Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Популяции дождевых червей придорожных полос в условиях загрязнения свинцом

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Популяции дождевых червей придорожных полос в условиях загрязнения свинцом"

ГОЛОВАНОВА Елена Васильевна

ПОПУЛЯЦИИ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ ПРИДОРОЖНЫХ ПОЛОС В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СВИНЦОМ

03.00.16-Экология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

/ У

ГОЛОВАНОВА Елена Васильевна

ПОПУЛЯЦИИ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ ПРИДОРОЖНЫХ ПОЛОС В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СВИНЦОМ

03.00.16-Экология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологичеоких наук

/.

у

<'''. 5

^с и

АЗЛМЖ

Работа выполнена в Омском государственном педагогическом университете

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Калингнко Николай Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Нгзавитин Анатолий Григорьевич

доктор биологических наук, профессор

Сидоров Геннадий Николаевич

Ведущая организация:

Институт ветеринарной медицины Омского государственного аграрного университета

Защита состоится « . ¿.■ ■■.■I 2003 года в /С час. на заседании диссертационного совета К 212.177.02 в Омском государственном педагогическом университете по адресу644099, г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

С диссертацией можно ознакомиться 8 библиотеке Омского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан « ^ » /Уу-^Ц" 2003 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Е.С. Березина

рос. иаииоилльйая, БИБЛИОТЕКА

гм(пгк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В результате интенсивного движения транспорта вдоль автомагистралей образуются техногенные аномалии, в первую очередь, по содержанию в почвах свинца (Никифорова, 1977, 1981; Савельева, 1980 и др.). Этот элемент в настоящее время представляет собой большую опасность из-за высокой токсичности и широкого распространения (Гильденекиольд с соавт,, ¡992). Основным источником попадания данного металла в окружающую среду в нашей стране является автотранспорт, использующий бензин, содержащий свинец (Добровольский, Савельева, 197 8). Ежегодно а придорожной полосе оседают более полутора тысяч тонн соединений свинца в городах и посёлках и приблизительно такое же количество вне населённых пунктов (Никифорова, 1977). Для исследования почвенного покрова, подвергшегося воздействию данного загрязнителя, необходимо изучение биологической составляющей (Садовникова, Зырин, 1985; Ко&альчук с соавт., 2002 и др.). Связано это с тем, что в отличие от методов физико-химического контроля, биологический анализ позволяет выявить не только степень и интенсивность влияния, но и проследить динамику деградации экосистемы во времени и пространстве (Пястолова с соавт,, 1989). Среди обитателей почвы в наибольшей степени требованиям к выбору биоиндикаторов отвечают дождевые черви (Перель, 1958; Гиляров, ПокаржевскиЙ, 1983), Заглатывая грунт, они соприкасаются с загрязнителями изнутри, а не только снаружи (Гиляров, 1978). Эти животные многочисленны, осёдлы, с малым индивидуальным участком обитания. Они обладают сравнительно крупными размерами, что удобно для анатомирования. Их обмен веществ и размножение интенсивны, а жизнь достаточна для исследования продолжительности (Криволуцкий, 1985). Можно утверждать, что люмбрицвды отвечают всем требованиям к выбору биоиндикаторов. Изучением действия тяжёлых металлов на дождей вых червей занимались многие учёные. Однако они исследовали популяции люмбрицид в ситуациях промышленного загрязнения (Gomy, 1975; Rhee, 1977; Bengtsson et al„ 1983; Бессалицина, 1987; Богач с соавт., 1988; Дончева, 1992 и др.) или же в лабораторных условиях (Beyer, 1981; Roberts, Dorough, 1984; Bengtsson et al., 1986 и др.). При этом, как мы уже отмечали, основным источником попадания в окружающую среду свинца являются выхлопные газы автотранспорта.

Все вышеперечисленные данные определили необходимость наших исследований.

: Цель и задачи исследования. Цель данной работы заключалась в комплексном анализе влияния различных концентраций свинца на популяции дождевых червей, обитающих в придорожных зонах.

Дня достижения указанной цели решались следующие задачи: 1. Установить количество свинца, кадмия, ртути, меди и цинка в исследуемых почвах.

2. Изучить удельный вес почвы, структурный и гранулометрический состав, количество гигроскопической воды, содержание гумуса, pH солевой, ёмкость катиоиного обмена образцов, катионно-анионный состав водной вытяжки.

3. Определить видовой состав, численность и плотность популяций, возрастную структуру, влажную и сухую массу, вертикальное распределение дождевых червей в зависимости от концентрации подвижных форм свинца в среде обитания, количества гумуса и кислотности почвы.

4. Проанализировать накопление свинца различными видами дождевых червей.

Научная новизна. С помощью трёхфакторного дисперсионного анализа выявлено достоверное влияние содержания подвижных форм свинца в почве на количество видов, возрастных групп, численность и массу дождевых червей

Показаны закономерности изменения ряда показателей популяций доне-девых червей з зависимости от количества РЬ в среде обитания. Впервые определён видовой состав, сравнительная численность и плотность, семейства Lumbricidae придорожных полос г. Омска. Установлены возрастная структура популяций, сырая и сухая масса дождевых червей. Изучена пространственная динамика вертикального распределения люмбрицид по горизонтам почвы в период минимальных естественных миграций.

Выявлены межвидовые различия в накоплении свинца дождевыми червями, Установлена обратная корреляционная связь между содержанием подвижных форм свинца в почве и накоплением его в тканях Eisenia norden-skioldi (Eisen),

Практическая значимость работы Выявленные высокие обратные корреляционные зависимости между концентрацией в почве свинца и видовым составом, численностью, массой, количеством возрастных состояний и вертикальным распределением дождевых червей позволяют рекомендовать использование видов Е. nordenskioldi и Octolasium lacteum (Oerley) в качестве индикаторов состояния почв придорожных экосистем.

Выполнен комплексный анализ почв ряда территорий г, Омска, прилегающих к автомагистралям. В частности, исследовано состояние земель «Птичьей Гавани» - уникального памятника природы. Эта данные могут быть применены в дальнейших работах, проводимых на этих площадях.

Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций по курсу «(Особенности экологии г. Омска и Омской области», а также при проведении экологической практики у студентов химико-биологического факультета Омского государственного педагогического университета.

Апробация работы. Результаты исследований представлены на научно-практической конференции «Изучение экосистемы природного парка «Птичья Гавань»» (Омск, 2002), на II международной конференции «Экология и

безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2002), на Всероссийской конференции «Химическое загрязнение среды обитания» (Пенза, 2003), на всероссийской конференции «Проблемы биологической науки и образования в педагогических вузах» (Новосибирск, 2003), на I международной научно-практической конференции «Животные в антропогенном ландшафте» (Астрахань, 2003).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 5 статей.

Структура и объём работы Диссертация изложена на 131 странице, включает 19 таблиц и 28 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов изучения почв и снеговой воды пробных площадок, результатов исследования популяций дождевых червей, обсуждения результатов, выводов, предложений, библиографического списка и приложений. Список литературы включает 207 наименований, в том числе 59 на иностранных языках.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Изменение концентраций подвижных форм свинца в почве оказывает существенное отрицательное влияние на видовой состав, численность, плотность, массу, возрастную структуру популяций и вертикальное распределение семейства ЬитЬНс1с1ае.

2. Накопление свинца в тканях дождевых червей видоспецифично и зависит от содержания подвижных форм металла в почва

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом для настоящей работы послужили результаты полевых исследований в период с 1999 по 2003 годы в г. Омске. Нами были изучены придорожные полосы в районе трёх автострад В каждой из них закладывались 5—14 пробных площадок на расстоянии 1 - 770 м от дороги. Для анализа вертикального распределения веществ монолиты делили на горизонты А и АВ. В образцах определяли удельный вес, структурный и гранулометрический состав, содержание гигроскопической воды, количество гумуса, рН солевой, ёмкость катионного обмена почвы, катионно-анионный состав водной вытяжки, подвижные формы свинца, кадмия и валовое содержание свинца, кадмия, ртути, меди и цинка. Анализ проб производили в Отделе химико-аналитического контроля почв ФГУ «Центра агрохимической службы «Омский» в соответствии с ГОСТами 26213-01, 26483-85, 174401-84, 26423-85 и методическими указаниями сотрудники лаборатории, Тяжёлые металлы определяли атомно-абсорбционным методом (Хавизов, Цалев, Е983). Для изучения количества выпадений свинца за зимний период нами были отобраны пробы снега. Сбор пластов осуществлялся в марте 2003 года в соответствии со стандартными требованиями (Василенко с соавт., 1985) В каждой придорожной полосе закладывалось от 7 до 13 площадок на расстоянии 1 - 500 м от автострады. Подготовка и анализ проб производились сотрудниками ФГУ

«Центр агрохимической службы «Омский» в соответствии с методическими указаниями и международными стандартами: Анализ снеговой воды на содержание свинца осуществлялся атомно-абсорбционным методом.

Для изучения населения дождевых червей на каждой из пробных площадок исследовали 5-15 почвенных монолитов размером 50*50*50 см стандартным способом (Гиляров, 1941, 1975; Фасулати, 1971). Для анализа вертикального распределения люмбрицид монолиты делили на вертикальные пласты: 0 — 10см, 10-20 см, 20-50 см. Установление видов производилось по определительной таблице 'Г.С. Перель (1977а). Черви каждого вида взвешивались на электронных весах во влажном виде и после высушивания в сушильном шкафу при 80е С до постоянного веса. Также в каждой из проб анализировался возрастной состав червей. Подсчитывал ось количество коконов, маленьких белёсых червей и беспоясковых червей, измерялся их вес во влажном виде. У наиболее многочисленных видов загрязненной и фоновой территорий определяли содержание свинца в тканях Анализ животных образцов производился в Лаборатории испытаний сельскохозяйственной и пищевой продукции «Центра агрохимической службы «Омский» я соответствии с ГОСТом 51301-99 н методическими указаниями МУ 08-47/092 наин-версионно-вольтамперометрнческом анализаторе типа ТА сотрудниками лаборатории.

При обработке результатов использовались стандартные статистические методы (Плохинский, 1961; Чернов, 1975; Лакин, 1990; Васильева, 2000). Проводился полный корреляционный, регрессионный, а также трёхфактор-ный дисперсионный анализы. Достоверность разности между средними знаг чениями двух выборочных комплексов определяли с. помощью критерия Стью дейта. При описании результатов исследований нами использовался такой показатель как индекс токсической нагрузки (К№), который вычисляется отношением концентрации подвижных форм свинца на исследуемой площадке к контрольному содержанию.

Всего было изучено 48 сборных проб почвы на физико-химические показатели, 27 объединённых проб снеговой воды на содержание водорастворимых и шслоторастворимых форм свинца и 642 пробы (по 214 в каждом горизонте) на различные характеристики населения дождевых червей В работе были обследованы в сумме 1471 взрослых поясковых экземпляров люмбрицид

Схема исследований представлена в рис. 1.

