Влияние нефтешламового загрязнения почв на всхожесть семян хвойных древесных растений(сосна обыкновенная,ель сибирская и лиственница сибирская

Состав почв и грунтов равнинных и горных территорий очень разнообразен. На европейской территории России, в Западной Сибири и на северо-востоке страны это тундровые иллювиально-подзолистые, тундровые болотные, болотные торфяные, глееподзолистые почвы и грунты на равнинах тундровые примитивные почвы (Урал, плато Путорана на Таймыре). В Средней Сибири эту группу составляют в основном таежные мерзлотные и глеево-мерзлотные почвы, а в Прибайкалье и Присаянье в эту зону входят дерново-подзолистые, дерново-карбонатные и дерново-таежные почвы.3) Почвы с умеренной скоростью разложения углеводородов и сильным их рассеянием встречаются отдельными массивами на Восточно-Европейскойравнине и юге Западной Сибири. Это в основном песчаные почвы с промывнымводным режимом (вертикальное рассеяние) и болотные . с водозастойным(латеральное рассеяние).4) Почвы с высокой скоростью разложения, но умеренным рассеянием углеводородов, занимают в основном полупустынные районы Прикаспийскойнизменности, Нижнего Поволжья, Калмыкии. Они представлены главнымобразом солонцами, бурыми пустынно-степными (в том числе солонцеватыми),светло-каштановыми, каштановыми и темно-каштановыми солонцеватымипочвами. Отдельные массивы почв с таким потенциалом самоочищениявстречаются в юго-восточном Зауралье, на Алтае, в Саянах, Забайкалье иПриамурье.5) Почвы с наиболее высоким потенциалом самоочищения от углеводородов (высокой скоростью разложения и сильным рассеянием углеводородов)занимают почти всю европейскую часть России (за исключением КрайнегоСевера, полупустынь Нижнего Поволжья и Калмыкии), горные и предгорныетерритории Алтая, Западных Саян, Забайкалья, Приморья, Южного Сахалина.Сюда входят: боровые пески, подзолистые, серые лесные почвы, разные типычерноземов, аллювиальные почвы на равнинах, буроземы, подбуры, дерново-таежные, буро-таежные, дерново-подзолистые . в горах и предгорьях.Столь широкий диапазон типов почв, принадлежащих к различным ареалам,оцененных как имеющих наиболее высокий потенциал самоочищения, объясняетсярядом причин. Территории, попадающие в ареал 5, характеризуются благоприятнымиусловиями для окисления углеводородов. Период наиболее высокой биологическойактивности длится от 4 до 6 месяцев, суммы температур выше 10 °С больше 1500,а окислительно-восстановительный потенциал почв окислительный и окислительно-восстановительный. Эти же территории характеризуются весьма благоприятными условиями и для рассеяния углеводородов. Этому способствует отсутствие постоянно-мерзлого слоя, небольшая мощность органогенного и гумусового горизонтов (меньше30-40 см), преимущественно промывной режим почв и высокое среднегодовоеколичество осадков (больше 300 мм, а на большей части территорий больше 500 мм).Почвы с одними менее благоприятными факторами разложения или рассеянияуглеводородов реализуют свой потенциал самоочищения другими компенсирующимифакторами.Почвы горных территорий в большинстве районов характеризуются высокимиспособностями к рассеянию углеводородов, за исключением болотно-торфяных почвв межгорных котловинах. К наиболее благоприятным районам для реализациипотенциала самоочищения относятся горные и предгорные территории Алтая,Западных Саян, Забайкалья, Приморья, Южного Сахалина.Следует отметить, что способность самоочищения аллювиальных почв от загрязнения определяется также и климатическими факторами. Авторами [6] было проведено сравнение потенциальной способности ксамоочищению от углеводородов почвенных покровов разных регионов территорииРоссии. В качестве исходных параметров для такого сравнения выбраны почвенные и климатические характеристики, так или иначе определяющие условия, которые благоприятствуют или затрудняют процессы физико-химического и биологического разложения нефти и продуктов её разложения в почвах и грунтах, а также процессы механического рассеяния углеводородов из ареалов первоначального загрязнения. По соотношению этих двух групп факторов на равнинной территории выделяется 6 типов ареалов почвенного покрова, различающихся потенциалом самоочищения от углеводородов нефти. Для горных районов России выделено 3 ареала, а для аллювиальных почв . 4 ареала, различающихся потенциальной способностью почв к самоочищению. Из выделенных 13 ареалов низким потенциалом разложенияуглеводородов обладают 6, умеренным 3, высоким 4 ареала. Из тех же 13 типов ареалов семь обладают высоким потенциалом рассеяния углеводородов, низким и умеренным потенциалом обладают три.