Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Мифтахова Айсылу Мансафовна

Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения
<
Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мифтахова Айсылу Мансафовна. Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения : Дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.16 Уфа, 2006 361 с. РГБ ОД, 71:06-3/146

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. ИСТОРИЯ ПУБЛИКАЦИИ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ВЛИЯНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ И МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ

(Обзор литературы)

1.1. Зависимость токсичности от характера загрязнителя 14-16

1.1.2. Зависимость от сорта растений 16-18

1.1.3. Влияние нефтяного загрязнения на ростовые и физиологические показатели 22-23

1.1.4. Концепция фитоиндикации 22-24

1.1.5.Концепция фиторемедиации 24-29

1.2. Влияние нефти и нефтепродуктов на комплекс микромицетов и фитотоксичность почвы 29-36

1.2.1. Разложение нефти и нефтепродуктов грибами 36-41

1.3. Ремедиация и биоремедиация почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

2.1. Природные условия 59

2.1.1. Рельеф 59-60

2.1.2. Климат 60-62

2.1.3. Почва. Гидрология 62-63

2.1.4. Растительность 63-64

2.2. Объекты и методы исследования 64

2.2.1. Методы изучения действия нефти и нефтепродуктов на растительный покров и высшие растения

2.2.2. Маршрутные исследования 66-67

2.2.3. Стационарные площадки с искусственным загрязнением почвы (Микроделяночные полевые опыты)

2.2.4. Микроделяночные опыты с искусственным загрязнением почвы для изучения влияния удобрений на интенсивность деструкции нефти

2.2.4.1. Рост и развитие растений овса посевного (Avena sativa) на почвах, загрязненных нефтью (полевые и лабораторные опыты)

2.2.4.2.Влияние загрязнения выщелоченного чернозема нефтепродуктами на рост и развитие вики яровой (Vicia sativa L.) (лабораторные опыты)

2.3. Методы изучения роли микромицетов в загрязненных нефтью и ее продуктами почвах

2.3.1.Определение длины гиф грибного мицелия методом мембранных фильтров

2.3.2. Характеристика структуры комплекса грибов 74-75

2.4. Методы изучения фитотоксичности нефти и ее продуктов 75

2.4.1. Методы изучения влияния нефти и ее продуктов на высшие 75 растения

2.4.2. Определение фитотоксичности почвы 75-76

2.4.3. Определение фитотоксичности микромицетов почв 76-77

2.4.4.0пределение фитотоксичности культуральной жидкости грибов

2.5. Определение активности микромицетов 78

2.5.1. Метод определения целлюлозолитической активности грибов 78-79

2.5.2. Метод определения пектолитической активности грибов 79

2.5.3.Определение углеводородокисляющей активности микромицетов

2.6. Определение влияния удобрений на микроскопические грибы в почвах, загрязненных нефтью

2.7. Статистическая обработка данных 81

ГЛАВА 3. ПРЯМОЕ ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНОГО 82 ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ

3.1. Обследование нефтезагрязненных участков естественных и агрофитоценозов

3.1.1. Изучение растительности на стационарных площадках с искусственным загрязнением

3.2. Изучение воздействия возрастающих концентраций нефти на виды сорных растений

3.2.1. Влияние загрязнения темно-серой лесной почвы различными концентрациями нефти на рост и развитие ежовника обыкновенного (Echinochloa crusgalli (L.) Beauv)

3.2.2. Влияние загрязнения темно-серой лесной почвы различными концентрациями нефти на рост и развитие звездчатки средней или мокрицы (Stellaria media L.) 99

3.2.3. Влияние загрязнения темно-серой лесной почвы различными концентрациями нефти на рост и развитие пырея ползучего (Elytrigia repens L.)

