Экология/6. Экологический мониторинг

К.б.н. Колмогорова Е.Ю.

Институт экологии человека СО РАН, Россия

Оценка содержания дубильных веществ в побегах и хвое сосны обыкновенной, произрастающей в различных эдафических условиях угольного отвала

Интенсивное развитие угольной отрасли в Кузбассе привело к образованию обширных площадей нарушенных земель. Площадь нарушенных земель в Кузнецкой котловине достигает 4 %. Важное значение для оздоровления окружающей среды имеют мероприятия по лесному направлению рекультивации.

В условиях Кузбасса для биологического этапа рекультивации породных отвалов угольных разрезов чаще других используется сосна обыкновенная. Перед проведением биологического этапа рекультивации на некоторых отвалах наносится потенциально плодородный слой – ППС. Однако представляет интерес выяснение необходимости нанесения ППС при проведении технического этапа рекультивации, в случае использования для биологического этапа рекультивации сосны обыкновенной.

Дубильные вещества относятся к полимерным фенольным соединениям. Роль их для растений окончательно не выяснена. Исследование данной проблемы весьма актуально, поскольку дубильные вещества, в отличие от большинства других веществ вторичного метаболизма, являются универсальными компонентами растительной клетки. Данные о роли дубильных веществ в механизмах адаптации сосны, произрастающей в экологических условиях угольных отвалов Кузбасса, отсутствуют. В связи с этим, целью данного исследования явилось изучение содержания дубильных веществ в побегах и хвое сосны обыкновенной, произрастающей в различных эдафических условиях угольного отвала.

Исследования проведены в 2011 году. В качестве объектов исследований были выбраны посадки сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) II (20-25 лет) класса возраста. Возраст отвала 25 лет, но в 2004 г. проведен комплекс работ по его планировке. Площадки наблюдения выбраны на территории отвала «Южный» разреза «Кедровский». ПН №1 спланированный отвал (с нанесением ППС), ПН №2 межотвальная впадина (без нанесения ППС), ПН №3 спланированный отвал (без нанесения ППС).

Выборка растений составляла 5 деревьев на каждой исследуемой площадке. Хвою и побеги собирали в летний период 3 раза за вегетацию - в середине июня, июля и августа. Содержание дубильных веществ определяли в зимний период по методу Левенталя – Нейбауера (Коренская и др., 2007).

Результаты исследований показали, что в побегах сосны обыкновенной в течении вегетации накопление дубильных веществ происходит равномерно с минимумом в июне и максимумом в августе.

В побегах сосны максимум содержания дубильных веществ отмечается на ПН №3 (5,6…6,0 %), минимум – на ПН №1 (4,2…5,1%). Отличия между этими площадками составляют 24; 28 и 24% в июне, июле и августе соответственно (таб. 1).

Таблица 1

Содержание дубильных веществ в побегах и хвое сосны обыкновенной, произрастающей в различных условиях отвала «Южный» разреза «Кедровский», 2011 год

Площадки	июнь	июль	август
Содержание дубильных веществ в побегах, %
ПН №1	4,2±0,07	5,1±0,1	5,0±0,04
ПН №2	4,9±0,07	5,5±0	6,0±0,07
ПН №3	5,6±0,03	5,8±0,04	6,0±0,07
Содержание дубильных веществ в хвое, %
ПН №1	3,99±0,09	5,38±0,1	6,16±0,08
ПН №2	5,35±0,15	6,59±0,06	7,13±0,06
ПН №3	5,55±0,09	6,79±0,07	6,7±0,07

В хвое сосны изучаемой возрастной категории на ПН №2 и ПН №3 содержание фенольных соединений в среднем за вегетацию практически не отличается между собой, но в 1,2 раза выше, чем на ПН №1 (таб. 1).

Проведенные исследования показали, что в хвое сосны обыкновенной на всех ПН содержится больше дубильных веществ (максимум – 7,13 %), чем в побегах (максимум – 6,0 %).

Таким образом, установлено, что на содержание дубильных веществ в побегах и хвое сосны обыкновенной влияют эдафические условия угольного отвала. Выявлено, что на спланированном отвале без нанесения ППС (ПН №3) наблюдается максимальное содержание дубильных веществ как в побегах, так и в хвое сосны обыкновенной. Возможно, в более экстремальных экологических условиях у сосны включаются защитные механизмы, способствующие выживанию и, в частности, в большей степени накапливаются дубильные вещества.

Нанесение потенциально плодородного слоя не оказывает положительного влияния на содержание дубильных веществ в побегах и хвое сосны, поэтому эту дорогостоящую процедуру технического этапа рекультивации можно исключить.

Литература:

1. Коренская И.М., Ивановская Н.П., Измалкова И.Е. Лекарственные растения и лекарственное растительное сырье, содержащее антраценпроизводные, простые фенолы, лигнины, дубильные вещества. Учебное пособие для вузов. Воронеж, 2007. С. 50-51.