Представители дальневосточной флоры и фауны как перспективные биоремедианты агроэкосистем
Проблема агрохимической деградации почв на территории России и восстановления их плодородия. Особенности систематики, ареала, экологических условий распространения, биологических свойств, возможностей применения видов дальневосточной флоры и фауны.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.03.2018 |
Размер файла | 18,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
6
Размещено на http://www.allbest.ru/
Приморская государственная сельскохозяйственная академия
Представители дальневосточной флоры и фауны как перспективные биоремедианты агроэкосистем
Берсенева С.А., Кандидат биологических наук
Белоусова Н.М., Кандидат биологических наук
Аннотации
Предметом изучения являются представители Дальневосточной флоры и фауны в качестве перспективных видов фито- и зооремедиации почв, загрязненных поллютантами различной природы в условиях Приморского края. Систематика, ареал, экологические условия распространения, биологические особенности, возможности применения видов дальневосточной флоры и фауны отражены в работах "Атлас видов - фиторемедиантов юга Дальнего Востока" и "Атлас видов - зооремедиантов юга Дальнего Востока", над созданием которых работает коллектив авторов кафедры агрохимии, агроэкологии и охраны труда ФГБОУ ВО Приморская государственная сельскохозяйственная академия.
Ключевые слова: почва, поллютанты, биоремедиация, фиторемедиация, зооремедиация, высшие растения, детритофаги.
Subject of studying are representatives of Far East flora and fauna as perspective types phyto-and a zooremediation of the soils polluted by pollyutant of various nature in the conditions of Primorsky region. Systematization, area, ecological conditions of distribution, biological features, possibilities of application of types of Far East flora and fauna are reflected in works “The atlas of types - fitoremediant of the South of the Far East” and “The atlas of types - zooremediant of the South of the Far East” on which creation the group of authors of department of agrochemistry, agroecology and labor protection of Primorskaya state agricultural academy works.
Keywords: soil, pollyutant, bioremediation, fitoremediation, zooremediation, the higher plants, detritofag.
Основное содержание исследования
В настоящее время основными проблемами современного сельского хозяйства России являются агрохимическая деградация почв и восстановление их плодородия, что напрямую связано не только с уменьшением объемов применения органических удобрений, нарушением систем севооборотов, но и интенсивным загрязнением сельскохозяйственных земель поллютантами различного происхождения.
Процесс техногенного развития общества стал причиной загрязнения почв различных агроладшафтов и невозможности в связи с этим получения экологически безопасной продукции. Дальнейшее развитие сельского хозяйства в такой ситуации неэкономично. Это ограничивает не только рынок сельскохозяйственной продукции, но и сокращает рентабельность аграрной индустрии [5].
Согласно Доклада об экологической ситуации в Приморском крае за 2015 год, 16,8 тыс. га сельскохозяйственных угодий (земель) являются нарушенными не только при разработке месторождений полезных ископаемых и торфа, выполнении геологоразведочных, изыскательских, строительных и других работ, но, и, в результате загрязнения различными поллютантами, в т. ч. тяжелыми металлами [6].
Согласно данных агрохимического анализа, степени фитотоксичности почв на территории Уссурийского городского округа (далее - УГО) нами установлено, что основная часть почв земель сельскохозяйственного назначения загрязнена Cd, Pb, Zn, Cu и Cr, а так же отходами сброса жидких стоков и твердых отходов сельскохозяйственных производств [5].
В настоящее время разработаны мероприятия по физической, химической и биологической очистке загрязненных почв, при их помощи токсичность загрязнителей может существенно снижаться или полностью устраняться. Эти методики часто являются экономически невыгодными, требуют больших затрат, возникают нежелательные побочные эффекты и опасности вторичного загрязнения окружающей среды (промывка загрязненного слоя почвы может привести к попаданию загрязнителей в грунтовые воды) [3].
В сельскохозяйственных районах Приморского края наиболее выгодным методом очистки земель и восстановления плодородия почв является биоремедиация - технология восстановления почв при помощи биологических объектов (растений и животных).
Подбор основных групп растительных и животных организмов в качестве биоремедиантов на территории Приморского края в условиях муссонного климата и специфики типологической характеристики почв является в настоящее время актуальным.