Популяции дождевых червей придорожных полос г. Омска

Пробные площадки

-4—« г рзк—--

«Птичья 33 Се- Красный

Гавань» верная Пахарь

Почвы

Химический анализ '

Катионно-аи ионный состав водной вытяжки

Ёмкость катонного обмена

Гумус

рН солевой

Физический анализ

Удельный вес

Структурный состав

Гранулометрический состав

Содержание гигроскопической воды

Тяжелые металлы

РЬ

не

Сй

гп

Си

Рис. 1. Схема исследований

Материал исследований

Дождевые черви

Видовой сосгав

Численность и плотность

Масса

Возрвстиой состав

Вертикальное распределение

Накопление свинца I тканя!

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВ ПРОБНЫХ

ПЛОЩАДОК

Пробные площадки «Птичьей Гавани» относятся к аллювиальному луговому типу почв. Они нейтральные или слабощелочные, тяжёлые по составу, с различным содержанием гумуса У дороги засолены по хлоридно-сульфатному типу и по хлору. Содержание в почвах подвижных форм С<1 невелико и составляло 0,14 мг/кг в двух метрах от дороги и 0,20 в 770 м от автострады. Это цифры одного порядка, и хотя ПДК для подвижных форм кадмия в почве не определены, можно утверждать, что земли «Птичьей Гавани» не были загрязнены этим элементом. Валовое количество кадмия составляло 0,66 мг/кг у дороги, 0,36 в 60-ти м от автострады и 0,31 на расстоянии

770 м, ОДК для этого элемента - 2 мг/кг. Такая же ситуация сложилась с валовым содержанием ртути. Количество этого элемента составляло 0,032 в 770 м от дороги и 0,027 мг/кг на самой близкой к автостраде площадка ПДК для валового содержания И^ - 2,1 мг/кг почвы. Валовое количество меди, цинка н свинца у дороги превышало контрольное в 3,5 - 6 раз, но укладывалось в ОДК. Количество подвижных форм свинца колебалось от 1,25 мг/кг в верхнем горизонте до 48,80, ПДК этого элемента составляет 6,0 мг/кг.

Пробные площадки, расположенные вдоль дороги улицы 33 Северная, относятся к чернозёмно-луговому типу почв. Они нейтральные, средней тяжести с невысоким содержанием гумуса вблизи автотрассы и засолены в средней степени по сульфатно-хл ори дному типу. Валовое содержание цинка в горизонте А составляло вблизи от дороги 146,3 мг/кг (ОДК для нейтральных тяжёлых почв - 220 мг/кг), в 15 м - 78,1 мг/кг, а в 100 м от источника загрязнения - 64,0 мг/кг. Массовая доля кислоторастворимой формы меди была равна 49,7 мг/кг в 1 м от дорога, 31,2 мг/кг - в 15 м и 27,3 мг/кг - в 100 м. Ориентировочно допустимая концентрация количества этого металла в нейтральных землях при данной ёмкости катионного обмена составляет 132 и г/кг. Валовая концентрация кадмия и ртути оказалась очень низкой и практически не отличалась от фоновьк количеств. Массовая доля хислотораство-римых форм свинца у дороги также не превышала ПДК но была в 4,7 раза больше контрольных количеств и в 8,5 больше кларка (Виноградов, 1957}.. Содержание подвижного свинца в землях колебалось отО,54 мг/кг (в 100 м от автострады) до 24,10 мг/кг (у источника загрязнения) при ПДК 6 мг/кг.

Улица Красный Пахарь пересекает 33 Северную и отличается ог неё только интенсивностью движений автотранспорта Поэтому почвы здесь оказались того же типа и химического состава, что и на предыдущей площадке. Различие заключалось в меньшей степени засоленности придорожной полосы и меньшей нагрузке валовых количеств цинка и меди. Подвижные формы свинца содержались в данных землях практически в том же количеству что и на 33 Северной -1,12-17,60 мг/кг, увеличиваясь по мере приближения к дороге.

Как видно из представленных выше данных, рассматриваемые придорожные полосы загрязнены исключительно подвижными формами свинца

Все анализируемые физические характеристики почв варьировали в незначительной степени и поэтому используются лишь для описания пробных площадок. Среди химических показателей исследовались в работе те, которые по-литературным данным влияют на популяции дождевых червей и обладают достаточной вариабельностью.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ Видовой состав

С помощью .рёхфакторного дисперсионного анализа изучалось влияние различных концентраций подвижных форм свинца, содержания гумуса и pH солевого в верхнем горизонте почвы на количество видов дождевых червей В высшей степени достоверным (Р < 0,001) оказалось воздействие свинца. Действие двух других факторов, а также комбинирования градаций было небольшим и недостоверным. Сила влияния изменения содержания металла в почве на видовой состав, рассчитанная методом Плохинского, составила 0,85 ± 0,03 (Р < 0,001). Тот же показатель, вычисленный способом Снедекора, оказался ниже (0,58 (Р < 0,001)).

В почвах «Птичьей Гавани» нами было встречено 5 видов дождевых червей: Dendrobaena octaedra (Sav.), Eisenia nordenskiotdi (Eisen), Eisenia foetida (Sav.), Lumbricus rubellus Hoffm., Octolasium lacteum (Oerley). На всех пробных площадках в верхнем горизонте преобладал по численности по сухой и влажной массе вид Е. nordenskioldi. Соотношение количества особей разных видов на первой исследовательской площади представлено в рис. 2.

I 10

^ Ü 5

3 н

1 0

g Е, D. octaecka Е. foetida L, rubelte О. lacteum

nordenskiaidi

О770мотдороги Ш100 мот дороги

Рис. 2. Соотношение численности видов дождевых червей в верхнем горизонте почв «Птичьей Гавани» на расстоянии 770 м и 100 м от дороги

В 300 м от дороги исчез вид В. осШейга. Возможно, это было связано не столько с небольшим увеличением подвижных форм свинца в гумусовом горизонте, сколько с ростом рН. Соотношение видов осталось подобным первым двум площадкам. На площадке, расположенной в 100 м от автомагистрали, уже не встречался К [оеййа (см. рис. 2), По всей видимости, этот вид оказался одним из наиболее чувствительных по отношению к повышенному содержанию свинца в верхнем горизонте почвы. Кроме того, отсутствие навозного червя можно объяснить снижением гумуса в среде обитания по сравнению с другими площадками. При проведении корреляционного анализа выяснилось, что зависимость численности Е. /оеШа от количества органического вещества определялась на 16%, при этом данная связь не перешагивала

первый порог достоверности. В то же время корреляция между содержанием подвижных форм свинца в почве и обилием животных составила-0,63 ± 0,22 (Р < 0,05). В 60 м от дороги остались уже два вида люмбрицид Е. погйепяЫоШ и О. 1ас!еит, Причём последний был обнаружен в очень небольшом количестве - 0,30 ± 0,15 экз. В 20, 10 и 5 м от дороги исчез О. 1ас1еит. Остался только Е. поЫепхкю!(И. Таким образом, с приближением к источнику загрязнения, наблюдалось постепенное снижение количества видов. При проведении статистической обработки выяснилось, что эмпирический коэффициент корреляции между содержанием подвижных форм свинца в верхнем горизонте почвы и числом видов дождевых червей на «Птичьей Гавани» составил -0,81 ± 0,17 (Р < 0,001).

Показатели корреляционного отношения были равны 0,91 ± 0,12 (Р < 0,001) (1]у):) и 0,92 ± 0,11 (Р < 0,001) Разница между коэффициентами детерминации оказалась положительной (0,15), но недостоверной По всей видимости, связь между видовым составом популяций семейства 1итЬНс1(1ае и содержанием свинца в почве носила линейный характер (см. рис. 3). Расчёт регрессии показал, что увеличение числа видов на один связано с уменьшением концентрации свинца на 3,07 ¿= 0,62 мг/кг. В свою очередь снижение количества металла в почве на 1 мг/кг сопряжено с повышением числа видов на 0,22 ± 0,04. Уравнение линейной зависимости между данными функцией и аргументом имело следующий вид:

?= 4,23 - 0,22*, Х= 15,17 - 3,07у.

В придорожной полосе вдоль улицы 33 "Северная нами было обнаружено два вида дождевых червей: Е. поЫепхШШ и 0.1ас1еит. На всех площадках в верхнем горизонте почвы доминировал Е. поЫепзРпаШ. В наиболее загрязнённой почве (Крь~ 44,63) черви не были обнаружены.

__

р 5 [й 15 20 25 30

Количество подвижного РЬ, мг/кг

♦ "Птичья Гавань" Ш......33 Северная

Красный Пахарь — _ — Линейный (33 Северная)

ми """"Линейный ("Птичья Гавань")

Рис. 3. Зависимость видового состава дождевых червей от содержания в верхнем горизонте почв подвижных форм свинца

Корреляционная зависимость между количеством видов люмбрицид и содержанием в верхнем горизонте почвы подвижных форм свинца носила отрицательный характер и составляла -0,93 ±0,10 (Р < 0,05). Линейное уравнение регрессии имело при этом следующий вид

V" 2,31 - 0,09*, Х= 5,51 у - 9,39, В почвах придорожной полосы, расположенной вдоль улицы Красный Пахарь, нами было встречено два вида дождевых червей Е. погд,епзкю1<И и О. 1ас1еит. При увеличении индекса токсической нагрузки до 10,80 обнаруживался только Е, погйепзЫоЫг. На самой чистой площадке количество первого вида составляло 7,2 ± 0,66 экз., что соответствовало 92,31% от общей численности. На других пробных площадях также наблюдалось явное доминирование Е. погйепвШо1<И над О. 1ас(еит. Корреляция между числом видов люмбрицид и содержанием в почве подвижных форм свинца составила-0,88 ±0,14 (Р < 0,05). Уравнение линейной регрессии имело следующий вид:

У- -0,07463! + 2,2792, Х- 24,43- 9,57у.

Численность взрослых (поисковых) особей С помощью трёхфакторного дисперсионного анализа изучалось влияние различных концентраций подвижных форм свинца, содержания гумуса и рН солевого в верхнем горизонте лочв «Птичьей Гавани» на численность дождевых червей. С достоверностью 0,99 подтвердилось воздействие содержания свинца и количества гумуса на обилие животных по отдельности Действие кислотности почвы и комбинирования градаций факторов оказалось небольшим и недостоверным. Сила влияния количества'свинца на численность червей, рассчитанная методом Плохинского, составила 0,55 ± 0,08 (Р < 0,05). Этот же показатель, вычисленный способом Снедекора, был равен 0,69 (Р < 0,001). Сила воздействия процентного содержания гумуса на обилие семейства ЬитЬпсШе, по Плохинскому, составила 0,40 ± 0,10 (Р = 0,05),

В почвах «Птичьей Гавани» с низким содержанием подвижных форм свинца было очень высокое обилие червей - 94,4 ЭКЗ./М2 при средней численности в одной пробе 23,6 ± 1,5 экз. При увеличении индекса токсической нагрузки до 1,66 плотность люмбрицид снижалась в 2,2 раз и насчитывала 43,4 экзАг2 (Р < 0,001). При дальнейшем росте концентрации свинца отмечалось уменьшение количества дождевых червей. 'Наиболее низкая плотность животных наблюдалась в 5 м от дороги и составляла 3,7 экз./м2 (Р < 0,001).

