение придорожных территорий Текст. / В.П. Подольский, В.Г. Артюхов, B.C. Турбин,

107. A.Н. Канищев Воронеж: Изд-во Воронежского гос. ун-та, 1999. - 261 с.

108. Полевой, В.В. Физиология растений Текст. / В.В. Полевой М.: Высшая школа, 1989. - 464 с.

109. Попеско, И.Г. Повышение плодородия и сохранение* экологической чистоты в садах Текст. / И.Г. Попеско // Садоводство и виноградарство. 1994. - № Г. - С. 4-6

110. Практикум по агрохимии: учебное пособие. 2-е изд. / Под ред.

111. B.Г. Минеева. -М.: Изд-во МГУ, 2001. 689 с.

112. Протасова, H.A. Химические элементы в жизни растений Текст. / H.A. Протасова, А.Б. Беляев // Соросовский образовательных журнал. 2001. -№3. - Т.7. - С.25-32.

113. Прохорова, Н.В. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в Лесостепном и степном Поволжье Текст. / Н.В. Прохорова, Н.М. Матвеев, В.А. Павловский. Самара: Изд-во «Самарский университет», 1998. - 151 с.

114. Пьянков, В.И. Конструкционная цена растительного материала у видов бореальной зоны с разными типами экологических «стратегий» Текст. / В.И. Пьянков, JI.A. Иванов, X. Ламберс // Физиология растений. 2001а. - Т.48. -№1. - С. 81-88.

115. Пьянков, В.И. Характеристика химического состава листьев растений бореальной зоны с разными типами экологических стратегий Текст. / В.И. Пьянков, Л.А. Иванов, X. Ламберс // Экология. 20016. - №4.-С. 243-251.

116. Пьянков, В.И. Транспорт и распределение ассимилятов у растений среднего Урала с разными типами экологических «стратегий» Текст. / В.И. Пьянков, М.Ю. Яшков, Е.А. Решетова, A.A. Гангардт // Физиология растений. 2000. - Т. 47. — №1. - С. 5-13.

117. Работнов, Т. А. О типах стратегии растений Текст. / Т.А. Работнов // Экология. 1985. - №3. - С. 3-12.

118. Раменский, Л.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова Текст. / Л.Г. Раменский. Ленинград: Наука. Ленинградское отделение, 1971.-333 с.

119. Растения в экстремальных условиях минерального питания: эколого-физиологическое исследование Текст. / под ред. М.Я. Школьника, Н.В. Алексеевой-Поповой. Л.: Наука, 1983. - 176 с.

120. Растительность европейской части СССР Текст. Л.: Наука, 1980.-429 с.

121. РД 52.18.191-89. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди,свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом.

122. РД 52. 18.289-90. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, цинка, свинца, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом.

123. Ревич, Б.А. Место факторов окружающей среды среди внешних причин смерти населения России Текст. / Б.А. Ревич // Гигиена и санитария. 2007. - №1. - С. 25-30.

124. Реймерс, Н. Ф. Природопользование. Словарь-справочник. Текст. / Н.Ф. Реймерс. -М.: «Мысль», 1990. 639 с.

125. Рогова, Т.В. Растительный покров и растительные ресурсы Текст. / Т.В. Рогова, Т.Н. Добрецова, В.Т. Шаландина, К.В. Николаева, A.C. Казанцева // Зеленая книга Татарстана. Казань: Изд-воКГУ, 1993.-с. 64-77.

126. Роева, H.H. Специфические особенности поведения тяжелых металлов в различных природных средах Текст. / H.H. Роева, Ф.Я. Ровинский, Э.Я. Кононов // Журнал аналитической химии. 1996. - Т. 51.-№4.-С. 384-397.

127. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика Текст. / П.Ф. Рокицкий. Минск: Вышейшая школа, 1973. — 320 с.

128. Руководство к комплексной экологической практике по почвоведению и биогеохимии Текст. Казань: Изд-во КГУ, 2004. -25 с.

129. Русин, В.Я. Вредные химические вещества Текст. / В.Я. Русин. -Л.: Химия, 1989. С. 415-436.

130. Савицкене, Н. Содержание тяжелых металлов в лекарственных растениях из разных придорожных зон в Литве Текст. / Н. Савицкене,

131. A. Вайчюнене, A.A. Пясяцкене, С.П. Риспелис, X. Абрахманов, А.Б. Савицкас//Растительные ресурсы. — 1993. — №4. — С. 23-30.

132. Саенко, Г.Н. Распределение некоторых металлов в растениях Текст. / Г.Н. Саенко, A.B. Карякин, В.Э. Крауя, М.М. Фарафонов // Физиология растений. — 1968. Вып. 1. — С. 139-144.

133. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Продовольственное сырье и пищевые продукты Текст. — М.: Минздрав России, 2002. 168 с.

134. СанПиН 2.1.7.573-96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения Текст. М.: Минздрав России, 1997. - 56 с.

135. Сапрыкин, Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы Текст. / Ф.Я. Сапрыкин. JL: Недра, 1984. - 231 с.

136. Сементовский, В.Н. Закономерности морфологии платформенного рельефа Текст. / В.Н. Сементовский. Казань, 1963. -170 с.

137. Сементовский, В.Н. Рельеф Татарии Текст.' / В.Н. Сементовский,

138. B.В. Батыр, A.B. Ступишин. Казань.: Татиздат, 1951. — 38 с.

139. Серегин, И.В. Физиологические аспекты токсического действия кадмия, и свинца на высшие растения Текст. / И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиология растений. 2001. - Т. 48. - № 4. - С. 606-630.

140. Скальный, A.B. Химические элементы в физиологии и экологии человека Текст. / A.B. Скальный. М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век» Мир, 2004. - 216 с.

141. Смирнов, П.М. Минеральные удобрения Текст. / П.М. Смирнов // Агрохимия. М.: Агропромиздат, 1989. - С. 367-427.

142. Соболева, J1.C. Зеленая аптека Татарии Текст. / JI.C. Соболева, И.Л. Крылова. — Казань: Татиздат, 1990. 156 с.

143. Старова, Н.В. Закономерности распределения и взаимодействияхимических элементов в почвах и растениях // Проблемы экологии:144принципы их решения на примере Южного Урала Текст. / Под ред. II.B. Старовой. М.: Наука, 2003.-С. 136-159.

144. Оуслина, Л.Г. Накопление: Си, Zn, Cd и Pb ячменем из5 дерново-подзолистой и торфяной почв при внесении калия и различном pH Текст. / Л.Г. Суслина, J1.M. Анисимова, С.В. Круглов, B.C. Анисимов // Агрохимия: -2006. — №6. С. 69-79.

145. Титлянова, A.A. Бюджет элементов питания в экосистемах Текст. / A.A. Титлянова // Почвоведение. — 2007. — № 12.— С. 14221430;

146. Тунакова, Ю.А. Экологический мониторинг металлов на территории г. Казани Текст. / Ю.А. Тунакова, Д.В. Иванов. Казань: Отечество, 2006. - 298 с.

147. Туников, Г.М. Микроэлементы в окружающей среде и в продуктах питания Текст. / Г.М. Туников, O.A. Захарова, Н.И. Морозова, С.А. Тобратов. Рязань: Бюро рекламы «Мила», 2001. - 255 с.

148. Усманов, И.Ю. Экологическая физиология растений: Учебник Текст. / И.Ю. Усманов, З.Ф. Рахманкулова, А.Ю. Кулагин — М.: Логос, 2001.-224 с.

149. Файза Салама Али Салама. Влияние органических удобрений на подвижность тяжелых металлов в почвах и поступление их в растения Текст.: автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.27 / Файза Салама Али Салама. М., 1993. - 22 с.

150. Физиология растений Текст. : учебник для. студентов вузов / Н.Д.Алехина, Ю.В. Балнокин, В.Ф. Гавриленко и др. ; под ред. И.П. Ермакова. -М.: Академия, 2005. 640 с.

151. Черепанов, С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР) Текст. / С.К. Черепанов. -СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с.

152. Чернавина, И.А. Физиология и биохимия микроэлементов Текст. / И.А. Чернавина. -М.: Высшая школа, 1970. 310 с.

153. Черных, H.A. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах Текст. / H.A. Черных, М.М. Овчаренко. — М.: Агроконсалт, 2002. -200 с.

154. Шаяхметов, Д.А. Тяжелые металлы в окружающей среде Текст. / Д.А. Шаяхметов, A.A. Имамов. Казань: Изд-во КГТУ, 1994. - 72 с.

155. Шихова, Н.С. Биогеохимическая оценка состояния городской среды Текст. / Н.С. Шихова // Экология. 1997. - №2. - С. 146-149.

156. Школьник, М.Я. Микроэлементы в жизни растений Текст. / М.Я. Шихова. Л.: Наука, 1974. - 323 с.

157. Экологический энциклопедический словарь Текст. / Гимадеев М.М., Щеповских А.И. Казань: «Природа», 2000. - 544 с.

158. Ягодин, Б.А. Кадмий в системе почва-удобрения-растения-животные и человек Текст. / Б.А. Ягодин, С.Б. Виноградова, В.В. Говорина // Агрохимия. 1989. - № 5. - С. 118-131.

