ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 2, С. 195–207


КРИПТОГАМНЫЕ ОРГАНИЗМЫ – ПИОНЕРЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕВЕРОТАЕЖНЫХ ЛЕСОВ ПРИ СНИЖЕНИИ ВОЗДУШНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Г. П. Урбанавичюс, Е. А. Боровичев, В. В. Ершов
Институт проблем промышленной экологии Севера, ФИЦ КНЦ РАН
Россия, 184209, Мурманская обл., г. Апатиты, Академгородок, 14а
E-mail: g.urban@mail.ru


Поступила в редакцию 23.08.2019 г.
Изучение процессов восстановления напочвенного покрова в зоне воздействия горно-металлургического комбината «Североникель» (г. Мончегорск, Мурманская область), позволило установить, что криптогамные организмы первыми поселяются на территории, на которой прежде весь напочвенный покров был уничтожен в результате сверхкритических уровней загрязнения. Впервые установлены виды лишайников и мохообразных, обладающие наибольшей токсикотолерантностью и способные произрастать в зоне техногенной пустыни. Ими являются печеночники Isopaches bicrenatus, Nardia geoscyphus, Gymnocolea inflata, Solenostoma confertissimum и мхи Pohlia nutans, Dicranella cerviculata. Установлено, что для поселения пионерных видов лишайников, даже наиболее приспособленных к высоким концентрациям тяжелых металлов (Stereocaulon leucophaeopsis и St. pileatum), необходимо формирование своеобразной основы – подстилки, представленной дернинами мохообразных. Всего в пределах прямого влияния медно-никелевого производства (1.7–10 км) выявлено 18 видов мохообразных и 13 видов лишайников: в зоне техногенной пустыни (1.7–2.7 км) – 6 и 1 вид, соответственно, в зоне техногенной пустоши (4–6.5 км) – 10 и 5 видов, в зоне техногенных редколесий (7–10 км) – 15 и 11 видов. Начальные этапы восстановления напочвенного покрова и заметное (в 2–3 раза) увеличение разнообразия наземной криптогамной биоты наблюдаются на удалении 6.5–10 км от источника загрязнения при снижении уровня выпадений сульфатов примерно в 2.5–3 раза, Ni – в 17 раз и Cu – в 20 раз.
Ключевые слова: Субарктика, северотаежные леса, загрязнение, биоразнообразие, восстановление, лишайники, мохообразные.
Работа выполнена в рамках Госзадания ФИЦ КНЦ РАН на 2018–2022 гг. (№ АААА-А18-118021490070-5), а также при финансовой поддержки РФФИ (грант № 18-35-00170 мол_а).
DOI: 10.31857/S0024114821020108


CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Андреева Е.Н. Влияние атмосферного загрязнения на моховой покров северо-таежных лесов // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Ботанический институт им. В.Л. Комарова, 1990. С. 159–172.

  • Андреева Е.Н. Структура мохового покрова в условиях атмосферного загрязнения // Проблемы экологии растительных сообществ. СПб.: Изд-во ООО «ВВМ», 2005. С. 105–129.

  • Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. М.: Научный мир, 2002. 336 с.

  • Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова. Л.: Ботанический институт им. В.Л. Комарова, 1990. 195 с.

  • Ганичева С.Н., Лукина Н.В., Костина В.А., Никонов В.В. Техногенная дигрессия и восстановительная сукцессия в хвойных лесах Кольского полуострова // Лесоведение. 2004. № 3. С. 57–67.

  • Горшков В.В., Баккал И.Ю. Особенности послепожарной восстановительной динамики сообществ с доминированием лишайников // Изв. Самарского НЦ РАН. 2012. Т. 14. № 1(5). С. 1223–1227.

  • Исаева Л.Г., Лукина Н.В., Белова Н.В. Опыт восстановления растительности на техногенных пустошах вокруг комбината «Североникель»: методы, сравнительный анализ // Экологические проблемы северных регионов и пути их решения. Матер. III Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2010. Ч. 2. С. 28–33.

  • Исаева Л.Г., Лукина Н.В., Горбачева Т.Т., Белова Е.А. Ремедиация нарушенных территорий в зоне влияния медно-никелевого производства // Цветные металлы. 2011. № 11. С. 66–70.

  • Лукина Н.В., Никонов В.В. Питательный режим лесов северной тайги: природные и техногенные аспекты. Апатиты: КНЦ РАН, 1998. 316 с.

  • Лукина Н.В., Никонов В.В. Оптимизация питательного режима почв как фактор восстановления нарушенных лесных экосистем Севера // Лесоведение. 1999. № 2. С. 57–67.

  • Лукина Н.В., Сухарева Т.А., Исаева Л.Г. Техногенные дигрессии и восстановительные сукцессии в северотаежных лесах. М.: Наука, 2005. 244 с.

  • Лянгузова И.В., Горшков В.В., Баккал И.Ю., Бондаренко М.С. Воздействие почвенного загрязнения тяжелыми металлами на напочвенный покров сосняка лишайниково-зеленомошного в условиях полевого эксперимента // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2015. № 3 (27). С. 74–86.

  • Михайлова И.Н. Начальные этапы восстановления сообществ эпифитных лишайников после снижения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2017. № 4. С. 277–281.

  • Никонов В.В., Лукина Н.В., Исаева Л.Г., Горбачева Т.Т., Белова Е.А. Восстановление территорий, нарушенных воздушным загрязнением медно-никелевого производства на Кольском полуострове // Инновационный потенциал Кольской науки. Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН, 2005. С. 288–293.

  • Проблемы экологии растительных сообществ Севера. СПб.: Изд-во ООО "ВВМ", 2005. 450 с.