Процессы механического рассеяния, снижая концентрацию углеводородов, создают опасность загрязнения подземных и поверхностных вод и других компонентов ландшафта. Поэтому условия для протекания обеих групп процессов (разложения и рассеяния углеводородов) должны выявляться и показываться раздельно. С этих позиций необходимо подходить и к нормированию допустимых концентраций нефти и нефтепродуктов в почвах.Например, обширная часть территории Европейской России обладает наиболее благоприятными среди земель Российской Федерации условиями для разложения и рассеяния углеводородов. Но при этом порог их допустимых концентраций не должен завышаться, так как здесь одновременно существует высокая опасность вторичного загрязнения водного компонента ландшафта. Приводимые факторы носят качественный характер. Они указывают лишь на условия, в которых существуют почвы, и ничего не говорят о техногенной нагрузке наних. Количественно потенциал самоочищения должен быть определен, исходя также из первоначального уровня загрязнения и состава загрязнителя. Но эти факторы целесообразно вводить в рассмотрение при средне- и крупномасштабном районировании отдельных регионов.3. Особенности влияния режима осадков на годичный прирост сосны обыкновенной в условиях юго-западной части крапивинского нефтяного месторожденияЗагрязнение природной среды нефтью и сопровождающимиэлементами является острейшей экологической проблемой во множестве регионах РФ, в том числе и в Западной Сибири. Организации нефтегазодобывающей отрасли в Западной Сибири выражаютосновноевлияние на состояние лесов региона. Это усиливается тем, что промышленные объекты густой сетью локализованы на обширных территориях. В результате строительства буровых установок и деятельности нефтедобывающих предприятий и объектов производственной инфраструктуры существенные площади лесных экосистем севера Омской области нарушены и понемногу теряют способность естественного возобновления. Степень оставлениянынешних южнотаёжных лесных экосистем на нефтезагрязнённых территориях в этом случае во многом будет обусловливаться успешностью постижения лесовозобновительных процессов, ростом и развитием доминантных видов.При оценке антропогенного воздействия нужны более чуткиеспособы изучений, учитывающие незначительные, неконвертируемыемодификации в лесных экосистемах на фоне влияния климатических условий. В этом плане очень действенным является дендрохронологический метод анализа, разрешающийизготовлять оценку влияния экологических факторов на древесные растения по особенностям строения анатомо-морфологических органов и тканей древесных растений (хвоя, листья, шишки, плоды, прирост побегов, годичные кольца).Исследование сезонного роста побегов разрешает интегрально оценить комплекс экологических факторов, влияющих на древесные растения, как в период видимого их роста, так и в период их формирования. В Западно-Сибирском регионе материалы надзоров за сезонным ростом побегов древесных растений немногочисленны и непродолжительны. Период роста побегов — критический в жизни растения, в это время они в особенности чувствительны к недостатку воды и элементам минерального питания.Статистика роста древесных растений показываетсяв то же время значением природных условий в районе исследования естественного экологического состояния и отображающим уровень антропогенного воздействия, техногенного загрязнения в данных условиях произрастания. Динамика созревания и особенности роста побегов древесных растений могут предназначаться в этом случае в качестве биоиндикаторов при оценке состояния окружающей среды. Биологическая продуктивность растений, в том числе древесных, обусловливатьсянапряженностью и длительностью роста их вегетативных органов в течение вегетационного периода. Поэтому вскрытие случаев в сезонном росте древесных растений, регулируемых как наследственными свойствами, так и условиями окружающей среды, являетсянужной предпосылкой для определениялучших сроков проведения лесохозяйственных мероприятий, обращенных на увеличение продуктивности древостоев.В задачу изучений входило изучить особенности роста в высоту подроста сосны обыкновенной в санитарно-защитной зоне и на территории производственного участка юго-западной части Западно-Крапивинского нефтяного месторождения (Васисское лесничество, Тарский район Омской области). Опытные участки были пропущены в соблюдающих пунктах: контрольный участок удален в западном направлении от данного нефтяного месторождения на 2,8км (Васисское лесничество, квартал 59, выдел 19) — пробная площадь № 2 (ПК 2) и на территории производственного участка № 22 Западно-Крапивинского нефтяного месторождения (Васисское лесничество, квартал 71, выдел 39) — пробная площадь № 3 (ПК3). Даты измерений: ПК2 — 25января и ПК3 — 20 мая 2014 года.