Эмпирический коэффициент корреляции между содержанием в почве «Птичьей Гавани}) подвижных форм свинца и численностью дождевых червей составил -0,68 ± 0,20 (Р < 0,01). Корреляционное отношение оказалось выше: т\уя = 0,91 ± 0,12 (Р < 0,001), т)ху = 0,97 ± 0,07 (Р < 0,001). Разница между коэффициентами детерминации была равна 0,35 (Р > 0,05) и 0,48 (Р < 0,001). Таким образом, нельзя однозначно утверждать что связь между обилием животных и концентрацией свинца в почве линейна С помощью регрессион-

ного анализа нами был определён возможный степенной характер отношения (си. рис. 4), который обусловливается формулой

У = 31,10 х -1'11, X -41,866 у -1'". При описании зависимости с помощью линейного тренда выяснилось что увеличение численности на одну особь связано с уменьшением концентрации свинца на 0,48 ±0,15 мг/кг. При этом повышение количества свинца на 1 мг/кг сопровождается снижением обилия на 0,91 ±0,29. Уравнение в данном случае принимает следующий вид:

У- 10,53 - (1,48х, Х= 13,87 - 0,91у.

Количество подвижного свинка, мг/кг

♦ "Птичья Гавань" 10 31 Северная

& Красный Пахарь Линейный ("Птичья Гавань")

— — — Линейный (33 Северная)

----- Линейный (Красный Пахаре)

Рис. 4. Зависимость численности дождевых червей от содержания в верхнем горизонте почв подвижных форм свинца

В придорожной полосе вдоль улицы 33 Северная даже на самой чистой площадке обилие люмбрицид было невысоко и составляло 10,0 ± 0,71 экз. в одной пробе, что соответствовало 40,0 экз./м2. С увеличением токсической нагрузки численность и плотность дождевых червей снижалась. Зависимость между содержанием в верхнем горизонте почв подвижных форм свинца и обилием дождевых червей в придорожной полосе 33 Северной составляла — 0,86 ± 0,14 (Р < 0,05). Уравнение линейной регрессии имело следующий вид;

у = 7,94 - X - 17,30 - 1,90у.

Обилие дождевых червей в придорожной полосе вдоль улицы Красный Пахарь было невелико и составляло на наиболее чистой площадке 7,8 ± 0,58 эю. в одной пробе, или 31,2 экз./м2. С увеличением токсической нагрузки численность животных снижалась до 0,8 ± 0,16 экз. (Р < 0,001) или З,2экз./м3.

Зависимость между обилием люмбрицщ и количеством подвижных форм свинца составляла -0,91 ± 0,10 (Р < 0,05). Графическое выражение этой зависимости представлено в рис. 4. Уравнение линейной регрессии имело следующий вид

\ = -0,4!* + 7,12, Х = 16,01 - 2,03у,

Сырая « сухая масса дождевых червей С помощью трйхфакторного дисперсионного анализа изучалось влияние различных концентраций подвижных форм свинца, содержания гумуса и рН солевого в верхнем горизонте почв «Птичьей Гавани» на сырую массу дождевых червей. В выборочном комплексе оказалось достоверным (Р < 0,05) только действие изменения содержания свинца в фунте на массу люмбри-цид. Влияние других факторов, так же, как и комбинирования различных градаций, было небольшим и недостоверным. Сила воздействия различного количества металла на животных, рассчитанная методом Плохинского, составила 0,51 ± 0,09 (Р < 0,05). Этот же показатель, вычисленный способом Снедекора, оказался равен 0,13 (недостоверно).

В почвах «Птичьей Гавани» наиболее высокая сырая масса животных отмечалась на расстоянии 770 м от дороги и составляла 6,13 ± 0,43 г в одной пробе, или 24,52 г/м2. С увеличением индекса токсической нагрузки наблюдалось постепенное понижение показателя. Минимальная сырая масса констатировалась в пяти метрах от дороги при Крь равном 9,66 и составляла 0,23 ± 0,04 г в одной пробе, или 0,92 г/м2 (Р < 0,001).

Эмпирический коэффициент корреляции между количеством подвижных форм свинца в почве и сырой массой люмбрицид составил -0,71 ± 0,14 (Р<0,01) (см. рис.5).

♦ "Птичья Гавань" ! В 33 Северная

Д Красили Пахарь 1 ...... Линейный ("Пти>пл Гавань")

"^^^■Сгспенвай ("Птичья Гавань") —• Линейный (33 Северная] _- ' " * - ►Линейный (Красный Пахарь) _'

Рис. 5. Зависимость сырой массы дождевых червей от содержания в верхнем горизонте почв подвижных форм свинца

Точно такая же корреляционная зависимость наблюдалась между содержанием металла и сухой массой животных. По всей видимости, это объясняется тем, что разница между этими показателями колебалась от 4,07 до 4,83 раз и составляла в среднем 4,39 ± 0,05. Коэффициент корреляции между значением индекса токсической нагрузки и массой червей был равен-0,72 ± 0,14 (Р < 0,01). Корреляционное отношение оказалось несколько выше ц^ = 0,87 ± 0,14 (Р < 0,001), Г[яу = 0,96 ± 0,08 (Р < 0,001). Разница коэффициентов детерминации составила 0,26 (недостоверно) и 0,43 (Р < 0,01) соответственно. Таким обра-

зом. нельзя однозначно заявлять о линейной форме связи между признаками. Регрессионный анализ позволяет говорить о корреляционной зависимости подчиняющейся степенному уравненйю

?-9,15 Х-11,80 у Если же описывать взаимосвязь между аргументами с помощью линейного тренда, то уравнение принимает следующий вид:

У= 3,81 - 0,25*, Х= 10,89 - 2,00у. Общая сырая масса всех возрастных состояний дождевых червей придорожной полосы вдоль улицы 33 Северная изменялась в соответствии с увеличением токсической нагрузки (см, рис. 5), На наиболее чистой площадке величина показателя составляла 3,99 ± 0,19 г в одной пробе, что соответствовало 15,96 г/и2. При росте индекса до 2,55 (15 м от дороги) общая масса снижалась до 3,30 ± 0,08 г (Р < 0,01) в одной пробе, или 13,20 г/м2. На расстоянии 7 м от автострады (индекс токсической нагрузки равен 9,85) величина общей массы насчитывала 1,03 ±0,10 г, или 4,12 г/м2 (Р <0,001). При уровне загрязнения 17,37 (4 м от дороги) наблюдалось снижение общей массы до 0,6! ± 0,07 г (2,44 г/м2) (Р < 0,01). На наиболее близкой к автомагистрали пробной площадке не было обнаружено ни одного возрастного состояния люмбрицид Корреляционная зависимость между общей массой всех возрастных состояний дождевых червей и содержанием в почве Подвижных форм свинца составила -0,82 ± 0,17, не переходя первый порог достоверности. Уравнение линейной регрессии имело при этом следующий вид-

3,00 - 0,15х, Х-16,13 - 4,47у. Общая масса всех возрастных состояний дождевых червей в придорожной полосе улицы Красный Пахарь составляла на самой чистой площадке 3,28 ± 0,13 г в одной пробе, что соответствовало 13,12 г/м2. С увеличением токсической нагрузки в почве наблюдалось снижение показателя до 0,16 ± 0,06 г в одной пробе (Р < 0,001), или 0,64 г/м2. Зависимость между общей массой всех возрастных состояний люмбрицид и содержанием в почве подвижных форм свинца составила-0,88 ± 0,14 (Р < 0,05). Линейное уравнение регрессии имело следующий вид;

■у = -0,171 + 2,88, X = -€,б9у + 3,35.

Возрастной состав популяций дождевых червей

С помощью трёхфакторного дисперсионного анализа изучалось влияние различных концентраций подвижных форм свинца, содержания гумуса и рН солевого в верхнем горизонте почв «Птичьей Гавани» на возрастной состав дождевых червей. В выборочном комплексе оказалось достоверным (Р < 0,01) влияние изменения содержания свинца и гумуса в грунте на рассматриваемый признак. Суммарное воздействие, влияние кислотности почвы, а также действие комбинаций градаций факторов было небольшим и недостоверным. Сила воздействия различного количества свинца на животных, вычисленная методом Шохине кого, составила 0,78 ± 0,04 (Р < 0,001). Этот же показатель, рассчитанный способом Снедекора, оказался равен 0,93 (Р < 0,01). Сила влияния процентного содержания гумуса в почве на люмбрицид по Ппохинскому, составила 0,22 ± 0,14 (недостоверно), по Снедекору - 0,26 (Р < 0,01).

На большинстве исследуемых площадок «Птичьей Гавани» были встречены четыре возрастных состояния дождевых червей взрослые поясковые, беспоясковые, маленькие белёсые черви и коконы. На расстоянии 50 м от дороги (индекс токсической нагрузки составлял 4,53) не встречены нами белёсые особи. При увеличении индекса до величины 6,86 не были зафиксированы не только белёсые черви, но беспоясковые экземпляры. Коконы, как н взрослые животные, встречались даже в наиболее загрязнённой почве.

Между количеством возрастных состояний и содержанием в верхних горизонтах почвы подвижных форм свинца наблюдалась очень высокая отрицательная корреляция -0,92 ± 0,10 (Р < 0,001). Коэффициент корреляции между индексом токсической нагрузки и количеством возрастных групп люмбрицид также составил -0,92 ± 0,10 (Р < 0,001). Зависимость между данными показателями представлена в рис. 6.

количество лодвнжнйго рь. м:'/!-: г

♦ "Птачы Гавань" б 33 Северная

А КрасяыП Пахарь ......11,1........ЛянеЯнып ("Птичья Гавань")

_ _ . - Линейный (33 Северная)

Рис. 6. Зависимость количества возрастных состояний дождевых червей от содержания в верхнем горизонте почв подвижных форм свинца

Корреляционное отношение оказалось несколько выше ц^ 0,96 ± 0,08 (Р < 0,001), т)ху=0193 ± 0,11 (Р < 0,001). Разность между коэффициентами детерми-

нации составила 0,08 и 0,01, не будучи достоверной. Таким образом, между данными аргументами наблюдалась линейная связь, которую можно описать следующим уравнением:

7= 4,36 - ОДЗх, Я- 29,24 - 6,47у.

Количество возрастных групп дождевых червей придорожной полосы улицы 33 Северная уменьшалось по мере приближения к дороге и увеличения токсической нагрузки (см. рис. ё). На наиболее чистых площадках, расположенных на расстоянии 100 и 15 м от автострады, было обнаружено 4 возрастных состояния люмбрицид. В 7 м от автомагистрали не были встречены белёсые черви. На расстоянии 4 м от дороги наблюдались только взрослые и беспоясковые экземпляры. Корреляционная зависимость между количеством возрастных состояний дождевых червей и содержанием подвижньвс форм свинца в верхнем горизонте почв придорожной полосы, расположенной вдоль улицы 33 Северная, составила -0,86 ± 0,15 (Р < 0,05). Линейное уравнение регрессии имело при этом следующий вид

У = -0,17* + 4,61, X = -у + 5,60.

В почвах првдорожной полосы улицы Красный Пахарь нами было обнаружено 4 возрастных состояния дождевых червей: лоясковые, беспоясковые, маленькие белёсые черви и коконы. На самой чистой площадке встречались все четыре возрастных группы люмбрицид. Среди них доминировали белёсые и взрослые черви. Их численность составляла 8,0 ± 1,38 экз. в 1 пробе и 7,8 ± 0,58 экз. соответственно. В меньшем количестве были обнаружены коконы (3,6 ± 0,51 экз.) и беспоясковые особи (3,0 ± 0,55 экз.). На площадках, где содержание подвижных форм свинца превышало контрольное в 7,65 и 10,80 раза, были встречены только взрослые и беспоясковые черви Среди них доминировали по численности взрослые особи. В наиболее загрязнённой почве были обнаружены лишь взрослые животные.