159. Abou-Arab, А.А.К. Quantity Estimation of Some Contaminants in Commonly Used Médicinal Plants in the Egyptian Market Text. / A.A.K. Abou-Arab, M.S. Kawther, M.E. El Tantawy, R.I. Badeaa, N. Khayria // Food Chemistry. 1999. - № 67. - P. 357-363.

160. Agget, P.J. Physiology and Metabolism of Essential Trace Elements: An outline Text. / PJ. Agget // Clin. Endocrinol. Metab. 1985. - Vol. 14.- № 3. - P. 513-543

161. Alloway, B.J. Toxic Metals in Soil-Plant System Text. / B.J. Alloway. Chichester, UK: John Wiley and Sons, 1994. - 484 p.

162. Angelova, V. Accumulation of Heavy Metals in Leguminous Crop (Bean, Soybean, Peas, Lentils and Gram) Text. / V. Angelova, R. Ivanova, K. Ivanov // Journal of Environmental Protection and Ecology. 2003. - №4.-P. 787-795.

163. Antosiewicz, D.M. Adaptation of Plants to an Environment Polluted with Heavy Metals Text. / D.M. Antosiewicz // Acta. Soc. Bot. Pollon. -1992.-V. 61.-P. 281-299

164. Baker, A.J.M. Accumulators and Excluders: Strategies in the Response of Plants to Heavy Metals Text. / A.J.M. Baker // J. Plant Nutr. -1981. V. 3.- P. 643-654.

165. Baker, D.E. Chemical Monitoring of Soil for Environmental Quality Animal and Health Text. / D.E. Baker, L. Chesnin // Advances in Agronomy. 1975. - V. 27. - P. 306-366.

166. Baranowska, I. Determination of Heavy Metals Contents in Samples of Medicinal Herbs Text. / I. Baranowska, K. Srogi, A. Wlochowicz, K. Szczepanik // Polish Journal of Environmental Studies. 2002. - V.l 1. - №5.-P. 467-471

167. Bheemalingeswara, K. Geochemical Exploration Data: Utility in Environmental Studies Text. / K. Bheemalingeswara // Rapp. och medd. -1991.-V. 69.-P. 123-125.

168. Bridges, E.M. Soils in the Urban Jungle Text. / E.M. Bridges // Geographical magazine. 1989. -V. 61. - P. 1-4.

169. Bridges, E.M. Waste Materials in Urban Soils. Soils in the Urban

170. Environment Text. / E.M. Bridges. London: Blackwell Scientific, 1991. -p. 28-76.

171. Broyer, T.C. Some Aspects of Lead in Plant Nutrition Text. / T.C. Broyer, C.N. Johnson, R.E. Pauli // Plant Soil. 1972. - V. 36 - P. 301310.

172. Caldas, E.D. Cadmium, Mercury and Lead in Medicinal Herbs in Brazil Text. / E.D. Caldas, L.L. Machado // Food Chem. Tox. 2004. -№42.-P. 599-603.

173. Chen, S. Interaction between Cadmium, Lead and Potassium Fertilizer (K2S04) in a Soil-Plant System Text. / S. Chen, L. Sun, T. Sun, L. Chao, G. Guo // Environ Geochem Health. 2007. - № 29. - P. 435-446.

174. Cheng, Sh. Heavy Metals in Plants and Phytoremediation Text. / Sh. Cheng // Environ Sei & Pollut Res. 2003. - № 10. - P. 335-340."

175. Coughtrey, P.J. Cadmium Uptake and Distribution in Tolerant and Nontolerant Population of Holcus Lanatus Grown in Solution Culture / P.J. Coughtrey, M.N. Martin Text. / P.J. Coughtrey // Oicos. 1978. - V. 30. -P. 555-560.

176. Cutler, J.M. Characterization of Cadmium Uptake by Plant Tissue Text. / J.M. Cutler, D.M. Rains // Plant Physiol. 1974. - V. 54. - P. 6771.

177. Driel // Netherlands Journal of agricultural science. — 1990. — V. 38. № 3A.-P. 369-387.

178. De Pasquale, A. Contamination by Heavy Metals in Drugs from Different Commercial Sources Text. / A. De Pasquale, E. Paino, R. De Pasquale, M. P. Germano // Pharmacological Research. 1993. - №27. - P. 9-10.

179. Eisler, R. Handbook of Chemical Risk Assessment Health Hazards to Humans, Plants and Animals Text. / R. Eisler. — Boca Raton: Lewis Publishers, 2000. V.l.

180. Eriksson, J.E. Cd, Ni and Zn Contents of Oats Grain as Related to Soil Factors and Precipitation Text. / J.E. Eriksson, A. Andersson, A. Wenblad // Swedish Journal of Agricultural Research. 1990. - V. 20. - № 2. - P. 81-87.