Исследование динамики годичного прироста побегов сосны проводилось по А. А. Молчанову и В. В. Смирнову(1972). Замеры проводили мерной линейкой по стволам подроста между мутовками. Данные о числе осадков заимствовались из агрометеорологических бюллетеней за период с 1982 по 2013 годы по метеостанции Tara. Число осадков группировалось помесячно, суммарно по сезонам и некоторымэтапам с введением за августпредшествующего года. Группировка числа осадков в пределах вегетационного периода, по сезонам года и периодам в годичном цикле проводилась в соответствии с морфофизиологической цикличностью роста и развития сосны в районе исследований.На контрольном участке (пробная площадь № 2) у подроста сосны обыкновенной за изучаемый период наибольший годичный прирост по высоте наблюдался в 2012 году (рис. 3). Наиболее выраженный подъем годичного прироста по высоте был отмечен в 2006 году.Рис. 3. Динамика годичного прироста по высоте подроста сосны обыкновенной в районе юго-западного участка Крапивинского месторождения (Васисское лесничество, Тарский район Омской области). Условные обозначения: –––––––контрольный участок, пробная площадь № 2; – • – • –нефтепромысловый участок, пробная площадь № 3На территории нефтепромысла (пробная площадь № 3) наибольшие приросты побегов по высоте были подмечены у сосны обыкновенной в 1999, 2001, 2005 годах. На нефтепромысловом участке (пробная площадь №3) годичный прирост по высоте сосны по уподоблению с контрольным участком (пробная площадь №2) до организации работ по нефтедобыче был существенно выше (рис. 3), а затем принимаясь с 2005 года наблюдалось достоверно стабильное его снижение.Анализ синхронности годичного прироста сосны за период до начала разработки нефтепромысла с 1994 по 2005 гг. разрешилопределить коэффициент синхронности 39% при отсутствии достоверных различий с контрольным участком (tфакт. tтеор.).Максимальное число случаев синхронного совпадения минимумов прироста побегов по высоте подроста сосны и осадков на пробной площади № 2встречалось в 2009 году — 20 случаев (69 %) и в 200 году — 19 случая (89 %); на пробной площади № 3— в 2009 и в 2004 году — по 30 случаев (95%). Наибольшеечислопроисшествий синхронного совпадения максимумов прироста побегов по высоте подроста сосны и осадков на пробной площади № 2отмечалось в 2005 году — 15 случаев (59,0 %) и в 2003 году — 13 случаев (49 %); на пробной площади № 3 — в 2011 году — 19 случаев (61 %).Максимальный коэффициент синхронности по режиму осадков на пробной площади №2замечался для февраля — 73 % и за период май–август— 74 %; на пробной площади № 3 наблюдался лишь в период декабрь-март (80 %). В целом можно отметить, что в районе местоположения нефтедобывающейорганизации годичный прирост сосны является очень чувствительным индикатором к дефициту атмосферного увлажнения и он стабильно, достоверно ниже, чем на контрольном участке (tфакт. > t02).Список литературы1. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР М.: Наука, 1988, с.327. 2. Глазовская М.А. Педолитогенез и континентальные циклы углерода. Изд-во МГУ, Геогр. фак., М., 2009. 3. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок. Почвоведение, №3, 1990, стр. 118-127 4. Богатырев Л.Г., Алябина И.О., Маречек М.С., Самсонова В.П., Кириченко А.В., Коновалов С.Н. Подстилка и гумусообразование в лесных формациях Камчатки. Лесоведение, N3, 2008, с. 28-38.5. БулетовА. Г. Нефть и экология: научные приоритеты в изучении нефтегазового комплекса / А. Г. Булетов // Аналит. обзор / ГПМТБ СО РАН, Югорский науч.-исслед. ин-т информационных технологий. – Новосибирск, 2011. – 156 с. 6. ГошеваА. Т. Состояние растительности как критерий нарушенности лесных биоценозов при нефтяном загрязнении / Гошева А. Т. // Экология. – 2010. – № 2. – С. 77–78. 7. Грегорьев, Е. Р. Экологические аспекты изучения лесных экосистем южной тайги Омской области / Грегорьев, Е. Р. // Наука и образование: проблемы и перспективы: материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием, Тара, 24–25 мая 2005 года / Естественные науки. – Ч. 1. – Тара, 2008. – С. 130–134. 8. Дугов, И. А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов: практ. рук. / И.А. Дугов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: БИНОМ, 2010. – 260 с. 9. Джамбетова, П. М. Исследование эколого-генетического влияния загрязнения почв нефтепродуктами на природные популяции растений и тест-системы: автореф. дис. канд. биол. наук / П. М. Джамбетова. – Нальчик: КБГУ, 2011. – 20 с. 10. Джамбетова, П. М. Изучение эколого-генетического влияния нефтезагрязнений на цитогенетические характеристики растений / П. М. Джамбетова // Естественные науки в решении проблем производства, экологии и медицины: материалы. Всерос. науч.-практ. конф., Грозный, 22 янв. 2006. – Назрань: Пилигрим, 2006. – С. 253–256.