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

4.1. Рост и развитие гречихи посевной (Fagopyrum esculentum L.) в условиях нефтяного загрязнения (лабораторные опыты)

4.2. Изучение влияния нефтяного загрязнения почвы на рост и развитие яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) (лабораторные опыты)

4.3. Рост и развитие растений овса посевного (Avena sativa) на почвах, загрязненных нефтью (полевые и лабораторные опыты)

4.4. Влияние загрязнения темно-серой лесной почвы разными концентрациями нефти на рост и развитие ячменя двурядного (Hordeum distichon L.) (полевые опыты)

4.5. Влияние различных концентраций нефти и нефтепродуктов на рост и развитие донника лекарственного (Melilotus officinalis Desr.) (лабораторные опыты)

4.6.Влияние загрязнения выщелоченного чернозема нефтепродуктами на рост и развитие вики яровой (Vicia sativa L.) (лабораторные опыты)

4.7. Определение фитотоксичности нефтезагрязненных почв с помощью биотестирования на проростках

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА КОМПЛЕКСЫ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ГРИБОВ В ПОЧВАХ

5.1 .Численность грибных пропагул 169-174

5.1.1 .Длина гиф грибного мицелия 175-180

5.1.2. Биомасса мицелия 180-183

5.1.3. Видовой состав комплекса микромицетов 183-195

5.1.4. Радиальная скорость роста микромицетов 195-202

5.1.5.Влияние антропогенных факторов на фитотоксичность грибных изолятов

5.2. Углеводородусваивающая активность микромицетов 212-219

5.3. Целлюлозолитическая активность грибов 220-232

5.9. Пектинолитическая активность микромицетов 232-238

ГЛАВА 6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ ПУТЕМ БИОРЕКУЛЬТИВАЦИИ

6.1.Роль удобрений в снижении фитотоксичности нефтезагрязненных почв

6.1.1.Влияние минеральных удобрений на урожай ячменя двурядного (Hordeum distichon L.)

6.1.2. Влияние удобрений на урожай вико-ячменной смеси и ее компонентов (полевые опыты)

6.1.3. Продуктивность овса посевного (Avena sativa) на почвах, загрязненных нефтью, и при рекультивации (полевые опыты)

6.1.4. Влияние удобрений на микроскопические грибы нефтезагрязненных почв

6.2. Использование бакпрепарата Бациспецин для рекультивации нефтезагрязненных почв

6.2.1. Влияние биопрепарата Бациспецин на рост и развитие яровой пшеницы (Triticum aestivum L.)

6.2.2. Влияние применения бакпрепарата Бациспецин на комплексы почвенных микроскопических грибов

Заключение 277-285

Выводы 286-288

Литература 289-348

Приложение 349-361

Введение к работе

Актуальность исследования. Наиболее типичными антропогенными факторами загрязнения окружающей среды в Республике Башкортостан являются нефть и нефтепродукты. Нефтяное загрязнение приводит к отчуждению значительных площадей естественных экосистем и сельскохозяйственных угодий. По этой причине исследование биологических процессов в нефтезагрязненной почве и возможностей ускорения возврата их в хозяйственный оборот в условиях Южного Предуралья актуально как с теоретической, так и с практической точки зрения.

Основное внимание на современном этапе исследований уделяется изучению и использованию в мониторинге загрязненных почв отдельных морфологических и физиологических показателей организмов разной таксономической принадлежности (Трублаевич, 1997; Марфенина, 1999; Adam, Duncan, 1999; Киреева и др., 2000, 2001; Щербаков, Свистова, 2001; Хабибуллина, Арчегова, 2001 и др.), однако взаимное влияние этих организмов почти не учитывается ни в мониторинге загрязненных почв, ни при разработке мероприятий по их восстановлению. Между тем, связи, возникающие между высшими растениями и микроскопическими грибами, оказывают большое влияние на развитие представителей обеих групп, токсичность и плодородие почв, обмен основных биогенных элементов (Билай и др., 1984; Назаров, 2000).

Изучение микромицетов, обитающих в нефтезагрязненных почвах, важно и в связи с их участием в утилизации углеводородов. Тем более, что описанию этой группы микроорганизмов в нефтезагрязненных почвах, особенно при биоремедиации и под фитоценозами, посвящено гораздо меньше работ, чем почвенным бактериям.

Для сохранения плодородия сельскохозяйственных угодий большое значение имеют процессы накопления и трансформации органического вещества растительного, микробного и животного происхождения. Известно, что в нефтезагрязненных почвах процессы разложения растительных

9 полимеров носят аномальный характер (Кобыльская, Кобыльский, 2002), однако исследованию первичной продуктивности почвенных экосистем с момента загрязнения и до начала их хозяйственного использования должного внимания не уделялось.