Корреляционная зависимость между количеством возрастных форм и содержанием в почве подвижных форм свинца была равна-0,97 ± 0,06 (Р < 0,05). Линейное уравнение регрессии имело при этом следующий вид:

У = -0,181 +■ 4,02, X - -0»50у + 3,90.

Вертикальное распределение дождевых червей

В «Птичьей Гавани» на площадке, расположенной на расстоянии 770 м от дороги, большая часть люмбрицид находилась в верхнем горизонте почвы - 23,6 ± 1,53 экз. или 90,32%. В горизонте АВ (10 - 20 см) было обнаружено лишь 1,1 ± 0,32 экз., или 4,32%. На глубине 20 - 50 см было найдено 1,4 ± 0,25 экз., что соответствует 5,36%. В наиболее загрязнённых землях 62,50% (Р < 0,001) животных приходилось на верхний горизонт и по 18,75% на более нижние. Корреляционная зависимость между процентом люмбрк-цид5 находящихся в горизонте А, и индексом токсической нагрузки этой чае-

ти почвы составила -0,72 ± 0,20 (Р < 0,01). Линейное уравнение регрессии имело при этом следующий вид:

Y - -60,00* + 79,15, X - -0,32у + 30,66 Эмпирический коэффициент корреляции между процентом животных обнаруженных на глубине 10 - 20 см, и количеством подвижных форм свинца, находящихся в этом пласте грунта, составлял 0,59 ± 0,28 (Р < 0,05). Отражение этой зависимости представлено в рис. 7. Линейный тренд был составлен с помощью следующего уравнения:

Y = 0,61* +10,82, X = 0,8 Zy + 7,29. На глубине 10 - 20 см на площадках с индексом токсической нагрузки до 1,79 были встречены два вида люмбрицид; О. lacteum и L. rubellus. Численность второго была кеЕзликг, и составляла, например, 0,4 ± 0,25 экз. на одну пробу в 770 м от дороги или 0,29 ±0,18 экз. в 150 м от автострады. На остальных пробных площадях, как в среднем, так и в нижнем горизонте почвы, встречался только О. lacteum.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Количесг»» подвижного РЬ. иг/кг

ф "Птичья Гавань" И 33 Северная

Д Красный Пахарь ».■•■■»и Линейный ("Птичья Гавань")

—--Линейный (33 Северная)

Рис. 7. Зависимость процента дождевых червей обитающих на глубине 10 -20 см от количества подвижных форм свинца в горизонте АВ

В придорожной полосе улицы 33 Северная с увеличением токсической нагрузки изменялось вертикальное распределение люмбрицид в почве (см, рис. 7). На самой чистой площадке 80,64% приходилось на червей, обитающих в верхнем горизонте почвы, 9,68% - на животных, обнаруженных на глубине 10 - 20 см, и столько же - на обитателей нижних горизонтов почвы. При приближении к источнику загрязнения уменьшалась доля верхнеярусных люмбрицид до 45,45% (Р< 0,00 IX при этом процент червей, наеденных на глубине 10 - 20 см и 20 -50 см, мало отличался друг от друга. На глубине 10 - 50 см встречался преимущественно 0.1асгешп. Лишь в одной пробе на площадке, расположенной в 7 м от дороги, обнаружен один экземпляр погйепзНоШ.

Корреляция между процентом люмбрицид обитающих в верхнем горизонте почвы, и количеством подвижных форм свинца в почве составила -0,99 ± 0,04 (Р < 0,05). Линейное уравнение регрессии имело при этом следующий вид:

У =3,51 х -8,39, х - -18,87у + 107,18.

Эмпирический коэффициент корреляции между процентом дождевых червей, найденных в горизонте АВ, и содержанием свинца на этой же глубине оказался равен 0,85 0,15 (Р > 0,05). Тренд был составлен с помощью линейного уравнения регрессии:

У = 1,85х + 13,56, X - 0,39у - 4,39.

Вертикальное распределение дождевых червей в различных горизонтах почвы улицы Красный Пахарь изменялось в соответствии с величиной загрязнения. Зависимость между процентом червей, обнаруженных на глубине 0-9 см: и количеством подвижных форм свинца составила -0,95 ± 0,22 (Р < 0,05). Линейное уравнение регрессий имело при этом следующий вид

У = -2,30* + 73,14, X = -6,66у + 73,22.

В свою очередь коэффициент корреляции между процентом животных, обитающих в горизонте АВ, и содержанием свинца оказался равен 0,81 ± 0,17 (Р > 0,05). Тренд был построен с помощью следующего уравнения: У = 1,81*+ 16,89, X =• 0,36у — 4,36 (СМ рис. 7).

Накопление свинца в тканях дождевых червей

Нами были исследованы люмбрициды, которые обнаружены в большом количестве как на фоновых, так и на загрязненных территориях. Таких видов оказалось всего два: 0.1ас1еит и Е. погйепзЫоМ!.

О. ¡асШт не проявил постоянства в накоплении в своих тканях свинца в зависимости от содержания его в почве. По всей видимости, это объясняется тем, что представители этого вида встречались во всех горизонтах почвы. Возможно, они были способны к активным вертикальным миграциям и поэтому не обитали стабильно на какой-то определённой глубине.

Содержание свинца в образцах Е, погс!епзк1о1& оказалось во много раз ниже, чем в их среде обитания. Корреляционная зависимость между количеством свинца в тканях Е. погс1еп$кю1сИ составила при совместном учёте проб, взя тых на «Птичьей Гавани» и дачном участке, -0,64 ± 0,22 (Р < 0,05) и при обработке данных только «Птичьей Гавани» -0,58 ± 0,23 (Р > 0,05). Корреляционное отношение оказалось немного меньше: = 0,59 ± 0,26 (Р =■ 0,05), = 0,63 ± 0,26 (Р < 0,05). Разница коэффициентов детерминации оказалась незначительной и недостоверной. Однако из сопоставления линий трендов (см. рис. 8) видно, что в большей степени для описания корреляционной связи подходит степенной тренд, описываемый уравнением

V - 0,77* -°''те\ X - 2,00у -1'4303.

При создании линейного тренда использовалось уравнение У - -0,063* + 0,90, X = -0,14у + 1,29.

£ 2,00 -

| 1,50 - ——-------■—------—-—--—---—-----

^_--- ----

I (¿00--« Т » * М ■■ I I» I ..... » . ----,

| ^0,50 5 10 15 25

К-ео РЬ в червях, мг/кг

[ Ф РЬ черви ——■ Степенной цхяц —Линейный тренд

Рис. 8. Зависимоаъ накопления РЬ в тканях Е. погйепзк1оМ1 от содержания

его в почве

ВЫВОДЫ

1. Дождевые черви обладают видоспецифичной реакцией на различные концентрации подвижных форм свинца в почве, Наиболее устойчив к этому фактору Е, поМтзЫоЫи С ростом токсической нагрузки уменьшается количество видов люмбрицид. Корреляционная зависимость имеет отрицательный характер и составляет от -0,81 до-0,93 (Р < 0,05 -0,001),

2. При увеличении количества подвижных форм свинца в верхнем горизонте почвы снижается численность и плотность люмбрицид Коэффициент корреляции между этими показателями колеблется в пределах -0,68--0,91

(Р< 0,05-0,01).

3. С ростом'токсической нагрузки уменьшается сырая и сухая масса дождевых

червей. Коэффициент; корреляции в данном случае равен -0,71--0,88

(Р < 0,05 — 0,01),

4. С повышением содержания подвижных форм свинца в верхнем горизонте почвы резко снижается численность неполовозрелых стадий люмбрицид вплоть до полной элиминации. Корреляционная зависимость между числом возрастных состояний дождевых червей и индексом токсической нагрузки имеет отрицательный характер и насчитывает от-0,92 до -0,99 (Р< 0,05-0,001).

5. При увеличении количества свинца снижается процент червей обитающих в верхнем горизонте почвы, и приблизительно в равной степени увеличивается доля животных, обнаруженных на глубине 10 - 20 см и 20 - 50 см. Эта зависимость составляет-0,72 —0,95 (Р < 0,05 - 0,01).

6. Накопление свинца в тканях люмбрицид отличается у разных видов Корреляция между содержанием элемента в образцах Е, погйеп$Ыо1<И и почвенных пробах составляет-0,64 (Р < 0,05). О. ¡асТеит не обнаруживает постоянства в кумуляции металла.

7. Среди трёх ведущих факторов, воздействующих на видовой состав, численность, массу и возрастную структуру популяций дождевых червей кислотно-

ста, количества ¡умуса и содержания подвижных форм свинца- достоверным является только влияние последнего Действие рН и гумуса, а таюке сочетания различных градаций факторов оказывается небольшим и недостоверным

H, Связь между количеством видов, возрастных состояний, процентом дождевых червей, обитающих в верхнем гот среднем горизонте поч^ и содержанием свинца в среде обитания носит линейный характер Исключение составляет воздействие численности и массы дождевых червей на содержание подвижных форм металла в почвах «Птичьей Гавани». В данном случае возможен расчёт линии тревда с помощью степенного уравнения

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

I. Для нормирования предельных нагрузок подвижных форм свинца в почве придорожных полос необходимо учитывать реакцию населения дождевЬЕх червей. Этот показатель может быть использован как для предварительной оценки состояния экосистемы, так и в комплексе с исследованием других биологических объектов и физико-химическим анализом грунта,

2. Среди различных характеристик населения люмбрицвд наиболее рационально использование в качестве биоиндикационных показателей количества возрастных состояний и видов сем. ЬшпЬгт<1ае.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Голованова Е.В. Изучение эффективности использования дождевых червей в качестве биоиндикатора на содержание в почве свинца// Экология и безопасность жизнедеятельности; Материалы II международной конференции, 24 - 25 декабря 2002 г. - Пенза, 2002. - С.72 - 75.

2. Голованова Е.В. Влияние автотранспорта на загрязнение придорожных почв // Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем: Материалы всероссийской конференции, 6-7 февраля, 2003 г, - Пенза, 2003. - С. 38 - 40.

3. Голованова Е.В. Организация исследований по изучению биоиндикационной роли дождевых червей на содержание в почвах тяжёлых металлов // Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем; Материалы всероссийской конференции, 6-7 февраля, 2003 г. - Пенза, 2003. - С. 40 - 42.

4. Голованова Е.В. Накопление свинца и кадмия дождевыми червями (Ьит-Ьпайае) // Биологическая наука и образование в педагогических вузах. -Вып. 3: Материалы Третьей всероссийской конференции 24 - 26 апреля 2003 г. - Новосибирск, 2003. - С. 83 - 87.

5. Голованова Е.В. Дождевые черви придорожных экосистем/Е.В. Голованова, Н.А. Калиненко //Животные в антропогенном ландшафте: Материалы I международной научно-практической конференции, 14 - 16 мая 2003 г. -Астрахань. 2003.-С. 121 - 123.

