Влияние техногенного загрязнения на биоразнообразие лесных экосистем Кольского полуострова
В настоящий момент освоение Арктики имеет важное геополитическое значение, как для РФ в целом, так и для Мурманской области, в честности (Доклад о человеческом, 2016; Стратегия развития, 2008), ключевую роль в котором играет лесная промышленность, обеспечивающая экологическую и продовольственную безопасность.
По данным государственного лесного реестра на 01.01.2017 г. (Доклад о состоянии, 2017), земли лесного фонда Мурманской области занимают 9455,4 тыс. га, из которых покрыты лесной растительностью лишь 5419,3 тыс. га (64,9 % – защитное значение, 35,1% – эксплуатационные леса).
Важным критерием, определяющим промышленное и климаторегулирующее значения, является степень облесённости, определяющаяся отношением покрытой лесом площади к общей площади территории, и составляющая для лесов Мурманской области всего 37,4 %, характеризующаяся долгим периодом роста древостоев и небогатым ассортиментом древесных пород. Помимо экстремальных условий, угнетающим фактором, также, является техногенная нагрузка, в частности медно-никелевого комбината ОАО «Комбинат Североникель», атмосферные осадки которого, несмотря на значительные снижения объемов выбросов со второй половины 1990-х гг., по-прежнему токсичны из-за присутствия в них диоксида серы и тяжёлых металлов (Kashulina, 2018).
В связи с вышесказанным, приоритетными являются задачи сохранения биоразнообразия лесов арктических территорий и создание алгоритма прогноза современных изменений устойчивости и продуктивности лесных культур для долгосрочного планирования хозяйственной деятельности региона в XXI веке.
Настоящая работа проводилась в Мончегорском районе Мурманской области. Объектами комплексных исследований служили представители пяти видов сосудистых растений различных – древесной (берёза пушистая – Betula pubescens Ehrh.), кустарничковой (вороника обоеполая – Empetrum hermaphroditum Hager., черника – Vaccinium myrtillus L., брусника – Vaccinium vitis–idaea L.), и травянистой (иван-чай узколистный – Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.) – жизненных форм, естественно произрастающие на 7 экспериментальных площадках, расположенных в 2-30 км от одного из основных источников промышленного загрязнения Мурманской области – медно-никелевого комбината ОАО «Комбинат Североникель». Фенологические наблюдения проводились по методике И.Н. Бейдеман (1954). Для изучения морфологической изменчивости растений в условиях техногенной нагрузки (Zhirov, Kuzmin, 1995), определяли длину, ширину и площадь листовой пластины. Повреждения фотосинтетического аппарата оценивали по результатам спектрофотометрического анализа их пигментного состава (Wellburn, 1994). Природно-территориальные комплексы (ПТК) классифицировались по А.В. Дончевой (Дончева, 1975, 1978). Промышленное загрязнение оценивалось по накоплению никеля в открытых наполненных одинаковой почвой сосудах объемом 0,3 м3 после трехмесячной экспозиции их на экспериментальных площадках. Концентрация никеля в почве определялась стандартным методом атомно-адсорбционной спектроскопии. Математическая обработка полученных данных проводилась с использованием стандартных статистических программ. Во всех случаях применялся t-критерий и обсуждались только различия, достоверные при уровне значимости (p) ˂ 0,05.
Показано, пороговое значение концентрации никеля в почве. При более низких значениях морфофизиологические изменения на ранних стадиях у растений древесной жизненной формы отсутствовали, у растений кустарничковой формы были слабо выражены, и явно выражены у травянистых растений. Последующее увеличение антропогенного воздействия приводило к локальному максимуму продолжительности вегетативного развития, и локальному минимуму сроков осеннего старения листьев.
Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых методов оценки состояния северных лесов на ранних стадиях развития техногенных повреждений.