181. Faelten, S. Minerals for Health Text. / S. Faelten. Emmaus: Rodale press, 1981.-534 p.

182. Femandes, J.C. Biochemical, Phisiological and Structural', Effect of Excess Copper in Plants Text. / J.C. Fernandes, F.S. Henriques // The Botanical Rev. 1991. -V. - 57. - № 3. - P. 246-273.

183. Frank, D. Biologisch-ökologische Daten zur Flora in der DDR Text. /

184. D. Frank, S. Klotz. Halle-Wittenberg: Martin-Luther-Universität, 1988. -110 s.

185. Gobran, G.R. Rhizospheric Process Influencing the Biogeochemistry of Forest Ecosystem Text. / G.R. Gobran, S. Clegg, F. Courchesne // Biogeochemistry. 1998. -№ 42. -P. 107-120.

186. Godzic, B. Accumulation of Heavy Metals in Biscutella laevigata (iCruciferae) as a Function of Their Concentration in Substrate Text. / B. Godzic // Pol. Bot. Stud. 1991. - V.2 - P. 241-246.

187. Godzik, B. Heavy Metals Contant in Plants from Zinc Dumps and Reference Areas Text. / B. Godzic // Polish Bot. Stud. 1993. - V.5. - P. 113-132.

188. Goyer, R.A. Toxic and Essential Metal Interactions Text. / R.A. Goyer // Annu. Rev. Nutr. 1997. - V.17. - P. 37-50.

189. Grime, J.P. Evidence for the Existence of Three Primary Strategies in Plants and its Relevance to Ecological and Evolutionary Theory Text. / J.P. Grime // Am. Nat. 1977. - V. 111. - P. 1169-1194.

190. Grime, J.P. Plant Strategies and Vegetation Processes and Ecosystem Properties Text. / J.P. Grime. 2nd edition. - Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2001.-417 p.

191. Gunn, G. Displacement of Iron from Ferric Ethylenediaminetetraacetic Acid and Ferric Hydroxyethyethylenediaminetriacetic Acid by Copper and Zinc Text. / G. Gunn, H.E. Joham// Soil Science. - 1963. -№ 95. - P. 101-104.

192. Halvorsan, A.D. Equilibrium Relationships of Metal Chelates in Hydroponic Solutions Text. / A.D. Halvorsan, W.L. Lindsay // Soil Science Society of America Proceedings. — 1972. — № 36. P. 755-761.

193. Jarvis, S.C. Cadmium Uptake from Solution by Plants and its Transport From Roots to Shoots Text. / S.C. Jarvis, L.H.P. Lohes, M.J. Hopper // Plant and Soil. 1976. - V. 44. - № 1. - P. 179-191'.

194. Jensen, G.M. Interactions of Cd and Ca in Roots of Willow and Birsh at Different Ca Status Text. / G.M. Jensen // Plant Root from Ccells to System. 14th Long-Ashton Int. Symp. - Bristol, 1995. - P. 70.

195. Kawasaki, T. Effect of Calcium on the Absorption and Translocation of Heavy Metals in Excised Barley Roots: Multy-Compartment Transport Box Environment Text. / T. Kawasaki, M. Moritsugu // Plant Soil. 1987. -V. 100.-P. 21-34.

196. Keddy, P.R. Assembly and Response Rules: Two Goals for Predictive Community Ecology Text. / P.R. Keddy // J. Veget. Sei. 1992. - № 3. -P. 157-164.

197. Kuo, S. Distribution and Forms of Copper, Zinc, Cadmium, Iron, and Manganese in Soils Near a Copper Smelter Text. / S. Kuo, P.E. Heilman, A.S. Baker // Soil Sei. 1983. - № 135. - P. 101-109.

198. Lindsay, W.L. The Chemistry of Iron in Soils and its Availability to Plant Text. / W.L. Lindsay, A.P. Schwab // J. Plant Nutr. 1982. - V. 5. -P. 821-840.

199. Maiz, I. Evaluation of Heavy Metal Availability in Polluted Soils by Two Sequential Extraction Procedures Using Factor Analysis Text. / I. Maiz, I. Arambarri, R. Garcia, E. Millan // Environmental Pollution. 2000. -V. 110.-P. 3-9.

200. Marschner, H. Mineral Nutrition of Higher Plant Text. / H. Marschner. 2nd edn. London: Academic Press. 1995. - 889 p.

201. McGrath, S.P. The Effects of Soil Organic Matter Levels on Soil

202. Solution Concentrations and Extractabilities of Manganese, Zinc and Copper Text. / S.P. McGrath, J.R. Sanders, M.H. Shalaby // Geoderma. -1988:-V. 42.-P. 177-188.