Основной мониторинг ядовитых веществ в окружающей среде служит набор показателей их предельно допустимых концентраций (ПДК) в воде, воздухе, почве и продуктах питания. Однако, следует отметить, что химические методы мониторинга имеют определенные ограничения (Rhodes et al., 1995), и превышение ПДК в исследуемых субстратах служит лишь косвенным показателем их токсичности. Для полноценного мониторинга состояния нефтезагрязненной почвы необходимо отслеживать также действие загрязнителя на живые организмы, обитающие в ней. Особенно большое значение приобретает биомониторинг нефтезагрязненных участков в процессе и после их ремедиации, так как сдача - прием таких объектов в большинстве случаев носит формальный характер. В нормативных документах, определяющих состояние почв, при достижении которого процесс рекультивации считается завершенным, как правило, предусматривается минимальный уровень содержания нефти и фитотоксичности, но не содержится требований по формированию полноценного биогеоценоза на месте бывшего нефтеразлива. Одна из причин этого явления - отсутствие научно обоснованных норм и хорошо отработанных методик индикации состояния фито и микробоценозов рекультированных почв.

Перспективным в экологическом и экономическом плане является использование растений для фиторемедиации нефтезагрязненных почв (Gunther et al., 1996; Reilley et al., 1996; Meagher, 1999; Binet et al., 2000). Положительная роль растений в очищении почв связана с их способностью поглощать и трансформировать химические токсиканты, активизировать деятельность микробного сообщества почв, и, как следствие, интенсифицировать процессы трансформации чужеродных соединений (Schwab, Banks, 1994; Cunningham et al., 1995; Joner et al., 1996; Кочетков и др., 2001). Поэтому важным является подбор таких приемов обработки нефтезагрязненных почв, которые повышали бы устойчивость фитомелиорантов к действию загрязнителя, обеспечивали бы прирост растительной биомассы, благоприятно сказывались на связи высших растений с микроорганизмами-деструкторами.

Целью исследований является оценка влияния нефтяного загрязнения почв на основные параметры плодородия и динамику их изменений в природных и агроэкосистемах Республики Башкортостан, а также самоочищение и восстановление плодородия почв.

Задачи исследования: - исследование прямых воздействий нефтяного загрязнения на биогенные ф характеристики почв в зависимости от концентрации, свойств и состава * загрязнителей с последующей оценкой продуктивности сельскохозяйственных и дикорастущих растений; - изучение влияния нефтяного загрязнения на патогенность и токсичность микробной биоты почв; - определение параметров загрязнений, их пороговых значений и естественных механизмов самоочищения сообществами микромицетов; - анализ результатов динамики естественного самоочищения почвенных комплексов и стимуляции процессов рекультивационных мероприятии; - разработка методов фито- и микоиндикации в зависимости от интенсивности загрязнения и состава загрязнителя.

Научная новизна. Впервые для почв Южного Предуралья исследованы процессы, определяющие прямое и опосредованное (трансбиотическое) действие нефтяных поллютантов на рост и развитие растений, численности и видового разнообразия микромицетов.

Выявлены факторы, определяющие степень фитотоксичности нефтезагрязненных почв. Для практического применения предложены виды культурных и сорных растений, устойчивых к нефтяному загрязнению.

В почвах Южного Предуралья обнаружены специфичные виды микромицетов, обладающие высокой углеводородокисляющей активностью.

Проведена биологическая санация территории ОАО «Башвтормет» при помощи комплекса углеводородокисляющих микроорганизмов и бакпрепарата Бациспецин.

Использованные технологии являются эффективными и рекомендованы для использования на других предприятиях ОАО «Башвтормет». (Акт о внедрении результатов работы в ОАО «Башвтормет» прилагается). Основные положения, выносимые на защиту: с увеличением концентрации нефти в почвенной экосистеме возрастает роль микромицетов, как естественных деструкторов-углеводородов, продуцентов токсинов и микробной биомассы; доступность для высших растений и микроорганизмов биогенных элементов в нефтезагрязненной почве оказывает влияние на проявление ею фито- и микроботоксичности; - на слабозагрязненных почвах целесообразно проведение мероприятий по снижению их токсичности и нормализации микробиоты, например, внесение удобрений и других соединений, необходимых для жизнедеятельности растений, микроорганизмов и разложения поллютанта.