Масштабные исследования, направленные на поиск быстрорастущих и обладающих выраженной способностью к накоплению и выведению поллютантов растений из числа культурных и дикорастущих видов, а так же почвенной мезофауны характерных для исследуемого региона, экспериментальное подтверждение их высокого фито - и зооремедиационного потенциала, изучение способов его повышения - задачи научного исследования авторов статьи.
В 2014 году сотрудниками и студентами кафедры агрохимии, агроэкологии и охраны труда Института землеустройства и агротехнологий ФГБОУ ВО Приморская государственная сельскохозяйственная академия начата работа по выявлению перспективных биоремедиантов агроэкосистем и урбанизированных территорий среди представителей Дальневосточной флоры и фауны.
На основании анализа литературных данных по теме исследования нами определены 2 основных способа очистки почв и восстановления их плодородия: фито - и зооремедиация.
Фиторемедиация - это быстро развивающаяся область исследований, что связано с высокой степенью экологичности и малыми экономическими затратами при очистке с помощью зеленных растений территорий, загрязненных поллютантами разной природы и происхождения (от тяжелых металлов до радионуклидов).
Список используемых в качестве фиторемедиантов видов растений различных семейств пополняется ежегодно.
Изучив биологию и экологию видов, методологические подходы современной технологии по фиторемедиации, условий мест, подлежащих восстановлению (источниками загрязнения, типом почвы, наличием грунтовых вод, количеством осадков в период вегетации и за год) и загрязнителем (типом токсичного соединения, концентрацией, глубиной проникновения по почвенному профилю) нами подготовлен список перспективных дальневосточных видов культурной и дикой флоры - фиторемедиантов почв сельскохозяйственных земель Приморского края, загрязненных поллютантами различного происхождения.
Среди основных семейств Дальневосточной флоры наибольший интерес представляют гипераккумулирующие виды семейств Alismataceae Vent, Amaranthaceae Juss, Apiaceae Lindl., Asteraceae Bercht. at J. Presl., Boraginaceae Juss, Brassicaceae Burnett., Cucurbitaceae Juss, Euphorbiaceae Juss, Fabaceae Lindl., Lamiaceae Martinov, Scrophulariaceae Juss, Роасеае Barnhart.
Изученные нами виды растений распределены на 4 группы: фитоэкстракторы, ризофильтраторы, фитостабилизаторы и фитодеградаторы. Систематика, ареал, экологические условия распространения, биологические особенности, возможности применения видов дальневосточной флоры отражены в работе "Атлас видов - фиторемедиантов юга Дальнего Востока", над созданием которого работает коллектив авторов кафедры агрохимии, агроэкологии и охраны труда ФГБОУ ВО Приморская государственная сельскохозяйственная академия.
Так же в условиях интенсификации сельского хозяйства остро стоит проблема сохранения биоразнообразия почвенной фауны как важнейшего фактора стабильного функционирования агроценоза и метода фитодеградации поллютантов. Как при использовании минеральных удобрений, так и при применении в качестве средств, повышающего почвенное плодородие, отходов животноводства, в среду попадает масса ксенобиотиков. Биотрансформация ксенобиотиков лежит в основе применения детритофагов для биоремедиации почв.
Детритофаги, являясь многочисленным и постоянным компонентом любого сообщества, играют важную роль в трофических и энергетических цепях агроэкосистем. Увеличение их разнообразия в эдафотопе приведет к интенсификации процессов разложения органики, деструкции и вовлечения в биологический круговорот привнесенных в агросистему экотоксикантов.
Роль дождевых люмбрицид и энхитриид (Oligochaetа), ногохвосток (Collembola) и кивсяков (Julida) в утилизации сложных компостов ранее отмечалась И.С. Белюченко [4]. Анализируя деятельность различных детритофагов в природных экосистемах в условиях юга Дальнего Востока, можно выделить пластинчатоусых жуков (Coleoptera, Scarabaeidae), фауна которых наиболее богата и разнообразна в ненарушенных деятельностью человека эдафотопах. Интерес к пластинчатоусым в качестве биоремедиантов представляют копрофаги и сапрофаги, которые по данным В.Г. Безбородова составляют 60% от общего количества видов фауны семейства Scarabaeidae в почвенной фауне ненарушенных деятельностью человека экосистемах [1]. Некоторые из видов являются уникальными для восточноазиатского биогеографического комплекса и использование их в качестве биоремедиантов позволит решить задачу сохранения биоразнообразия и увеличения их численности.