203. Metalle in der Umvelt. Verteilung, Analytik und biologische Relevanz. Herausgegeben von E. Merian Text. Verlag Chemie. Weinheim - Deerfield Beach. Florida-Basel, 1984. - 722 s.

204. Ozkutlu, F. Monitoring of Cadmium and Micronutrients in Spices Commonly Consumed in Turkey Text. / F. Ozkutlu, N. Sekeroglu, S.M. Kara // Res. J. Agr. Biol. Sei. 2006. - №2. - P. 223-226.

205. Ramos, I. Cadmium Uptake and Subcellular Distribution in Plants of Lactuca sp. Cd-Mn Interaction Text. / I. Ramos, E. Esteban, J.J. Lucena, A. Garate // Plant Sei. 2002. - V. 162. - P. 761-767.

206. Roberts, R.D. Dispersal of Heavy Metals from Abandoned Mine Workings And Their Transference Through Terrestrial Food Chains Text. / R.D. Roberts, M.S. Johnson // Environ. Poll. 1978. - V.16. - P. 293-298.

207. Rosenbaum, M.S. Classification of Artificial (man-made) Ground

208. Text. / M.S. Rosenbaum, A.A. McMillan, J.H. Powell, A.H. Cooper, M.G. Culshaw, K.D. Northmore // Engineering Geology. 2003. - V. 69. - P. 399-409.

209. Sauve, S. Copper Solubility and Speciation of in situ Contaminated Soils: Effects of Copper Level, pH and Organic Matter Text. / S. Sauve, M.B. McBride, W.A. Norvell, W.H. Hendershot // Water, Air and Soil Pollution. 1997. - V. 100. - P. 133-149.

210. Tilman, D. Mechanisms of Plant Competition for Nutrients: the Elements of Predictive Theory of Competition Text. / D. Tilman // Perspectives in Plant Competition. -N.-Y. e.a. Acad. Press, 1990. P. 117141.

211. Westoby, M. Plant Ecological Strategies: Some Leading Dimensions of Variation Between Species Text. / M. Westoby, D.S. Falster, A.T.

212. Moles, P.A.Vesk, I J. Wright I I Annu. Rev. Ecol. Syst. 2002. - V. 33. - P. 125-159.

213. Woods, P.W. Herbal Healing Text. / P.W. Woods // Essence. 1999. - V. 30. - P. 42-46.

214. Yoon, J. Accumulation of Pb, Cu, and Zn in Native Plants Growing on a Contaminated Florida Site Text. / J. Yoon, X. Cao, Q. Zhou, L.Q. Ma // Science of the total Environment. 2006. - V. 368. - P. 456-464.

215. Список исследованных видов растений и их хозяйственное использование

216. Семейство Астровые (Asteraceae Dumorl1):

217. Бодяк щетинистый (Cirsium setosum (Willd.) Besser) — лекарственное, медоносное2.

218. Бодяк обыкновенный (Cirsium vulgare (Savi) Airy-Shaw or Ten.)

219. Полынь горькая {Artemisia absinthium L.) лекарственное, эфирномасличное, пряное.

220. Полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.) лекарственное, пряное, инсектицидное.

221. Полынь равнинная (Artemisia campestris L.) эфирномасличное

222. Полынь Маршалла (Artemisia marshalliana Spreng.) — эфирномасличное, закрепитель песков.

223. Нивяник иркутский (Leucanthemum ircutianum Turcz. ex DC. Tzvelev) -лекарственное, красильное, декоративное.

224. Мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara L.) лекарственное, медоносное.

225. Пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.) лекарственное, эфирномасличное, пряное, инсектицидное, ядовитое.

226. Крестовник Якова (Senecio jacobaea L.) ядовитое.

227. Тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium L.) лекарственное, эфирномасличное, пряное, медоносное, красильное, инсектицидное.

228. Кошачья лапка двудомная (Antennaria dioica (L.) Gaertn.) лекарственное, декоративное.

229. Цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.) лекарственное, овощное, суррогат кофе.

230. Василек луговой (Centaurea jacea L.) медоносное.

231. Василек шероховатый (Centaurea scabiosa L.) — медоносное, кормовое.

232. Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.) лекарственное, медоносное, овощное.

233. Лопух паутинистый (Arctium tomentosum Mill.) лекарственное, медоносное, крахмалоносное, пищевое.

234. Девясил британский (Inula britannica L.) лекарственное, медоносное, кормовое.

235. Девясил шершавый (Inula hirta L.)

236. Кульбаба щетинистая (Leontodon hispidus L.) медоносное.

237. Латинские названия видов даны по С.К. Черепанову (1995)

238. Тип хозяйственного использования дан по О.В. Бакину с соавт. (2000)

239. Трехреберник продырявленный (Tripleurospermum perforatum (Merat) M. Lainz.) -инсектицидное.