Практическая значимость работы. Выявлены устойчивые к нефтяному загрязнению растения (кормовые и зерновые культуры), которые могут быть использованы для рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв. Установлены оптимальные концентрации внесения органо-минеральных удобрений для эффективного снижения степени токсичности рекультивируемых почв. Предложены методы рекультивации с использованием биопрепарата Бациспецин, которые могут быть рекомендованы для практического использования.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международном форуме по проблемам науки,

12 техники и образования (Москва, 1999); XVI Международном ботаническом конгрессе (Missouri, USA, 1999); Международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (КХТП —V-99) (Уфа, 1999); Проблемы защиты окружающей среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, способы и средства защиты (Москва, 1999); Актуальные проблемы применения нефтепродуктов. Средства защиты окружающей среды от загрязнения нефтью и нефтепродуктами (Москва, 1999); Актуальные проблемы биологии и экологии (Сыктывкар, 1999, 2000);Contaminated Soils... (Amherst, USA, 1999; 2000); «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии» (Новосибирск, 2000); Микология и криптогамная ботаника в России: традиции и современность (Санкт-Петербург, 2000); Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга (Сыктывкар, 2000); III съезд Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000); Современные аспекты экологии и экологического образования (Казань, 2005); Всероссийской конференции «Флористические и геоботанические исследования в Европейской России» (Саратов, 2000); Химия и технология применения регуляторов роста растений (Уфа, 2001); Экология и биология почв (Ростов-на Дону, 2004); Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды (Челябинск, 2004); Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов (Элиста, 2004); Современные проблемы аграрной науки и пути их решения (Ижевск, 2005); Проблемы геоэкологии Южного Урала (Оренбург, 2005); региональных и республиканских конференциях «Фауна и флора Республики Башкортостан: проблемы их изучения и охраны» (Уфа, 1999); по научно-техническим программам Минобразования России (Уфа, 1998; 1999; 2000); Проблемы сохранения биоразнообразия на Южном Урале (Уфа, 2004); Растительные ресурсы: опыт, проблемы и перспективы (Бирск, 2005).

Личный вклад автора в работу Диссертационная работа является результатом многолетних исследований (1996 - 2005 гг.) влияния нефтяного загрязнения почв в условиях Южного Предуралья. Все результаты получены лично автором, либо при его непосредственном участии. Доля личного участия автора в совместных публикациях пропорциональна числу авторов.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 62 работы, в том числе 3 монографии (в соавторстве), 2 учебных пособия.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 361 страницах, состоит из введения, 6 глав, 7 выводов, списка литературы (568 источников, из них 206 на иностранных языках), (12 стр. приложений). Работа иллюстрирована 44 рисунками, содержит 96 таблиц.

Благодарности. Выражаю глубокую признательность научному консультанту - доктору биологических наук Киреевой Наиле Ахняфовне за плодотворное сотрудничество, консультации и ценные советы, способствовавшие совершенствованию работы, за доброжелательное отношение и поддержку доктору биологических наук,Усманову Искандеру Юсуфовичу, доктору биологических наук Ибрагимову Ринату Исмагиловичу, доктору биологических наук Ахметову Радику Рахимьяновичу, кандидату билогических наук Галимзяновой Наиле Фуатовне, кандидату билогических наук Книссу Владимиру Александровичу, кандидату билогических наук, Бакаевой Маргарите Дмитриевне и многим другим коллегам за неоценимую помощь в работе.

class1 ИСТОРИЯ ПУБЛИКАЦИИ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ВЛИЯНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ И МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ

(Обзор литературы) class1

Зависимость токсичности от характера загрязнителя

Нефтепродукты токсичны для растений даже в относительно низких концентрациях (Adam, Duncan, 1999). Более того, даже сублетальные концентрации загрязнителя в значительной мере тормозят их рост.

