Современное состояние мохового покрова лесов после сокращения выбросов Среднеуральского медеплавильного завода

Проанализировано состояние мохового покрова лесов в пределах территории 50×36 км вокруг Среднеуральского медеплавильного завода после практически полного прекращения выбросов. Показано, что сообщества мхов в зонах слабого и сильного загрязнения существенно различаются по составу, числу и встречаемости видов, но характеризуются близким проективным покрытием напочвенных мхов. В зонах сильного загрязнения, в сравнении с зонами слабого, снижена встречаемость большей части видов. Существенное увеличение встречаемости в градиенте загрязнения выявлено только для Pohlia nutans. Потери видов в мезомасштабе (видовое богатство в пределах сообщества) были выражены сильнее, чем в макромасштабе (общее число видов в зоне загрязнения). Элиминация видов с увеличением загрязнения отмечена для видов с невысокой исходной встречаемостью (до 40%). Несмотря на практически полное прекращение выбросов моховой покров лесов в зонах сильного загрязнения остается крайне поврежденным и на значительной территории представлен единственным видом – Pohlia nutans. Однако даже в зоне очень сильного загрязнения отмечены локалитеты с относительно бóльшим числом видов и высоким сходством видового состава с фоновыми сообществами. Наличие таких локалитетов, в сочетании со значительным временным лагом, предшествующим исчезновению видов с территории в целом, может иметь важное значение для реколонизации деградированных территорий после сокращения выбросов.

мхи, разнообразие, состав, встречаемость, загрязнение, тяжелые металлы

1. Букварева Е. Н. Роль наземных экосистем в регуляции климата и место России в посткиотском процессе. М. : Litres, 2017. 100 с.

2. Воробейчик Е. Л. Реакция лесной подстилки и ее связь с почвенной биотой при токсическом загрязнении // Лесоведение. 2003. № 2. С. 32 – 42.

3. Воробейчик Е. Л., Кайгородова С. Ю. Многолетняя динамика содержания тяжелых металлов в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период сокращения объемов его выбросов // Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009 – 1024.

4. Воробейчик Е. В., Нестеркова Д. Н. Техногенная граница распространения крота в районе воздействия медеплавильного завода // Экология. 2015. № 4. С. 308 – 312.

5. Воробейчик Е. Л., Садыков О. Ф., Фарафонтов М. Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург : Наука, 1994. 280 с.

6. Воробейчик Е. Л., Трубина М. Р., Хантемирова Е. В., Бергман И. Е. Многолетняя динамика лесной растительности в период снижения выбросов медеплавильного завода: результаты 25-летнего мониторинга // Экология. 2014. № 6. С. 448 – 458.

7. Воробейчик Е. Л., Ермаков А. И., Гребенников М. Е. Начальные этапы восстановления сообществ почвенной мезофауны после сокращения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2019. № 2. С. 133 – 148.

8. Воробейчик Е. Л., Ермаков А. И., Нестеркова Д. В., Гребенников М. Е. Крупные древесные остатки как микростации обитания почвенной мезофауны на загрязненных территориях // Изв. РАН. Сер. биологическая. 2020. № 1. С. 85 – 95.

9. Гольдберг И. Л. Изменение мохового покрова южнотаежных темнохвойных лесов в условиях техногенного загрязнения // Экология. 1997. № 6. С. 468 – 470.

10. Дьяченко А. П. Флора листостебельных мхов Урала. Екатеринбург : Изд-во Урал. унта, 1999. Ч. II. 384 с.

11. Кабиров Р. Р., Черненькова Т. В., Степанов А. М., Садыков О. Ф., Ханисламова Г. М., Некрасова Л. С., Бутусов О. Б., Бальцевич Л. А. Комплексная экологическая оценка техногенного воздействия на экосистемы южной тайги. М. : Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов, 1992. 246 с.

12. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение / под ред. В. А. Алексеева. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1990. 200 с.

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

14. Михайлова И. Н. Динамика сообществ эпифитных лишайников в начальный период после снижения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2020. № 1. С. 43 – 50.

15. Прокаев В. И. Физико-географическое районирование Свердловской области. Свердловск : Свердловский пед. ин-т, 1976. 137 с.

16. Трубина М. Р. Уязвимость видов травяно-кустарничкового яруса к загрязнению выбросами медеплавильного завода : роль различий в способе распространения диаспор // Экология. 2020. № 2. С. 90 – 100.

17. Трубина М. Р., Воробейчик Е. Л. Сильное промышленное загрязнение увеличивает β-разнообразие растительных сообществ // Докл. Академии наук. 2012. Т. 442, № 1. С. 139 – 141.