240. Ромашка аптечная (Matricaria recutita L.) — лекарственное, красильное, эфирномасличное.

241. Семейство Кипрейные (Onagraceae Juss.):

242. Иван-чай узколистный (Chamerion angustifolium (L.) Holub) лекарственное, медоносное, крахмалоносное, кормовое, овощное, суррогат чая, дубильное, волокнистое, декоративное, закрепитель склонов.

243. Семейство Мятликовые (Poaceae Barnhartp:

244. Вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth) техническое, закрепитель песков.

245. Вейник тростниковый {Calamagrostis arundinaceae (L.) Roth) кормовое.

246. Полевица тонкая {Agrostis tenuis Sibth.) — кормовое.

247. Мятлик узколистный {Роа angustifolia L.) — кормовое.

248. Ежа сборная {Dactylis glomerata L.) кормовое.

249. Кострец безостый {Bromopsis inermis (Leyss.) Holub) культивируется в качестве кормового растения.

250. Ковыль перистый {Stipapennata L.) Семейство Зверобойные (Hypericaceae Juss.):

251. Зверобой продырявленный {Hypericum perforatum L.) лекарственное, перганосное, красильное, кормовое.

252. Семейство Розовые (Rosaceae Juss.):

253. Лапчатка серебристая {Potentilla argentea L.) — лекарственное, медоносное, кормовое, дубильное, красильное.

254. Земляника лесная {Fragaria vesca L.) — лекарственное, витаминное, суррогат чая, медоносное.

255. Земляника зеленая (Fragaria viridis (Duchesne) Weston)- ягодное, лекарственное, суррогат чая.

256. Костяника {Rubus saxatilis L.) лекарственное, плодовое, медоносное.

257. Репешок обыкновенный {Agrimonia eupatorio L.) — лекарственное, медоносное, дубильное, красильное.

258. Таволга обыкновенная {Filipéndula vulgaris Moench) — пищевое, медоносное, декоративное.

259. Семейство Вьюнковые (Convolvulaceae Juss.):

260. Вьюнок полевой {Convolvulus arvensis L.) лекарственное, кормовое.

261. Семейство Мареновые (Rubiaceae Juss.):

262. Подмаренник мягкий (Galium mollugo L.) — красильное.

263. Подмаренник душистый (Galium odoratum (L.) Scop.) — лекарственное, пряное, медоносное, красильное, инсектицидное.

264. Семейство Бобовые (Fabaceae Lindl.):

265. Люпин многолистный (Lupinus polyphyllus Lindl.) — лекарственное, ядовитое.

266. Горошек мышиный ( Vicia cracca L.) лекарственное, кормовое, медоносное.

267. Горошек тонколистный {Vicia tenuifolia Roth) кормовое, медоносное.

268. Клевер горный (.Amoria montana (L.) Sojak) кормовое, медоносное.

269. Клевер луговой (Trifolium pratense L.) кормовое, лекарственное, медоносное, красильное.

270. Люцерна серповидная (Medicago falcata L.) культивируется на полях в качестве кормового растения и изредка дичает, встречается по опушкам лесов, у дорог, в поймах рек.

271. Семейство Гречиховые (Polygonaceae Juss):

272. Щавель пирамидальный (Rumex thyrsißorus Fingerh.) — лекарственное, витаминное, пищевое, кормовое, дубильное.

273. Щавель конский {Rumex confer tus Willd.) лекарственное, кормовое, красильное. Семейство Норичниковые {Scrophulariaceae Juss.):

274. Льнянка обыкновенная {Linaria vulgaris Mill.) — лекарственное, медоносное, ядовитое.

275. Вероника лекарственная {Veronica officinalis L.) лекарственное.

276. Вероника широколистная ( Veronica teucrium L.)

277. Коровяк медвежье ушко {Verbascum thapsus L.) лекарственное, медоносное, красильное.

278. Семейство Сельдерейные (Apiaceae Lindl.):

279. Бедренец-камнеломка {Pimpinella saxífraga L.) — лекарственное, медоносное, пищевое, кормовое.

280. Пастернак посевной {Pastinaca sylvestris Mill.) медоносное, пряное.

281. Сныть обыкновенная {Aegopodium podagraria L.) овощное, кормовое, медоносное.

282. Семейство Вересковые (Ericaceae Juss.):

283. Черника {Vaccinium myrtillus L.) лекарственное, ягодное, медоносное, дубильное, красильное.

284. Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea L.) — лекарственное, ягодное, витаминное, медоносное, суррогат чая, дубильное.

285. Семейство Жимолостные (Caprifoliaceae Juss.):

286. Линнея северная (Linnaea borealis L.) Семейство Ландышевые (Convallariaceae Ногап.):

287. Ландыш майский (Convallaria majalis L.) — лекарственное, эфирномасличное, декоративное, ядовитое.

288. Купена душистая (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce) — ядовитое, лекарственное, декоративное.

289. Семейство Кислицевые (Oxalidaceae R. Br.-):

290. Кислица обыкновенная (Oxalis acetosella L.) — овощное. Семейство Грушанковые (Pyrolaceae Dumort.4):

291. Ортилия однобокая (Orthilia secunda (L.) House) — лекарственное. Семейство Щитовниковые (Dryopteridaceae Ching):

292. Щитовник мужской (Dryopteris filix-mas (L.) Schott) ядовитое, дубильное, глистогонное, декоративное.

293. Семейство Плауновые (Lycopodiaceae Beauv. Ex Mirb.):

294. Плаун годичный (Lycopodium annotinum L.) техническое, декоративное.

295. Дифазиаструм сплюснутый (Diphasiastrum complanatum (L.) Holub) красильное, декоративное.

296. Семейство Подчешуйковые (Hypolepidaceae Pichi Sermolli):

297. Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn) ядовитое, лекарственное, овощное (молодые листья - "улитки"), техническое.

298. Семейство Маковые (Papaveraceae Juss.):

299. Чистотел большой (Chelidonium majus L.) — ядовитое, лекарственное, жирномасличное, красильное.

300. Семейство Губоцветные (Lamiaceae Lindl.):

301. Черноголовка обыкновенная {Prunella vulgaris L.) медоносное.

302. Пахучка обыкновенная (Clinopodium vulgare L.)

303. Зопник клубненосный (Phlomoides tuberosa (L.) Moench) лекарственное, медоносное, крахмалоносное.

304. Тимьян ползучий (Thymus serpyllum L.) лекарственное, медоносное, пряное, эфирномасличное, дубильное.

305. Шалфей мутовчатый (Salvia verticillata L.) медоносное.

306. Пустырник пятилопастной (Leonurus quinquelobatus Gilib.) лекарственное, медоносное.

307. Семейство Осоковые (Cyperaceae Juss.):

308. Осока соседняя (Carex contigua Hoppe in Sturm) кормовое. Семейство Гераниевые (Geraniaceae Juss.):

309. Герань лесная (Geranium sylvaticum L.) медоносное, красильное. Семейство Молочайные (Euphorbiaceae Juss.):

310. Молочай прутьевидный {Euphorbia virgata Waldst. et Kit.) лекарственное, красильное.

311. Пролесник многолетний {Mercurialisperennis L.) ядовитое, красильное. Семейство Подорожниковые (Plantaginaceae Juss.):

312. Подорожник средний (Plantago media L.) лекарственное, медоносное. Семейство Ластовневые (Asclepiadaceae R. Br.):

313. Винцетоксикум Альбова (Vincetoxicum albovianum (Kusn.) Pobed.) ядовитое, медоносное, волокнистое.

314. Семейство Маревые (Chenopodiaceae Vent.):

315. Марь белая (Chenopodium album L.) — овощное, перганосное, красильное, техническое.

316. Семейство Капустные (Brassicaceae Burnett):

317. Свербига восточная (Bunias orientalis L.) овощное, кормовое, медоносное.

318. Ярутка полевая (Thlaspi arvense L.) лекарственное, жирномасличное,

319. Семейство Бурачниковые (Boraginaceae Juss.):

320. Синяк обыкновенный (Echium vulgare L.) ядовитое, лекарственное, медоносное, красильное.

321. Медуница неясная {Pulmonaria obscura Dumort.) — лекарственное, медоносное, овощное.

322. Семейство Первоцветные (Primulaceae Vent.):

323. Первоцвет весенний {Primula veris L.) — лекарственное, овощное, витаминное, медоносное, красильное, декоративное.

324. Семейство Гвоздичные (Caryophyllaceae Juss.):

325. Звездчатка жестколистная {Stellaria holostea L.) — ядовитое, медоносное. Семейство Хвощевые (Equisetaceae Rich.ex DC):

326. Хвощ лесной {Equisetum sylvaticum L.) ядовитое, лекарственное, красильное. Семейство Кирказоновые (Aristolochiaceae Juss.):овощное.

327. Копытень европейский (Asarum europaeum L.) — ядовитое, лекарственное, красильное.

328. Семейство Лютиковые (Ranunculaceae Juss.):

329. Борец волчий (Aconitum longiracemosum Vorosch.) — ядовитое, инсектицидное. Семейство Колокольчиковые (Campanulaceae Juss.):

330. Колокольчик крапиволистный (Campanula trachelium L.) лекарственное, декоративное, овощное.