Установлено (Бородавкин, Ким, 1981), что наиболее токсичны углеводороды с температурой кипения в пределах от 150 до 275С, т.е. нафтеновые и керосиновые фракции. Углеводороды с более низкой температурой кипения менее токсичны либо вообще безвредны, особенно их летучие фракции, поскольку они испаряются, не успев проникнуть через растительную ткань. Высококипящие тяжелые фракции нефти также менее токсичны, чем нафтеновые и керосиновые.

По мнению М.Ю.Гилязова (2001), вредное влияние тяжелых фракций обусловлено образованием механического барьера между семенами, корневой системой и окружающей средой, затрудняющего водно-воздушный и пищевой режимы.

Токсичными могут быть не только углеводороды нефти, но и компоненты нефтепромысловых сточных вод, сопутствующих добыче нефти (Гилязов, 1999; Калюжин, Князева, 1999; Гарипов и др., 2000; Хакимов, 2000; Габбасова, 2001; Козловская, 2001; Медведева, 2002). Негативное влияние высокоминерализованных нефтепромысловых вод, в состав которых входят также различные реагенты, используемые при нефтедобыче, связано прежде всего с резким повышением осмотического давления (Рахимова и др., 2005). Известно, что ряд микроэлементов и тяжелых металлов, содержащихся в нефти, оказывают токсическое воздействие на биоценоз (Пиковский, 1993). Так, например, некоторыми авторами установлено повышенное содержание их в почвах и растениях (Гилязов, 1999; Лавриненко, Лавриненко, 2001; Щелчкова и др., 2001; Ekundayo et al., 2001).

Химическая токсичность нефти (точнее ее представителей) по отношению к биологическим объектам не всегда очевидна. Известно (Пиковский, 1993), что небольшие количества нефти в ряде случаев даже оказывают стимулирующее действие на рост растений.

Так, например, по данным Ж.Адама и Х.Дункана (Adam, Duncan, 1999), травы, бобовые и коммерческие злаковые культуры остаются почти незатронутыми при низкой степени загрязнения дизельным топливом (25 г/кг), при уровне же загрязнения 50 г/кг половина из 22 исследованных видов отставали в росте от нормы на 50%.

Ингибирующее влияние нефти на рост и развитие растений обусловлено нарушением экологической обстановки в почвенной среде: изменением воздушного и гидротермического режимов, агрохимических свойств, связыванием нефтью биогенных элементов - фосфора, азота и т.д.

Загрязнение почв нефтью сопровождается значительным изменением их химического состава. При попадании нефти в почву увеличивается содержание органического углерода в верхних горизонтах почвенного профиля до 6,1-11,2%. Средние концентрации органических веществ в слое 0-20 см возрастают в 2-3 раза (Солнцева, Никифорова, 1989). В загрязненных почвах происходит изменение состава и концентрации битуминозных веществ и полициклических ароматических углеводородов с канцерогенными свойствами (Панов и др., 1986).

Многие компоненты нефти, являясь аналогами биотических углеводородов, могут легко усваиваться через корневую систему растений и создавать тем самым повышенные уровни их содержания в биомассе (Угрехелидзе, 1976; Белова и др., 2000). Чем больше токсических ингредиентов в атмосфере, тем больше их аккумуляция в почве и растениях (Джугарян, 2001).

Уровень фитотоксичности почв зависит также от физико-химических характеристик и специфической чувствительности применяемых биотестов (Овчинникова, 2001).

Климат

На схематической карте климатических областей России Предуралье относится к юго-восточной подобласти лесной атлантико-континентальной климатической области умеренного пояса (Алисов, 1947, 1969).

На территории Башкортостана климат неустойчивый, континентальный, с отчетливо выраженными сезонами года, характеризующимися частыми колебаниями в количестве выпадающих осадков и резкими колебаниями суточного и годового хода температуры. Местные различия определяются расположением Республики Башкортостан в глубине материка и разновысоким характером поверхности.

На территории Республики Башкортостан среднегодовая температура воздуха составляет от 0,3 до 2,8 С. Разница между максимумом и минимумом температур достигает 82С, что указывает на резко выраженную континентальность климата.

Существенную роль в формировании климата Башкирии играют Уральские горы, занимающие восточную часть территории. Такое положение заметно увеличивает увлажненность не только в горной части, но и на равнине.