Лицензия ЛР № 020074

Подписано в печать 30.09.03 Формат 60x84/16

Бумага офсетная Рюографня

Уел. печ. л. 1,5 Уч. изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ Уа 034,03

Издательство Ом ГПУ: 644099, Омск, наб. Тухачевского, 14

ЖБ Русский фонд

2006-4

36774

2 0 Ort! Ш

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Голованова, Елена Васильевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Влияние автотранспорта на загрязнение придорожных почв свинцом.

1.2. Химические особенности поведения свинца в почвах загрязнённых ландшафтов.

1.3. Некоторые особенности экологии и биологии дождевых червей.

1.4. Влияние тяжёлых металлов на популяции дождевых червей.

1.5. Накопление свинца в тканях люмбрицид.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВ И СНЕГОВОЙ ВОДЫ ПРОБНЫХ ПЛОЩАДОК.

3.1 «Птичья гавань».

3.2. Придорожная полоса вдоль ул. 33 Северная.

3.3. Придорожная полоса вдоль ул. Красный Пахарь.

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ.

4.1. Видовой состав.

4.2. Численность взрослых (поясковых) особей.

4.3. Сырая и сухая масса.

4.4. Возрастной состав.

4.5. Вертикальное распределение в почве.

4.6. Накопление свинца в тканях дождевых червей.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Популяции дождевых червей придорожных полос в условиях загрязнения свинцом"

Актуальность темы. В результате интенсивного движения транспорта вдоль автомагистралей образуются техногенные аномалии, в первую очередь, по содержанию в почвах свинца (Никифорова, 1977, 1981; Савельева, 1980; Макаров, Полунин, 1983; Попова, Попов, 1983; Золотарёва, 1984; Кавтарадзе с соавт., 1984; и др.). Этот элемент в настоящее время является одним из наиболее опасных загрязнителей благодаря высокой токсичности и широкому распространению (Гильденскиольд с соавт., 1992). В России производится около 50 тыс. тонн свинца (Лисин, Юсфин, 1999). Основным источником загрязнения данным металлом среды в нашей стране является автотранспорт, использующий свинец-содержащий бензин (Добровольский, Савельева,1978; Никифорова, 1981; Майстренко с соавт., 1996, 2000). Ежегодно в придорожной полосе оседают более полутора тысяч тонн соединений этого металла в городах и посёлках и приблизительно такое же количество вне населённых пунктов (Никифорова, 1977).

Для исследования почвенного покрова, подвергшегося воздействию данного загрязнителя, необходимо изучение биологической составляющей (Садовникова, Зырин, 1985; Гельцер, 1986; Гапанюк с соавт., 1987; Вайнер с соавт., 1988; Волкова, Самойлова, 1992; Евгеньев, 1999; Ковальчук с соавт., 2002 и др.). Связано это с тем что, в отличие от методов физико-химического контроля, биологический анализ позволяет выявить не только степень и интенсивность влияния, но и проследить динамику деградации экосистемы во времени и пространстве (Пястолова с соавт., 1989). Также результаты физико-химического мониторинга очень трудно перевести в биологические величины, а, следовательно, предусмотреть опасность для человека (Криволуцкий, 1985).

Среди обитателей почвы в наибольшей степени требованиям к выбору биоиндикаторов отвечают дождевые черви (Перель, 1958; Коробов, Гельцер, 1976; Гиляров, Покаржевский, 1983; Криволуцкий, Фёдоров, 1984; Чумаков,

1988 и др.). Заглатывая грунт, они соприкасаются с загрязнителями изнутри, а не только снаружи (Гиляров, 1978). Эти животные многочисленны, оседлы, с малым индивидуальным участком обитания. Они обладают сравнительно крупными размерами, что удобно для анатомирования. Их обмен веществ и размножение интенсивны, а жизнь достаточной для исследования продолжительности (Криволуцкий, 1985). Можно утверждать, что люмбрициды отвечают всем требованиям к выбору биоиндикаторов, сформулированных Э. Новаковой с соавт. (1983) и Д.А. Криволуцким (1985).

Изучением действия тяжёлых металлов на дождевых червей занимались многие учёные. Однако они исследовали популяции люмбрицид в ситуациях промышленного загрязнения (Gorny, 1975; Rhee, 1977; Bengtsson et al., 1983; Бессолицина, 1987; Богач с соавт., 1988; Дончева, 1992 и др.) или же в лабораторных условиях (Beyer, 1981; Roberts, Dorough, 1984; Bengtsson et al., 1986 и др.). При этом, как мы уже писали, основным источником попадания в окружающую среду свинца являются выхлопные газы автотранспорта.

Все выше перечисленные данные определили необходимость наших исследований.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы заключалась в комплексном анализе влияния различных концентраций свинца на популяции дождевых червей, обитающих в придорожных зонах. Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

1. Установить количество свинца, кадмия, ртути, меди и цинка в исследуемых почвах.

2. Изучить удельный вес почвы, структурный и гранулометрический состав, количество гигроскопической воды, содержание гумуса, рН солевой, ёмкость катионного обмена образцов, катионно-анионный состав водной вытяжки.

3. Определить видовой состав, численность и плотность популяций, возрастную структуру, влажную и сухую массу, вертикальное распределение дождевых червей в зависимости от концентрации подвижных форм свинца в среде обитания, содержания гумуса и кислотности почвы. 4. Проанализировать накопление свинца различными видами дождевых червей.

Научная новизна. С помощью трёхфакторного дисперсионного анализа выявлено достоверное влияние содержания подвижных форм свинца в почве на количество видов, возрастных групп, численность и массу дождевых червей. Показаны закономерности изменения ряда показателей популяций дождевых червей в зависимости от количества свинца в среде обитания. Впервые определён видовой состав, сравнительная численность и плотность, семейства Lumbricidae придорожных полос г. Омска. Установлены возрастная структура популяций, сырая и сухая масса дождевых червей. Изучена пространственная динамика вертикального распределения люмбрицид по горизонтам почвы в период минимальных естественных миграций.

Выявлены межвидовые различия в накоплении свинца дождевыми червями. Установлена обратная корреляционная связь между содержанием подвижных форм свинца в почве и накоплением его в тканях Е. nordenskioldi. Практическая значимость работы. Выявленные высокие обратные корреляционные зависимости между концентрацией в почве свинца и количеством видов, возрастных групп, численностью, массой и вертикальным распределением популяций дождевых червей, позволяют рекомендовать использование видов Eisenia nordenskioldi и Octolasium lacteum в качестве индикаторов состояния почв придорожных экосистем.

Выполнен комплексный анализ почв ряда территорий г. Омска, прилегающих к автомагистралям. В частности исследовано состояние земель «Птичьей Гавани» - уникального памятника природы. Эти данные могут быть применены в дальнейших работах, проводимых на этих площадях.

Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций по курсу «Особенности экологии г. Омска и Омской области», а также при проведении экологической практики у студентов химико-биологического факультета Омского государственного педагогического университета (см. приложение № 7)

Апробация работы. Результаты исследований представлены на научно-практической конференции «Изучение экосистемы природного парка ««Птичья Гавань»» (Омск, 2002), на II международной конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2002), на всероссийской конференции «Химическое загрязнение среды обитания» (Пенза, 2003), на всероссийской конференции «Проблемы биологической науки и образования в педагогических вузах» (Новосибирск, 2003), на I международной научно-практической конференции «Животные в антропогенном ландшафте» (Астрахань, 2003).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 5 статей. На защиту выносятся следующие положения

1. Накопление подвижных форм свинца в почве оказывает существенное влияние на видовой состав, численность, плотность, массу, возрастную структуру популяций и вертикальное распределение семейства Lumbricidae.

2. Накопление свинца в тканях дождевых червей видоспецифично и зависит от содержания подвижных форм металла в почве.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Голованова, Елена Васильевна

ВЫВОДЫ

1. Дождевые черви обладают видоспецифичной реакцией на различные концентрации подвижных форм свинца в почве. Наиболее устойчив к этому фактору Е. nordenskioldi. С ростом токсической нагрузки уменьшается количество видов люмбрицид. Корреляционная зависимость имеет отрицательный характер и составляет от -0,81 до -0,93 (Р< 0,05-0,001).

2. При увеличении количества подвижных форм свинца в верхнем горизонте почвы снижается численность и плотность люмбрицид. Коэффициент корреляции между этими показателями колеблется в пределах -0,68 - -0,91 (Р < 0,05 - 0,01).

3. С ростом токсической нагрузки уменьшается сырая и сухая масса дождевых червей. Коэффициент корреляции в данном случае равен

-0,71 - -0,88 (Р < 0,05 - 0,01).

4. С повышением содержания подвижных форм свинца в верхнем горизонте почвы резко снижается численность неполовозрелых стадий люмбрицид вплоть до полной элиминации. Корреляционная зависимость между числом возрастных состояний дождевых червей и индексом токсической нагрузки имеет отрицательный характер и насчитывает от -0,92 до -0,99 (Р < 0,05 - 0,001).

5. При увеличении количества свинца снижается процент червей, обитающих в верхнем горизонте почвы, и приблизительно в равной степени увеличивается доля животных, обнаруженных на глубине — 10 - 20 см и 20 — 50 см. Эта зависимость составляет -0,72 —0,95 (Р < 0,05 - 0,01).

6. Накопление свинца в тканях люмбрицид отличается у разных видов. Корреляция между содержанием элемента в образцах Е. nordenskioldi и почвенных пробах составляет -0,64 (Р < 0,05). О. lacteum не обнаруживает постоянства в кумуляции металла.

7. Среди трёх ведущих факторов, воздействующих на видовой состав, численность, массу и возрастную структуру популяций дождевых червей: кислотности, количества гумуса и содержания подвижных форм свинца достоверным является только влияние последнего. Действие рН и гумуса, а также сочетания различных градаций факторов оказывается небольшим и недостоверным.

8. Связь между всеми показателями популяций сем. Lumbricidae и количеством свинца в среде обитания носит линейный характер. Исключение составляет воздействие численности и массы дождевых червей на содержание подвижных форм металла в почвах «Птичьей Гавани». В данном случае возможен расчёт линии тренда с помощью степенного уравнения.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Голованова, Елена Васильевна, Омск

1. Алексеев Ю.В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат. Ленингр. отделение, 1987. - 142 с.

2. Алешукин Л.В. К методике определения металлов в почвах вдоль автомагистралей // Геохимия техногенного преобразования ландшафтов. — М.: Наука, 1978.-С. 44-46.

3. Амирджанян Ж.А. Содержание тяжёлых металлов в загрязнённых почвах // Химия в сельском хозяйстве. 1994. - № 4. - С.26 - 28.

4. Балуев В.К. Дождевые черви основных почвенных разностей Ивановской области // Почвоведение. 1950. - № 4. - С. 219 - 227.

5. Безель B.C. О возможности популяционных оценок токсического действия тяжёлых металлов // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л: Гидрометеоиздат, 1982. - Т. 5. - С. 19-25

6. Бериня Д.Ж. Диагностика загрязнённости биогеоценозов выбросами автотранспорта / Д.Ж. Бериня, А.Я. Берзиня, Л.К. Калвиня, П.А. Шарковский // Бюл. Почв. Ин-та им. В.В. Докучаева. 1983. - № 35. - С. 42 - 56.