Потенциально возможно использование таких видов пластинчатоусых, как Sinodendron cylindricum (Linnaeus, 1758), Eophileurus chinensis (Faldermann, 1835), виды родов Geotrupes (Latreille, 1797), Copris (Muller, 1776), Onthophagus (Latreille, 1802), Caccobius (Thomson, 1863), Aphodius (Illiger, 1798). Виды подсемейства пластинчатоусых бронзовки (Cetoniinae, Leach, 1815) так же могут быть использованы для биоремедиации почв, загрязненных органикой, поскольку такие из них, как Cetoniamagnifica (Ballon, 1871) - бронзовка великолепная, и Protaetia (Liocola) brevitarsis (Lewis) - дальневосточная мраморная бронзовка были обнаружены в скворечниках [2], в переработанных до перегноя субстратах.
В результате работы над темой исследования авторы статьи так же предприняли попытку проанализировать собранный материал и представить его в виде "Атлас детритофагов - биоремедиантов юга Дальнего Востока".
дальневосточная флора фауна биоремедиант агроэкосистема
Литература
1. Безбородов В. Г Пластинчатоусые жуки (Coleoptera, Scarabaeidae) заповедника "Кедровая падь" и сопредельных территорий (Приморский край, Россия) / вестник КрасГау. - 2013. - № 4, стр.79 - 88.
2. Белоусова Н.М. Почвенные артроподы из гнезд синантропных и гемисинантропных птиц Южного Приморья // IV международная научная конференция "Биоразнообразие и роль животных в экосистемах "Zoocenosis-2011" 4-6 октября 2011, 2011 д., г. Днепропетровск. Днепропетровск: Изд-во ДНУ, 2011. С.162-163
3. Белоусова Н.М., Берсенева С.А., Яценко М.С. Использование представителей семейства ApiaceaeLindl в качестве фиторемидиантов в условиях Приморского края (Дальневосточный федеральный округ) // Актуальные направления научных исследований: от теории к практике: материалы VII Междунар. науч. - практ. конф. (Чебоксары, 12 февр. 2016 г.) / редкол.: О.Н. Широков [и др.]. - Чебоксары: ЦНС "Интерактив плюс", 2016. - № 1 (7). - ISSN 2412-0510, с.177-178
4. Белюченко И.С. Отходы быта и производства как сырье для подготовки сложных компостов: монография/И.С. Белюченко. - Краснодар: КубГАУ, 2015. - 419с. - с.102.
5. Берсенева С.А. Пленочная технология возделывания овощной продукции - серьезная проблема деградации сельскохозяйственных угодий на территории Приморского края (Дальневосточный Федеральный округ) Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства: материалы IV Международной научной экологической конференции, Краснодар, 24-25 марта 2015 г. / МСХ РФ, Кубанский ГАУ. - Краснодар: Изд-во КГАУ, 2015. - Ч.2. - С.465-471.
6. Доклад об экологической ситуации в Приморском крае. - Владивосток, 2014, 2015. - 241 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Прогресс развития адаптивно-ландшафтного земледелия. Описание и поиск решения проблем возобновления биологических свойств почв Центрального региона Российской Федерации. Сущность биологической деградации почв. Методы повышения наукоемкости агротехнологий.
реферат [52,3 K], добавлен 22.01.2015Проявление эрозии почв, природные факторы, влияющие на развитие эрозии. Особенности проявления и распространения эрозии почв на территории Беларуси. Потери гумуса и элементов питания, ухудшение агрофизических, биологических и агрохимических свойств.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.06.2016Типы, виды и факторы деградации почв. Причины физического, химического и биологического загрязнение почв. Географические и общебиосферные деградации, их проявления. Особенности деградации черноземов, пустынных и дерново-подзолистых почв, методы охраны.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.02.2012Влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на агрохимические показатели чернозема обыкновенного. Совместное применение биологических активизаторов и инсектицидов. Применения активизаторов плодородия на примере Ростовской области.
автореферат [349,8 K], добавлен 05.09.2010Особенности плодородия почв Башкортостана. Оптимальные параметры состава, свойств земли. Факторы, лимитирующие плодородие грунта. Факторы продуктивности фитоценозов и урожайности сельскохозяйственных культур. Методики исследования плодородия почв.
реферат [38,4 K], добавлен 07.12.2008Приемы повышения плодородия почв. Изменение плодородия чернозема обыкновенного под действием удобрений. Экологическая оценка применения удобрений. Влияние удобрений на урожайность яровой пшеницы. Оптимизация почвенно-биотического комплекса агроэкосистем.
дипломная работа [124,9 K], добавлен 29.11.2013Природно-географическая характеристика территории Болградского района. Методика проведения работ по эколого–агрохимическому обследованию и оценке почв и земель. Особенности гумусного состояния. Обоснование мероприятий по повышению плодородия почв.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.11.2014Рассмотрение плодородия почвы как способности удовлетворять потребности растений в элементах питания и воде. Виды плодородия почв, роль гумуса. Изучение плодородия почв с помощью космических методов. Обзор динамики свойств почвы Чувашской республики.
курсовая работа [32,2 K], добавлен 29.03.2011Изучение условий почвообразования. Исследование пространственного распределения физических и химических свойств почвы на территории института города Краснодара, ее морфологические признаки. Рекомендации по сохранению и воспроизводству плодородия.
курсовая работа [48,9 K], добавлен 10.02.2014Генезис, свойства и морфология почв. Значение органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений. Факторы, определяющие биопродуктивность агроэкосистем. Содержание, запасы и состав гумуса как показатели почвенного плодородия.
курсовая работа [157,3 K], добавлен 20.01.2012Выявление влияния плодородия дерново-подзолистых почв на ее нитрификационную способность. Определение агрохимических свойств дерново-подзолистых почв и расчет индекса окультуренности почв. Анализ влияния плодородия на содержание NPK в зерне и соломе.
курсовая работа [51,8 K], добавлен 09.12.2013Изучение экологических условий, зональных и интразональных факторов почвообразования. Характеристика строения почвенных профилей, гранулометрического состава, физико-химических и водно-физических свойств почв, формирования агроэкологических типов почв.
курсовая работа [95,1 K], добавлен 14.09.2011Факторы и процессы почвообразования, структура почвенного покрова объекта исследований, основные типы почв. Детальная характеристика почвенных контуров, их соотношение на исследуемой территории. Оценка плодородия почв и его лесоводческое значение.
курсовая работа [93,1 K], добавлен 12.11.2010Главные мероприятия по повышению плодородия дерново-подзолистых почв. Народнохозяйственное и агротехническое значение зерновых и бобовых культур. Кормовая свекла: значение, районы распространения, биология и агротехника. Подготовка семян к хранению.
контрольная работа [24,2 K], добавлен 10.10.2011Мониторинг плодородия земель на примере СПК "Михайловское". Агроклиматическая и почвенная характеристика района хозяйства. Структура посевных площадей и севообороты. Резервы местных удобрений. Особенности моделирования плодородия почв хозяйства.
курсовая работа [114,0 K], добавлен 25.01.2014Географическое положение и характеристика природных условий почвообразования на территории района. Гумусное состояние дерново-подзолистых почв, их рациональное использование и охрана. Расчёт нормы органических, известковых и минеральных удобрений.
курсовая работа [312,1 K], добавлен 13.11.2014Общая характеристика основных видов деградации земель: эрозия ветровая и водная, промышленная эрозия, дегумификация почв, вторичное засоление, загрязнение почв пестицидами. Причины и факторы, приводящие к деградации земель, способы и методы борьбы с ней.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.02.2014Характеристика климатических условий, рельефа и гидрологических условий, почвообразующих пород и естественной растительности. Структура почвенного покрова. Характеристика морфологических свойств преобладающих типов почв. Анализ содержания гумуса.
курсовая работа [115,6 K], добавлен 13.05.2015Общие сведения о совхозе "Бутчинский" Калужской области. Характеристика почвообразования на территории хозяйства. Агропроизводственная группировка почв, мероприятия по их рациональному использованию. Оптимизация показателей почвенного плодородия.
курсовая работа [100,9 K], добавлен 04.02.2014Изучение свойств и определение территорий распространения подзолистых почв как типичных почв хвойных и северных лесов. Природно-климатические условия подзолистых почв. Морфология, генезис формирования и агрономическое использование подзолистых почв.
реферат [33,4 K], добавлен 12.09.2014