18. Черненькова Т. В., Бутусов О. В., Конева Г. Г., Кабиров Р. Р., Степанов А. М., Куперман Р. Г., Катаев Г. Д., Сычев В. В. Воздействие металлургических производств на лесные экосистемы Кольского полуострова. СПб. : Родники, 1995. 252 с.

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

20. Ярмишко В. Т., Баккал И. Ю., Борисова О. В., Горшков В. В., Катютин П. Н., Лянгузова И. В., Мазная Е. А., Ставрова Н. И., Ярмишко М. А. Динамика лесных сообществ СевероЗапада России. СПб. : ВВМ, 2009. 276 с.

21. Becker-Scarpitta A., Bardat J., Lalanne A., Vellend M. Long-term Community Change : Bryophytes are More Responsive Than Vascular Plants to Nitrogen Deposition and Warming // J. of Vegetation Science. 2017. Vol. 28, iss. 6. P. 1220 – 1229.

22. Cadotte M. W., Dinnage R., Tilman D. Phylogenetic Diversity Promotes Ecosystem Stability // Ecology. 2012. Vol. 93, iss. 8. P. 223 – 233.

23. Cardinale B. J., Duffy J. E., Gonzalez A., Narwani A., Mace G. M., Tilman D., Wardle D. A., Kinzig A. P., Daily G. C., Loreau M., Grace J. B., Larigauderie A., Srivastava D. S., Naeem S. Biodiversity Loss and Its Impact on Humanity // Nature. 2012. Vol. 486, № 7401. P. 59 – 67.

24. Dittrich S., Leuschner C., Hauck M. Change in the Bryophyte Diversity and Species Composition of Central European Temperate Broad-leaved Forests Since the Late Nineteenth Century // Biodiversity and Conservation. 2016. Vol. 25, iss. 11. P. 2071 – 2091.

25. Freedman B., Hutchinson T. C. Long-term Effects of Smelter Pollution at Sudbury, Ontario, on Forest Community Composition // Canadian J. of Botany. 1980. Vol. 58, № 19. P. 2123 – 2140.

26. Oishi Y., Morimoto Y. Identifying Indicator Species for Bryophyte Conservation in Fragmented Forests // Landscape and Ecological Engineering. 2016. Vol. 12, iss. 1. P. 107 – 114.

27. Pescott O. L., Simkin J. M., August T. A., Randle Z., Dore A. J., Botham M. S. Air Pollution and Its Effects on Lichens, Bryophytes, and Lichen-feeding Lepidoptera : Review and Evidence from Biological Records // Biological J. of the Linnean Society. 2015. Vol. 115, iss. 3. P. 611 – 635.

28. Rola K., Osyczka P. Cryptogamic Communities as a Useful Bioindication Tool for Estimating the Degree of Soil Pollution With Heavy Metals // Ecological Indicators. 2018. Vol. 88. P. 454 – 464.

29. Salemaa M., Vanha-Majamaa I., Derome J. Understorey Vegetation Along a Heavy-metal Pollution Gradient in SW Finland // Environmental Pollution. 2001. Vol. 112. P. 339 – 350.

30. Soliveres S., Lehmann A., Boch S., Altermatt F., Hooper D. U., Perrings C., Venail P., Carrara F., Crowther T. W., Delgado-Baquerizo M., Kempel A., Maynard D. S., Rillig M. C., Singh B. K., Trivedi P., Allan E. Intransitive Competition is Common Across Five Major Taxonomic Groups and is Driven by Productivity, Competitive Rank and Functional Traits // J. of Ecology. 2018. Vol. 106, iss. 3. P. 852 – 864.

31. Turetsky M. R. The Role of Bryophytes in Carbon and Nitrogen Cycling // The Bryologist. 2003. Vol. 106, № 3. P. 395 – 409.

32. Turetsky M. R., Bond-Lamberty B., Euskirchen E., Talbot J., Frolking S., McGuire A. D., Tuittila E.-S. The Resilience and Functional Role of Moss in Boreal and Arctic Ecosystems // New Phytologist. 2012. Vol. 196, iss. 1. P. 49 – 67.

33. Uotila A., Hotanen J.-P., Kouki J. Succession of Understory Vegetation in Managed and Seminatural Scots Pine Forests in Eastern Finland and Russian Karelia // Canadian J. of Forest Research. 2005. Vol. 35, № 6. P. 1422 – 1441.

34. Uotila A., Kouki J. Understorey Vegetation in Spruce-dominated Forests in Eastern Finland and Russian Karelia : Successional Patterns After Anthropogenic and Natural Disturbances // Forest Ecology and Management. 2005. Vol. 215, iss. 1 – 3. P. 113 – 137.

35. Van der Wal R., Pearce I. S., Brooker R. W. Mosses and the Struggle for Light in a Nitrogenpolluted World // Oecologia. 2005. Vol. 142, iss. 2. P. 159 – 168.