7. Бериня Д.Ж. Распределение выпадений выбросов автотранспорта и загрязнение почв придорожной полосы / Д.Ж. Бериня, Л.К. Калвиня // Воздействие выбросов автотранспорта на природную среду. — Рига: Зинатне, 1989.-С. 22-35.

8. Бериня Д.Ж. Нагрузки выбросов автотранспорта и загрязнение почв придорожной металлами / Д.Ж. Бериня, Л.В. Карелина, В.А. Цекулиня // Загрязнение природной среды выбросами автотранспорта. Рига: Зинатне, 1980.-С. 16-27.

9. Бессолицына Е.П. Структура мезонаселения почв подтаёжного ландшафта и её изменение в условиях техногенного воздействия // Проблемы почвенной зоологии: Матер, докл. 9 Всесоюз. совещ. Тбилиси, 1987. - С. 35 - 37.

10. Богач Я. Животные — биоиндикаторы индустриальных загрязнений / Я. Богач, Ф. Седлачек, Д.А. Криволуцкий // Журнал общей биологии. 1988. — Т. 49. — № 5.-С.630 - 635.

11. П.Большаков В.Н. Специфика формирования видовых сообществ животных в техногенных и урбанизированных ландшафтах / В.Н. Большаков, О.А. Пястолова, B.JI. Вершинин // Экология. 2001. - № 5. - С. 343 - 354.

12. Бызова Ю.Б. Дыхание почвенных беспозвоночных // Экология почвенных беспозвоночных. М.: Наука, 1973. С. 3 - 40.

13. Вайнер Э. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. / Э. Вайнер, Р. Вальтер, Т. Ветцель и др. — М.: Мир, 1988. 348 с.

14. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова. / В.Н. Василенко, Н.М. Назаров, Ш.О. Фридман JL: Гидрометеоиздат, 1985. - 180 с.

15. Васильева Л.А. Биологическая статистика (Избранные главы). Новосибирск: Изд-во НГУ, 2000. - 123 с.

16. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 237 с.

17. Волкова О.Д. Методология экологического нормирования нагрузок выбросов автотранспорта на лесные экосистемы / О.Д. Волкова, Т.С. Самойлова // Экологическое нормирование: проблемы и методы. М, 1992. - С. 35 - 37.

18. Воробейчик E.JI. Изменение животного населения почвы под действием выбросов медеплавильного комбината // Проблемы почвенной зоологии: Матер, докл. 10 Всесоюз. совещ. Новосибирск, 1991. - С. 225.

19. Воробейчик E.JI. Изменение населения педобионтов под действием выбросов крупного химического производства // Животный мир Южного Урала. -Оренбург, 1990. С. 9 - 11.

20. Воробейчик E.JI. Популяции дождевых червей (Lumbricidae) лесов Среднего Урала в условиях загрязнения выбросами медеплавильных комбинатов // Экология. 1998. - № 2. - С. 102 - 109.

21. Воробейчик E.JI. Экологическое нормирование техногенных загрязнений / Е.Л. Воробейчик, О.Ф. Садыков, М.Г. Фарафонтов Екатеринбург: УИФ «Наука».-1994.-280 с.

22. Вяженин И.Г. Почва как активная система самоочищения от токсического воздействия тяжёлых металлов — ингредиентов техногенных выбросов // Химия в сел. хоз-ве. 1982. - № 3. - С. 3 - 5.

23. Гапанюк Э.И. Возможные методы и показатели для оценки влияния загрязнения на качество почв / Э.И. Гапанюк, С.Г. Малахов, Е.П. Вирченко // Тр. ин-та эксперимент, метеорол. 1987. - Вып. 15 (129). - С. 80 - 84.

24. Гельцер Ю. Г. Биологическая диагностика почв. М.: Изд-во МГУ, 1986. - 80 с.

25. Гильденскиольд Р.С. Тяжёлые металлы в окружающей среде и их влияние на организм (обзор) / Р.С. Гильденскиольд, Ю.В. Новиков, Р.С. Хамидулин, Р.И. Анискина, И.Л. Винокур // Гигиена и санитария. 1992. - № 5 - 6. — С. 6 - 9.

26. Гиляров М.С. Условия обитания беспозвоночных животных разных размерных групп в почве // Методы почвенных зоологических исследований. М.: Наука, 1975. - С. 7 - 11.

27. Гиляров М.С. Учёт крупных почвенных беспозвоночных (мезофауны) // Методы почвенных зоологических исследований. — М.: Наука, 1975. — С. 12 — 29.

28. Гиляров М.С. Почвенные беспозвоночные как объект экологического мониторинга / М.С. Гиляров, А.Д. Покаржевский // Охраняемые природные территории. М.: Центр международных проектов ГКНТ, 1983. — С. 108 — 115.

29. Глуховский А.Б. Влияние навоза, пестицидов и близости автотрассы на содержание тяжёлых металлов в почве и растениях / А.Б. Глуховский, В.Г. Сергеев, М.Ю. Ежов // Тяжёлые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. -М., 1994.-С. 109-114.

30. Горбатов B.C. Трансформация соединений и состояние цинка, свинца и кадмия в почвах: Автореф. дис. канд. биол. наук. -М., 1983.-24 с.

31. Добровольский В.В. Некоторые аспекты загрязнения окружающей среды и глобальная геохимия // Тяжёлые металлы в окружающей среде. — М.: изд-во Моск. Ун-та, 1980. 132 с.

32. Добровольский В.В. Некоторые аспекты загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами // Биологическая роль микроэлементов. — М.: Наука, 1983.-С. 44-55.

33. Добровольский В.В. Автотранспортное загрязнение свинцом окружающей среды за рубежом / В.В. Добровольский, JI.E. Савельева // Геохимия техногенного преобразования ландшафтов. М., 1978. — С. 6 - 20.

34. Дончева А.В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 96 с.

35. Дончева А.В. Оценка поступления тяжёлых металлов в ландшафт / А.В. Дончева, Л.К. Казаков, В.Н. Калуцков // Химия в сельском хозяйстве. — 1982. -Т. XX. — №3.-С. 8- 10.

36. Дончева А.В. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды / А.В. Дончева, Л.К. Казаков, В.Н. Калуцков М.: Экология, 1992. - 256 с.

37. Евгеньев М.И. Тест методы и экология // Соросовский Образовательный Журнал. 1999.-№ 11.-С. 29-35.

38. Елпатьевский П.В. Почвенная мезофауна в аномальных эколого-геохимических условиях / П.В. Елпатьевский, Л.Д. Филатова // География и промышленные ресурсы. — 1988. — № 1. С. 92 - 97.

39. Жулидов А.В. Характеристика свинцового загрязнения растительности и животных в некоторых биотопах Воронежского заповедника // Проблемы экологии позвоночных Сибири. — Кемерово, 1978. — С. 158-160.

40. Жулидов А.В. Экологические особенности накопления тяжёлых металлов животными в европейской лесостепи: Автореф. дис. . канд. биол. наук. — М., 1982.-25 с.

41. Изерская Л.А. Содержание и закономерности распределения микроэлементов в почвах Томского приобья: Автореф. дис. . канд. биол. наук. — Новосибирск, 1979. — 18 с.

42. Ильин В.Б. Оценка буферности почв по отношению к тяжёлым металлам // Агрохимия.- 1995. -№ 10.-С.109-113.

43. Ильин В.Б. Система показателей для оценки загрязнённости почв тяжёлыми металлами // Агрохимия. — 1995. № 1. - С. 94 - 99.

44. Ильин В.Б. Тяжёлые металлы в системе почва растение. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991.-151 с.

45. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях: Пер. с англ. / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М.: Мир, 1989. - 439 с.

46. Кавтарадзе Д.Н. Экологическое значение автомобильных дорог. (Взаимодействие экологических и автотранспортных систем) (Проект НИР) / Д.Н. Кавтарадзе, С.И. Нестерова, Е.Н. Шитова Пущино, 1984. - 26 с.

47. Каплунова Е.В. Трансформация соединений цинка, свинца и кадмия в почвах: Автореф. дис. канд. биол. наук. -М., 1983. 23 с.

48. Ковальский В.В. Субрегионы биосферы и биогеохимические провинции Армении, обогащенные свинцом / В.В. Ковальский, А.И. Макарова // Биогеохимическое районирование метод изучения экологического строения биосферы. -М.: Наука, 1978. - С. 75 - 88.

49. Ковальчук Л.А. Тяжёлые металлы в окружающей среде Среднего Урала и их влияние на организм / Л.А. Ковальчук, О.А. Сатонкина, А.Э. Тарханова // Экология. 2002. - № 5. - С. 358-361.

50. Количественные методы в почвенной зоологии / Отв. ред. М.С. Гиляров, Б.Р. Стриганова. -М.: Наука, 1987. — 288 с.

51. Королёва Е. Г. Воздействие автомобильных дорог на комплексы животного населения (на примере юга Московской области): Автореф. дис. . канд. геогр. наук. М., 1985 - 17 с.

52. Королёва Е.Г. Почвенно-зоологические особенности биогеоценозов, находящихся под воздействием автомобильных дорог // Проблемы почвенной зоологии. Тез. докл. 8 Всесоюз. совещ. Кн. 1. - Ашхабат, 1984. - С. 151 — 152.

53. Красницкий В.М. Агрохимическая и экологическая характеристики почв Западной Сибири. Омск: Изд-во ЦИНАО, 2002,- 144 с.

54. Красницкий В.М. Оценка и прогнозирование техногенного загрязнения почв // Вестник Омского государственного аграрного университета. 1999. - № 2. -С. 31 -35.

55. Красницкий В.М. Состояние и агроэкологический прогноз развития экосистем (на примере Омской области). Омск: Изд-во ОмГАУ, 1998. - 97 с.

56. Криволуцкий ДА. Животный мир почвы. М.: Знание, 1969. — С. 3 — 47.

57. Криволуцкий ДА. Индикационная зоология // Природа. 1985. - № 7. — С. 86 -91.

58. Криволуцкий Д.А. Принципы экологического нормирования / Д.А. Криволуцкий, Е.А. Фёдоров // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Пущино, 1984. - С. 104 - 106.

59. Кузина З.Ф. Мезофауна полос отвода автомобильных дорог: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 1983 - 19 с.

60. Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: Высш. шк., 1990. - 352 с.

61. Лебедева Л.А. Биологические свойства дерново-подзолистой почвы, загрязнённой тяжёлыми металлами / Л.А. Лебедева, О.А. Амельянчик, С.Н. Лебедев и др. // Тяжёлые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М., 1994.-С. 202-211.

62. Лисин B.C. Ресурсо-экологические проблемы XXI века и металлургия / B.C. Лисин, Ю.С. Юсфин М.: Высшая школа, 1999. - 447 с.

63. Лях Т.Г. Оценка содержания тяжёлых металлов в карбонатном чернозёме / Т.Г. Лях, Г.П. Стрижова // Химия в сельском хозяйстве. 1985. - Т. 23. - № 6. -С. 51-52.

64. Мазанцева Г.П. Изменение массы дождевых червей (Oligochaeta, Lumbricidae) при хранении фиксированного материала // Проблемы почвенной зоологии. — Вильнюс: Изд-во АН Литовской ССР, 1975. С. 218 - 219.