Самый холодный месяц - январь. Среднемесячная температура воздуха в январе составляет-14,1 С, абсолютный минимум температуры воздуха - 41 С. Самый теплый месяц - июль. Его среднемесячная температура составляет +19,3С, а в отдельные годы максимальная поднимается до + 40С. В среднем последние весенние заморозки заканчиваются в середине мая, но возможны колебания от 14 апреля до 10 июня. Первые осенние заморозки могут быть в середине августа или в сентябре. Сумма среднегодовых температур 2200 С. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 128 дней, продолжительность большого вегетационного периода - 174 дня, малого вегетационного периода - 142 дня.

Распределение осадков и их количество в первую очередь зависит от характера атмосферной циркуляции.

На западных склонах Урала в среднем за год выпадает 640-700 мм осадков, на восточных склонах их количество превышает 300-500 мм, а в западной равнинной части республики - 400-500 мм, причем за вегетационный период выпадает около 390 мм, или 70%, что позволяет отнести Республику Башкортостан к зоне достаточного увлажнения. Но гидротермический коэффициент в разные годы составляет 0,8-1,2, что указывает на напряженный водный режим почвы.

Наибольшее количество осадков выпадает в июле и составляет 78-86 мм, наименьшее - в феврале. Относительная влажность воздуха в среднем за год составляет 74%, а за вегетационный период 66%.

Самый устойчивый снежный покров образуется в середине ноября и держится 153 -165 дней, в горных районах 171 - 177. Толщина снежного покрова колеблется от 8 до 37 см. Почва промерзает до 86 см. Оттаивание происходит к концу апреля.

В ветровом режиме преобладают южные и юго-западные ветра. Среднегодовая скорость ветра в Республике Башкортостан равна 3,4-5,2 м/с; как зимой, так и летом бывает полное безветрие.

Большую роль в формировании климата Республики Башкортостан зимой играет сибирский антициклон, а также циклоническая деятельность на арктическом фронте. Осенью и в первую половину зимы активны атлантические циклоны. Резкие изменения в состоянии погоды обычно обуславливаются вторжениями арктических масс. Нередко на погоду оказывают влияние южные циклоны, перемещающиеся со Средиземного, Черного и Каспийского морей, а также «ныряющие» циклоны с северозападных районов Европейской части страны (Агроклиматические ресурсы, 1974; Хайретдинов и др., 1981).

Влияние загрязнения темно-серой лесной почвы различными концентрациями нефти на рост и развитие звездчатки средней или мокрицы (Stellaria media L.)

Пырей ползучий (Elytrigia repens L.) - многолетний, длиннокорневищный трудноискоренимый сорняк, ценное сенокосное и пастбищное растение. Известно, что пырей характеризуется высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды: засухе, морозам, засолению и др. Например, пырей ползучий (Elytrigia repens L.) широко применяется как биомелиорант деградированных и засоленных земель (Кравцов, 1993).

Так же как и на семена других растений, нефтяное загрязнение оказывало отрицательное влияние на прорастание семян пырея ползучего (Elytrigia repens L.), хотя и не было выявлено прямой зависимости между концентрацией нефти и числом взошедших растений (табл.3.7.). Очевидно, в составе нефти содержались вещества, провоцировавшие прорастание семян пырея ползучего (Elytrigia repens L,), но большая часть таких проростков гибла в течение нескольких дней после появления всходов. Таким образом, прямая зависимость была установлена между содержанием нефти в почве и количеством выживших на ней растений.

Наблюдения за ростом пырея ползучего (Elytrigia repens L.) велись в течение 150 сут. Нетрудно заметить, что длина надземной части растений в опытных вариантах с увеличением концентрации нефти резко снижается. При загрязнении почв нефтью в концентрации от 6% до 15% погибает более 50% растений. Крайне неблагоприятные условия, как для прорастания семян, так и вегетирующих молодых растений, сложились при 20%-ном уровне загрязнения. В этом случае отмечаются единичные всходы, которые погибают на 5-8 сут. после появления. Обращает на себя внимание некоторое увеличение высоты растений при дозах 6-8 %, что можно объяснить предлетальным стрессом у опытных растений (табл.3.7.) (Киреева и др., 2001).

Похожие диссертации на Самоочищение и восстановление плодородия почв природных и антропогенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения