К ВОПРОСУ О ТОЛЕРАНТНОСТИ РАСТЕНИЙ К АЭРОТЕХНОГЕННОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ

Толерантность (tolerance) – терпимость
(Мюллер, 1943; Ганшина, 1971; Pocket Russian Dictionary, 1995)
Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей – закон минимума (Либих, 1846).
Само присутствие и процветание организма в данном местообитании зависит от целого комплекса условий. Отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом (Шелфорд, 1915).
Организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом; диапазон между этими двумя величинами составляет то, что принято называть пределами толерантности (Одум, 1975).

Устойчивость ≠ толерантность
Устойчивость – способность системы сохранять неизменными свои свойства при внешнем воздействии (Воробейчик, 2003)
Толерантность – это способность сохранять жизнедеятельность в условиях постоянного поступления поллютантов в биосферу (Лозановская и др., 1998).

Динамика атмосферных выбросов комбината «Североникель»
(г. Мончегорск Мурманская обл.)
(по данным: Pozniakov, 1993; Ежегодник ГМК, 2007)
Содержание в твердых веществах:
Ni – 0.97-2.7; Cu – 0.72-1.8 т

Сосняки лишайниково-зеленомошные
Фоновые районы 65 - 75 км
Буферная зона
30 - 35 км
Импактная зона
8 - 15 км
Ельники зеленомошные

Динамика индекса техногенной нагрузки (Il)
Il - суммарное превышение концентраций подвижных форм Ni и Cu в органогенном горизонте Al-Fe-подзолистых почв в зоне загрязнения по отношению к их содержанию в том же горизонте почв фонового района
Буферная зона:
Il=9.2 отн. ед. (4-22)
Импактная зона:
Il =75 отн. ед. (34-97)

Древесный ярус
(Ярмишко В.Т.,
Лянгузова И.В.)
Категории жизненного состояния
Pinus sylvestris
Содержание Ni и Cu в хвое P. sylvestris
Фоновый район
Буферная зона
Импатная зона

Мохово-лишайниковый ярус
(Горшков В.В., Баккал И.Ю., Лянгузова И.В.)
Содержание в талломах Cladina stellaris (мг/кг)
(над чертой – 1982 г., под чертой – 2008 г.)
1984
1994
2006
Динамика проективного покрытия
мохово-лишайникового яруса
Фоновый район
Буферная зона
Импактная зона
Полевой эксперимент
(1986-2008 гг.)
Контроль
NiSO4+CuSO4
Фото 2008 г.
Il=100

Травяно-кустарничковый ярус
(Горшков В.В., Баккал И.Ю., Лянгузова И.В. )
Фоновый район
Буферная зона
Импактная зона
Содержание Ni и Cu в листьях 3 видов р. Vaccinium
Фоновый район
Буферная зона
Импактная зона
Динамика
проективного
покрытия
травяно-
кустарничкового
яруса
1984
1994
2006

Реакция популяций Vaccinium myrtillus и V. vitis-idaea на аэротехногенное загрязнение
(Мазная Е.А., Лянгузова И.В.)

Онтогенетическая структура популяций
сукцессивные ЦП нормального типа
спектры ЦП обоих видов бимодальны
полночленность спектров ЦП обоих видов
высокая толерантность ЦП к воздействию аэротехногенного стресса
Vaccinium myrtillus

Динамика характеристик ЦП
Vaccinium myrtillus в импактной зоне
Плотность и индекс виталитета ЦП
Онтогенетическая структура ЦП
Календарный возраст кустов
Морфометрические признаки кустов

Реакция Vaccinium myrtillus на аэротехногенное загрязнение
(Мазная Е.А., Ефимова М.А.)
упрощение морфоструктуры
сокращение длительности жизни основных скелетных осей
снижение числа и длины боковых побегов
увеличение числа укороченных ксилоризом и усиление их ветвления
интенсификация смен надземных побеговых систем и усиление их геофитизации
Фоновый район
Импактная зона

Активизация спящих почек на надземных (А) и подземных побегах (Б), геофитизация побегов (В)
А
Б
В

Трансформация экобиоморфы V. myrtillus из рыхлокустовой в плотнокустовую подушковидную
Фоновый район
Импактная зона
В основе толерантности V. myrtillus лежит морфологическая пластичность, т.е. способность изменять свою мофроструктуру в стрессовых условиях существования, что приводит к выживанию как отдельных частей, так и ЦП в целом, даже в пределах импактной зоны

Содержание Ni и Cu в различных органах кустарничков
Vaccinium myrtillus
Vaccinium vitis-idaea
Ni
А
Ni
Cu
Фон
Буфер
Импакт
Фон
Буфер
Импакт

Общее число семян в 1 ягоде
(Лянгузова И.В., Мазная Е.А., Комалетдинова Э.М.)
Vaccinium myrtillus
Vaccinium vitis-idaea
Vaccinium uliginosum
Семена V. myrtillus
Фон
Буфер
Импакт

Фракционный состав семян
Фоновый район
Импактная зона
Vaccinium myrtillus
V. vitis-idaea
V. uliginosum
Крупные
Средние
Мелкие

Прорастание семян Vaccinium myrtillus и Empetrum hermaphroditum,собранных по градиенту загрязнения
Vaccinium myrtillus
Empetrum hermaphroditum
Фоновый район
Буферная зона
Импактная зона

Заключение
Пределы толерантности компонентов северотаежных лесных сообществ, слагающих их популяций, различных видов растений к аэротехногенному загрязнению различаются.
Пороговыми значениями, определяющими состояние напочвенного покрова, являются:
Il=10-30 – ТКЯ – норма; МЛЯ – угнетен;
Il=40-140 – ТКЯ – угнетен; МЛЯ – полностью разрушен
Механизмы, лежащие толерантности, различаются на разных уровнях организации биоты