  • Урбанавичюс Г.П. Список лихенофлоры России. СПб.: Наука, 2010. 194 с.

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

  • Черненькова Т.В., Басова Е.В., Бочарев Ю.Н., Пузаченко М.Ю. Оценка биоразнообразия лесов в зоне влияния горно-металлургического комбината «Североникель» // Лесоведение. 2009. № 6. С. 32–45.

  • Черненькова Т.В., Кабиров Р.Р., Басова Е.В. Восстановительные сукцессии северотаежных ельников при снижении аэротехногенной нагрузки // Лесоведение. 2011. № 6. С. 49–66.

  • Ярмишко В.Т., Горшков В.В., Лянгузова И.В., Баккал И.Ю. Экологический мониторинг лесных экосистем Кольского полуострова в условиях аэротехногенного загрязнения // Региональная экология. 2011. № 1–2 (31). С. 21–30.

  • Adamska E., Deptula M. Epigeic lichens of different development stages of forest growing on the heathland // Ecological Questions. 2015. V. 21. P. 39–44.

  • Beatty C.R., Cox N.A., Kuzee M.E. Biodiversity guidelines for forest landscape restoration opportunities assessments. Gland, Switzerland: Published by IUCN, 2018. 43 p.

  • Beckett P.J. Lichens: Sensitive Indicators of Improving Air Quality // Restoration and recovery of an industrial region / Ed. J.M. Gunn. New York: Springer, 1995. P. 81–91.

  • Bell J.N.B. The effect of prolonged low concentration of sulphur dioxide on the growth of two moss species // Journal of Bryology. 1973. V. 7. P. 444–445.

  • Gunn J., Keller W., Negusanti J., Potvin R., Beckett P., Winterhalder K. Ecosystem Recovery after Emission Reduction: Sudbury, Canada // Water, Air & Soil Pollution 1995. V. 85. P. 1783–1788.

  • Ignatov M.S., Afonina O.M., Ignatova E.A., Abolina A., Akatova T.V., Baisheva E.Z., Bardunov L.V., Baryakina E.A., Belkina O.A., Bezgodov A.G., Boychuk M.A., Cherdantseva V.Ya., Czernyadjeva I.V., Doroshina G.Ya., Dyachenko A.P., Fedosov V.E., Goldberg I.L., Ivanova E.I., Jukoniene I., Kannukene L., Kazanovsky S.G., Kharzinov Z.Kh., Kurbatova L.E., Maksimov А.I., Mamatkulov U.K., Manakyan V.A., Maslovsky O.M., Napreenko M.G., Otnyukova T.N., Partyka L.Ya., Pisarenko O.Yu., Popova N.N., Rykovsky G.F., Tubanova D.Ya., Zheleznova G.V., Zolotov V.I. Check-list of mosses of East Europe and North Asia // Arctoa. 2006. V. 15. P. 1–130.

  • Monitoring with Lichens – Monitoring Lichens / Eds. P.L. Nimis, C. Scheidegger, P.A. Wolseley. Dordrecht; Boston; London: Kluwer Academic Publishers, 2002. 408 p.

  • Nash III T.H., Nash E.H. Sensitivity of mosses to sulfur dioxide // Oecologia. 1974. Bd. 17. N 3. S. 257–263.

  • Pressey R.L., Cabeza M., Watts M.E., Cowling R.M., Wilson K.A. Conservation planning in a changing world // Trends in Ecology & Evolution. 2007. V. 22. P. 583–592.

  • Purvis O.W., Halls C. A review of lichens in metal-enriched environments // Lichenologist. 1996. V. 28. P. 571–601.

  • Purvis O.W., James P.W. Lichens of the Coniston copper mines // Lichenologist. 1985. V. 17. P. 221–237.

  • Schram L.J., Wagner C., McMullin R.T., Anand M. Lichen communities along a pollution gradient 40 years after decommissioning of a Cu–Ni smelter // Environmental Science and Pollution Research. 2015. V. 22. N 12. P. 9323–9331.

  • Söderström L., Hagborg A., von Konrat M., Bartholomew-Began S., Bell D., Briscoe L., Brown E., Cargill D.C., Costa D.P., Crandall-Stotler B.J., Cooper E.D., Dauphin G., Engel J.J., Feldberg K., Glenny D., Gradstein S.R., He X., Heinrichs J., Hentschel J., Ilkiu-Borges A.L., Katagiri T., Konstantinova N.A., Larraín J., Long D.G., Nebel M., Pócs T., Felisa Puche F., Reiner-Drehwald E., Renner M.A.M., Sass-Gyarmati A., Schäfer-Verwimp A., Moragues J.G.S., Stotler R.E., Sukkharak P., Thiers B.M., Uribe J., Váňa J., Villarreal J.C., Wigginton M., Zhang L., Zhu R.-L. World checklist of hornworts and liverworts // PhytoKeys. 2016. V. 59. P. 1–828.

  • Stapper N.J., Kricke R. Epiphytische Moose und Flechten als Bioindikatoren von städtischer Überwarmung, Standorteutrophierung und verkehrsbedingten Immissionen // Limprichtia. 2004. V. 24. P. 187–208.

  • Taoda H. Mapping of atmospheric pollution in Tokyo based upon epiphytic bryophytes // Japanese Journal of Ecology. 1972. V. 22. P. 125–133.

  • Tyler G. Bryophytes and heavy metals: a literature review // Botanical Journal of the Linnean Society. 1990. V. 104. P. 231–253.

  • Wirth V., Hauck M., Schultz M. Die Flechten Deutschlands. 2 Bände. Stuttgart: Ulmer Eugen, 2013. 1244 s.

  • Young T.P. Restoration Ecology and Conservation Biology // Biological Conservation. 2000. V. 92. P. 73–83.