331. Обилие видов, типы адаптивных стратегий исследованных дикорастущих растений

332. Вид Типы стратегий Номер пробной площадки1* 2** № 1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 №11 №12 №13 №14 №15

333. Cirsium setosum С мезофит сор.1 cop.2 cop.3

334. Artemisia absinthium CR мезофит sol. sol. sol. cop.2

335. Chamerion angustifolittm С мезофит sp. cop.l

336. Calamagrostis epigeios С ксерофит sp. cop.2 cop.21.ucanthennwi ircutianum CR/CSR мезофит сор.2 cop.l

337. Hypericum perforatum CR/CSR мезофит sol. sp.

338. Potentilla argentea CSR мезофит sp. sol. cop.l

339. Convolvulus arvcnsis CR мезофит sp. sp. сор. 2 cop.l

340. Tuss llago /arfara CR мезофит sp. cop.l

341. Galium mollugo С мезофит cop.2 сор. 1 cop.3 cop.l1.pinus polyphyllus С мезофит sol. cop.2

342. Fragaria vesca CSR мезофит cop.l sp. sp. cop.3

343. Cirsium vulgare CR мезофит sp.

344. Rumex thyrsiflorus С мезофит sp. cop.l sol.

345. Agrostis tenuis мезофит cop.3 cop.21.naria vulgaris CR мезофит sol.

346. Tanacetum vulgare С мезофит sol. cop.3 cop.2

347. Senecio jacobaea R мезофит cop.3

348. Pimpinella Saxífraga S мезофит cop.2 cop.2 cop.l

349. Achillea millefolium CR/CSR мезофит sp. sol. cop.l sp. sp. сор. 2

350. Vaccinium myrtillus CS мезогигрофит sp. cop.3 cop.2

351. Vaccinium vitis-idaea CS мезофит sp. cop.21.nnaea borealis CSR мезофит сор. 3

352. Rubus saxatilis CSR мезофит cop.2 cop.2 cop.2

353. Convallaria majalis CS мезофит cop.l cop.3 cop.3

354. Oxalis acetosella CSR мезофит cop.3 cop.2

355. Orthilia secunda S мезофит sp. cop.2

356. Dryopteris filix-mas CS мезофит sp. cop.21.copodium annotinum CS мезофит sp.

357. Pteridium aquilinum с мезоксерофит cop.l

358. Calamagrostis arundinaceae с мезофит sol.

359. Вид Типы стратегий Номер пробной площадки1* 2** № 1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 №11 №12 №13 №14 №15

360. Polygonatum odoratiim CSR мезофит sp.

361. Antennaria dioica CSR ксерофит sol.

362. Diphasiastrum complanatum мезофит sp.

363. Veronica officinalis С мезофит sp.

364. Chelidonium majus CSR мезофит sp.

365. Poa angustifolia С ксерофит cop.3 soc.

366. Prunella vuldaris CSR мезофит cop. 1

367. Clinopodium vulgare cs мезофит cop.l

368. Cichorhim intybus С мезофит cop.2 cop.l cop.2 cop.l

369. Artemisia vulgaris С мезофит cop.l sp.

370. Centaurea jacea С мезофит cop.2 cop.2

371. Pastinaca sativa С мезофит cop.3

372. Taraxacum officinale CSR мезофит cop.2 sp. cop.2

373. Vicia cracca С мезофит cop.2 cop.l

374. Arctium tomentosum С мезофит sp. .

375. Dactylis glomerata С мезофит cop.l cop.2 cop.l1.ula britannica CSR мезофит sol.

376. Agrimonia eupatorio CSR мезофит sol.

377. Centaurea scabiosa С мезофит cop.l

378. Veronica teucrium С мезофит sp. cop. 1

379. Carex contigua CS мезофит sol.

380. Phlomoides tuberosa с ксерофит sp. sol.

381. Filipéndula vulgaris CSR ксерофит sp. cop.l

382. Amoria montana CSR мезофит sp.1.ontodon hispidus S мезофит sol.

383. Geranium sylvaticum с мезофит • cop.2

384. Fragaria viridis CSR мезофит cop.2 cop.2

385. Vicia tenuifolia Roth С мезофит cop.l

386. Bromopsis inermis С мезофит cop.3 cop.l

387. Euphorbia virgata мезофит sp. cop.2 cop.l

388. Stipa pennata ксерофит cop.3

389. Plantago media CSR мезофит cop.l sp.1.ula hirta CS мезофит sp.

390. Thymus serpyllum CS ксерофит sp.

391. Salvia verticillata CSR ксерофит cop.l

Информация о работе

Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна
кандидата биологических наук
Казань, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание"

Заключение Диссертация по теме "Экология", Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сибгатуллина, Мадина Шавкатовна, Казань

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Металлы в дикорастущих растениях Татарстана и факторы, определяющие их содержание
ВАК РФ 03.00.16, Экология