65. Майстренко В.Н. Экологический мониторинг суперэкотоксикантов / В.Н. Майстренко, Р.З. Халистов, Г.К. Будников М.: Химия, 1996. — 320 с.

66. Макаренкова Н.Н. Загрязнение почв тяжёлыми металлами // Естественные науки и экология: Ежегодник ОмГПУ. Вып. 1. — Омск, 1999 - С. 122 — 124.

67. Макаров А.И. Ореолы рассеяния тяжёлых металлов на территории, прилегающей к автомагистрали / А.И. Макаров, С.Ф. Полунин // Гигиена и санитария. 1983. - № 7. - С. 53 - 57.

68. Малевич И.И. К изучению распространения дождевых червей (Lumbricidae, Oligochaeta) в СССР // Учёные зап. МГПИ им. Потёмкина. 1958. - Т. 64. -Вып. 4-5.-С. 439 - 448.

69. Малевич И.И. О сезонных миграциях дождевых червей в почве // Учён. зап. МГПИ им. В.П. Потёмкина. 1955. - Т. 38. - Вып. 1. - С. 223 - 230.

70. Малевич И.И. Собирание и изучение дождевых червей почвообразователей. - М.: Изд-во АН СССР, 1950. - 37 с.

71. Мелецис В.П. Индикационное значение почвенных беспозвоночных в условиях индустриального загрязнения / В.П. Мелецис, В.В. Спуньгис, М.Т.

72. Штернберге // Проблемы почвенной зоологии: Тез. докл. 7 Всесоюз. совещ. -Киев, 1981-С. 136-137.

73. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом. РД 52.18.191 — 89: Метод. Указания. — М.: Госкомгидромет СССР, 1990. 31 с.

74. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами М.: Гидрометеоиздат, 1981. - 109 с.

75. Методические указания по определению тяжёлых металлов в кормах и растениях и их подвижных соединений в почвах. М.: МСХ РФ, 1993 - 40 с.

76. Методические указания по определению цинка, меди, марганца и кобальта в природных водах. М.: МСХ РФ, 1981. - 24с.

77. Микроэлементы и тяжёлые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. / Под ред. В.В. Ильина, А.И. Сысо. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.-229 с.

78. Мотузова Г.В. Принципы и методы почвенно-химического мониторинга. -М.: Изд-во МГУ, 1988. 100 с.

79. Надворный В.Г. Вертикальные миграции почвенной мезофауны в условиях Полтавской области / В.Г. Надворный, В.Н. Кудря // Проблемы почвенной зоологии. Материалы Третьего Всесоюзного совещания. — М.: Наука, 1969. — С. 117-118.

80. Некрасова JI.C. Влияние медеплавильного производства на почвенную мезофауну // Экология. 1993. - № 5. - С. 83 - 85.

81. Никифорова Е.М. Загрязнение природной среды свинцом от выхлопных газов автотранспорта // Вестн. МГУ. Сер. Геог. 1975. - № 3. - С. 28 - 36.

82. Никифорова Е.М. Источники и вещественный состав техногенных потоков, возникающих в связи с работой автотранспорта // Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.: Наука, 1981. — С. 210 -220.

83. Никифорова Е.М. Свинец в ландшафтах придорожных экосистем // Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. — М.: Наука, 1981. С. 220 - 229.

84. Никифорова Е.М. Техногенные ареалы рассеяния свинца, связанные с выхлопными газами автотранспорта // Методология и методика почвенных и ландшафтно-геохимических исследований. — М.: Изд-во МГУ, 1977. С. 126 — 150.

85. Новакова Э. Животный мир суши как объект биоиндикации состояния окружающей среды / Э. Новакова, JI.B. Кузнецова // Прикладные аспекты программы « Человек и биосфера». — М.: ВИНИТИ, 1983. — С. 27 36.

86. Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) тяжёлых металлов и мышьяка в почвах (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91):

87. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.020-94. — М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1995. 8 с.

88. Орлов Д.С. Микроэлементы в почвах и живых организмах // Соросовский журнал. 1998.-№ 1.-С. 61-69.

89. Перель Т. С. Жизненные формы дождевых червей (Lumbricidae) // Журнал общей биологии. 1975.-Т. 36.-№2.-С. 189-202.

90. Перель Т. С. Наблюдение над распределением и численностью дождевых червей в почве в течение года / Т.С. Перель, М.Н. Горизонтова, JI.A. Красная // Уч. зап. МГПИ им. В.П. Потёмкина. 1957. - Т. 65. - Вып. 6. - С. 161 - 178.

91. Перель Т.С. Дождевые черви как показатели условий в лесонасаждениях: Автореф. дис. канд. биол. наук. — М., 1959. — 18 с.

92. ЮО.Перель Т.С. Зависимость численности и видового состава дождевых червей от породного состава лесонасаждений // Зоологический журнал. — 1958. — Т. 36.-№ 2. — С. 1307- 1315.

93. Перель Т.С. Критический анализ систематики Lumbricidae (с определительной таблицей родов фауны СССР) // Зоологический журнал. — 1977а. Т. 56. - Вып. 4. - С. 493 - 501.

94. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве — М.:

95. Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1993. -14 с.

96. Плохинский Н.А. Биометрия. Новосибирск: Изд-во Наука. СО РАН СССР, 1961.- 364 с.

97. ОбЛолянский Н.Г Свинец (Сер. Аналитическая химия элементов). — М.: Наука, 1986.-357 с.

98. Попова З.А. Автотранспорт источник загрязнения среды / З.А. Попова, К.И. Попов // Региональный экологический мониторинг. - М.: Наука, 1983. -С. 29-32.

99. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / Под ред. Д.С. Орлова и В.Д. Васильевской. М.: МГУ, 1994. - 272 с.

100. ИО.Раськова Н.В. Влияние свинца на биологическую активность почв / Н.В. Раськова, И.Н. Скворцова, А.И. Обухов, Н.Ф. Дерябин // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5 Всесоюз. совещ. Л., 1989. - С. 289 - 296.

101. Розанов А.Б. Экологические последствия антропогенных изменений почв / А.Б. Розанов, Б.Г. Розанов // Итоги науки и техники. Сер. Почвоведение и агрохимия. -М., 1990. Т. 7. - С. 3 - 153.

102. ПЗ.Рэуце К. Борьба с загрязнением почвы /К. Рэуце, С. Кырстя М: ВО Агропромиздат, 1986.-221 с.

103. Н.Савельева J1.E. К оценке уровней содержания свинца в почвах техногенных ландшафтов // Тяжёлые металлы в окружающей среде. — М.: Изд-во МГУ, 1980.-С. 63-68.

104. Садовникова Л.К. Показатели загрязнения почв тяжёлыми металлами и неметаллами в почвенно-геохимическом мониторинге / Л.К. Садовникова, Н.Г. Зырин // Почвоведение. 1985. - № 10. - С. 84 - 89.

105. Пб.Самойлова Т.С. Проблемы экологического нормирования нагрузки автотранспорта на экосистемы // Экологические проблемы охраны живой природы. М., 1990. - С. 166.

106. Свинец в окружающей среде (Сер. Современные проблемы биосферы) / Отв. ред. В.В. Добровольский. -М.: Наука, 1987. 182 с.

107. Семёнова Л. М. Морфофизиологические особенности покровов дождевых червей (Lumbricidae, Oligochaeta) в связи с их образом жизни // Зоологический журнал.-1968.-Т. 47.-Вып. И.-С. 1621-1627.

108. Семёнова Л.В. Зависимость строения пищеварительной системы дождевых червей (Lumbricidae, Oligochaeta) от характера питания // Зоологический журнал. 1966. - Т. 45. - Вып. 7. - С. 986 - 997.

109. Семёнова Л.М. Морфология дождевых червей, обитающих, в разных почвенных условиях // Проблемы почвенной зоологии. Материалы Третьего Всесоюзного совещания. М.: Наука, 1969. - С. 148 - 149.

110. Сердюкова А.В. Свинец в почвах техногенного и природного ландшафтов и потребление элемента растениями: Автореф. дис. . канд. биол. наук. — М., 1981.-24 с.

111. Степанов A.M. Оценка влияния техногенных выбросов на почвенных беспозвоночных и растительный покров / A.M. Степанов, Т.В. Черненькова, Т.Н. Верещагина, Ю.О. Безукладова // Журнал общей биологии. — 1991. — Т. 52-№5. С. 699 707.

112. Степанова М.Д. Подходы к оценке загрязнения почв и растений тяжёлыми металлами // Химические элементы в системе почва — растение. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1982. С. 92 - 105.

113. Стриганова Б.Р. Методы фиксации почвенных беспозвоночных // Методы почвенных зоологических исследований. М.: Наука, 1975. - С. 49 — 53.

114. Стриганова Б.Р. Питание почвенных сапрофагов. М.: Наука, 1980. - 243 с.

115. Тойкка М. К. Содержание тяжёлых металлов в растениях и почве / М.К. Тойкка, Г.Ф. Егорова, JI.H. Потахина, З.А. Татти // Химия в сельском хозяйстве. 1985. - Т. 23. - № 6. - С. 51 - 52.

116. Тэрыце К.В. Некоторые вопросы количественной оценки влияния тяжёлых металлов на биологическую активность почв / К.В. Тэрыце, П. Валтер // Экология 1988. -№ 2. - С. 12 - 18.

117. Тютюнова Ф.И. Атмосферный перенос тяжёлых металлов // Энергия: экономика, техника, экология. — 1993. № 9. — М.: Наука. - С. 26 — 30.

118. Умаров М.М. Некоторые биохимические показатели загрязнения почв тяжёлыми металлами / М.М. Умаров, Е.Е. Азиева // Тяжёлые металлы в окружающей среде. М., 1980. - С. 109 - 115.

119. Фасулати К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных. М.: «Высшая школа», 1971.-424 с.

120. Филипченкова Г.И. Влияние антропогенных факторов на накопление тяжёлых металлов в дерново-подзолистых суглинистых почвах Северо-Запада России: Автореф. дис. . канд. биол. наук. СПб: Пушкин, 1996 - 16 с.

121. Хавизов И. Атомно-абсорбционный анализ / И. Хавизов, Л. Цалев — Л.: Химия, 1983.-143 с.

122. Химия тяжёлых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под ред. Н.Г. Зырина, Л.К. Садовникова. -М.: Изд-во МГУ, 1985. 206 с.

123. Хотько Э.И. Почвенные беспозвоночные и промышленные загрязнения / Э.И. Хотько, С.Н. Ветрова, А.А. Матвеенко, Л.С. Чумакова- Минск: Наука и техника, 1982.-264 с.

124. Чернов Ю.И. Основные синэкологические характеристики почвенных беспозвоночных и методы их анализа. // Методы почвенных зоологических исследований.-М.: Наука, 1975.-С. 160-216.

125. Черных Н.А. Нормирование загрязнения почв тяжёлыми металлами / Н.А. Черных, В.Ф. Ладонин // Агрохимия. 1995. - № 6. - С. 71 - 79.

126. Чертов О.Г. Влияние на лесные почвы загрязнения серой в комплексе с тяжёлыми металлами / О.Г. Чертов, И.В. Лянгузова, В.Д. Друзина, Г.П. Меньшикова // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. — Л., 1990. — С. 65-72.

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

128. Шуровенков Б.Г. Почвенные беспозвоночные как компонент биогеоценоза // Проблемы почвенной зоологии. Материалы Третьего Всесоюзного совещания. -М.: Наука, 1969. С. 197 - 199.

129. Экогеохимия Западной Сибири. Тяжёлые металлы и радионуклиды / Научн. ред. Г.В. Поляков. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИИ ОИГГМ, 1996. - 248 с.

130. Яковлев А.С. Биологическая диагностика целинных и антропогенно изменённых почв: Автореф. дис. докт. биол. наук. — М., 1997. — 56 с.

131. Яковлев А.С. Изменение биологической активности дерново-подзолистой почвы, загрязнённой свинцом / А.С. Яковлев, Ю.Г. Гельцер, JI.O. Егорова, А.И. Обухов // Общие проблемы биогеоценологии: Тез. докл. М., 1986. — Ч. 2.-С. 47-48.

132. Agraval Y.K. Effect of lead from motor-vehicle exhaust on Plant and soil along a major thoroughfare in Barsta-sity / Y.K. Agraval, K.P.S. Pay, S.I. Desal // Inst. J. Environ. Stud. -1980. Vol. 14. - № 4. - P. 313 - 316.

133. Beavington F. Contamination of soil with zinc, lead and cadmium in the Wollongong city area // Australian J. Soil Research. 1973. - Vol. 11. - № 1. — P. 27-31.

134. Bengtsson G. Effects of metal Pollution on the earthworm Dendrobaena rubida (Sav) in acidified soils / G. Bengtsson, T. Gunnarsson, S. Rundgren // Water, Air and Soil Pollut. 1986. - Vol. 28. - № 3 4. - P. 361 - 383.

135. Bengtsson K.G. Population density and tissue metal concentrations of Lumbricids in forest soils near a brass mill / K.G. Bengtsson, S. Nordstrom, S. Rundgren // Environ. Pollut. (Ser. A). 1983. - Vol. 30. - P. 87 - 108,

136. Beyer W.N. Metals and terrestrial earthworms (Annelida: Oligochaeta) // Workshop on of the earthworms in the stabilization of organic residues. — Kalamazoo, Michigan. 1981. - Vol. 1. - P. 157 - 162.

137. Bouche M.B. Lombriciens de France. Ecology et systematique. — Paris: Inst. Recherclre Agron. 1972. - 762 P.

138. Boutron C. Lead in an atmosphere // Recherche. 1988. - Vol. 19. - № 198. - P. 433-455.

139. Bulinski R. Impact of automotive and industrial Pollution on contents of cadmium, lead, mercury, zinc and copper in cereals / R. Bulinski, A. Kot, K. Kutulas, E. Szidlowska // Bromatol. Chem. Toxykol. 1977. - Vol. 10. - P. 275 - 285.

140. Byzova J.V. Comparative rate of respiration in some earthworms (Lumbricidae, Oligochaeta) // Rev. Ecol. Biol. Sol. 1965. - Vol. 2. - № 2 - P. 207 - 216.

141. Byzova J.V. The dynamics of some blood indices in earthworms (Oligochaeta, Lumbricdae) //Rev. ecol. et boil. Sol. 1974. - Vol. 11. - № 3. - P. 325 - 332.

142. Czarnowska K. Heavy metals in earthworms as index of soil contamination // Pol. J. Soil Sci. 1978. - Vol. 11. - P. 57.

143. Dabrowska-Prot E. The effect of industry on biocoenoses // Pol. Ecol. Stud. — 1984. Vol. 10. - № 1 - 2. - P. 187 - 205.

144. Davies B.E. Applied Soil Trace Elements. New York: John Wiley & Sons, 1980 -482 P.

145. Dunger W. Die Bedeutung der Bodenfauna fur die Streuzersetzung // Tagunsber. Deutsch. Akad. Landwirtschafitswiss. Berlin. - 1964a. - № 60. - P. 64 - 71.

146. Dunger W. Tiere im Boden. Wittenberg, Lutherstadt: Die neue Brehm-Biicherei, 1964b-265 S.

147. Edwards P.J. Use of grassland plots to study the effect of Pesticides on earthworms / P.J. Edwards, S.M. Brown // Pedobiologia. 1982. - Vol. 24. - P. 145-150.

148. Eijsackers H. Soil fauna and soil microflora as Possible indicators of soil Pollution // Environ. Monitoring and assessment. 1983. - Vol. 3. - № 3-4. - P. 307 — 316.

149. Forstner U. Metal Pollution in the aquatic environment / U. Forstner, G.T.W. Wittman B. etc.: Springer, 1979. - 485 P.

150. Fuller H. Die Regenwurmer. — Wittenberg, Lutherstadt: Die neue Brehm-Biicherei, 1954. 56 S.

151. Gish C.D. Cadmium, nickel, lead and zinc in earthworms from roadside soil / C.D. Gish, R.E. Christensen // Environ. Sci. Technol. 1980. - Vol. 7. - P. 234 - 241.

152. Gorny M. Studies in the influence of industrial Pollution on the soil animals in Pine stands, aims and methods of the soilblock model experiment // Progress in soil zoology. Prague, 1975. - P. 357 - 362.

153. Hartenstein R. Accumulation of heavy metals in the earthworm Eisenia foetida / R. Hartenstein, E.G. Neuhauser, J. Collier // J. Environ. Quel. 1980. - Vol. 9. - P. 23-26.

154. Hildenbrand E.E. Lead fixation by clay minerals / E.E. Hildenbrand, W.E. Blume // Naturwissenschaften. 1974. - Vol. 61. - P. 67 - 84.

155. Hintze B. Schwermetalluntersuchungen in Boden und Pflanzen im Sudosten Hamburgs / B. Hintze, W. Lux // Landwirtschaftliche Forschung. 1982. - S-H. 39.-S. 457 - 470.

156. Johnson R.D. The heavy metal Problem of Silver Valley, Northern Idaho / R.D. Johnson, R.E. Miller, R.E. Williams, C.M. Wai, A.C. Wiese, J.E. Mitchell // Paper Presented at Int. Conf. Heavy Metals in Environment. Toronto, 1975. — P. 213 -221.

157. Kaule G. Are dear also roadside ecosystems in a cultural landscape / G. Kaule, A. Beutler, U. Heckes // Kultur technik und Flurbereinigung. - 1988. — Vol. 29. -№ 2. - P. 86 - 96.

158. Keller Th. Verkehrsbedingte Luftverunreinigungen und Vegetation // Garten und Landschaft. 1974. - Bd. 29. - №. 25. - S. 157 - 158.

159. Kitaginski K. Heavy metal Pollution in soils of Japan / K. Kitaginski, J. Yomane -Tokyo: Japan Science Society Press, 1981. 302 P.

160. Kloke A. Content of arsenic, cadmium, chromium, fluorine, lead, mercury and nickel in Plants grow on contaminated soil // Paper Presented at United Nations — ESE Sump. On Effects of Air borne Pollution on Vegetation. - Warsaw, 1979. -P. 114-118.

161. Leverack M.S. The Physiology of earthworms — London: Pergamon Press, 1963. -206 P.

162. Limura K. Behavior of contaminant heavy metals in soil-Plant system / K. Limura, H. Ito, M. Chino, T. Morishita, H. Hirota // Proc. Inst. Sem. SEFMIA, Tokyo, 1977. -P. 112-124.

163. Little P. Emission and deposition of lead from motor exhausts. Airborne concentration, Particle size and deposition of lead near motorways / P. Little, R.D. Wiffen // Atmospheric Enviroment. 1978. - Vol. 12. - № 14. - P. 1331 - 1341.

164. Ma W.C. Uptake of Cd, Zn, Pb, and Cuby earthworms near a zinc-smelting complex: influence of soil PH and organic matter / W.C. Ma, Th. Edelman, I. Van Beersum, Th. Jans // Bull. Environm. Contam. Toxicol. 1983. - Vol. 30. - P. 424 -427.

165. Malecki M.R. The effect of metals on the growth and reproduction of Eisenia foetida (Oligochaeta, Lumbricidae) / M.R. Malecki, E.F. Neuhauser, R.C. Loer // Pedobiologia.-1982.-Vol. 17.-№3.-P. 129-137.

166. Path analysts of heavy metal adsorption by soil / N,T. Basta, D.J. Pantone, M.A. Tabatabal // Amer. Soc. Agron. Meet. 1992. - Minneapolis, 1992. - 233 P.

167. Perel T.S. Differences in Lumbricid organization connected with ecological Properties. Soil organisms as components of ecosystems // Ecol. Bull. Stockholm. -1977.-Vol. 25.-P. 56-63.

168. Perel T.S. Experimente zur Untersuchung des Einflusses von Regelwurmen auf die Streuschicht und den Humus Horizont von Waldboden / T.S. Perel, L.O. Karpacevskiy, S.V. Jegorova // Pedobiologia. 1966. - № 6. - S. 269 - 276.

169. Pytasz M. Influence of lead intoxication on motoric activity and tissue acetilcholinesterase in Eisenia foetida (Savigny) (Oligochaeta) / M. Pytasz, E.

170. Wielgus-Serafmska, E. Kawka // Pr. Nauk. USI. Katowicach: Acta Biol. 1978. -№5.-P. 9-17.

171. Rhee J.A. van. Effects of soil Pollution on earthworms // Pedobiologia. — 1977. — V. 17. -№ 3. P. 201 -208.

172. Riffaldi R. Pb absorption by soils / R. Riffaldi, R. Levi-Minzi, G.E. Soldatini // Water Air Soil Pollut. 1976. - Vol. 6. - P. 119 - 128.

173. Roberts B.L. Relative toxicities of chemicals to earthworm Eisenia foetida / B.L. Roberts, H.W. Dorough // Environ. Toxicol. Chem. 1984. - Vol. 3. - № 1. - P. 45 -49.

174. Satchell J.E. Lumbricidae // Soil biology. L., 1967. - P. 259 - 322.

175. Satchell J.E. Selection of leaf litter by Lumbricus terrestris / J.E. Satchell, D.G. Lowe // Progress in soil biology — Amsterdam, 1967. — P. 102 119.

176. Schaefer M. Waldschaden und die Tierwelt des Bodens // Allg. Forstz. — 1985. — Vol. 40. № 27. - S. 676 - 679.

177. Tidball R.R. Lead in soils // Lead in the Environment. Geol. Surv. Prof. Pap. — 1976. Vol. 43. - P. 543 - 567.

178. Van Straalen N. M., Denneman C. A. J. Ecotoxicological evaluation of soil quality criteria // Ecotoxicol. Environ. Safety. 1989. - Vol. 18 - P. 135 - 143.

179. Wilcke D.E. Uber die verticale Verteilung der Lumbriciden im Boden // Z. Morfol. und Ocol. Tiere. 1953. - Bd. 41. - S. 372 - 385.

180. Wrigt M.A. Lead, zinc and cadmium content of earthworms from Pasture in the vicinity of a smelting complex / M.A. Wrigt, A. Stringer // Environment. Pollution.1980. — Vol.23 -P. 313 321.

181. Zimdahl R.L. Lead in soil / R.L. Zimdahl, J.J. Hasset // Lead in the Environment.- Washington: National Science Foundation, 1977 93 P.