Изменение содержания химических элементов в биообъектах (мхи (Hylocomium splendens), лишайники (Cladonia Stellaris), иван-чай (Chamérion angustifólium)) на постпирогенных площадях Караканского бора Новосибирской области

Abstract

Актуальность определяется необходимостью изучения влияния высоких температур огня на миграцию химических элементов и веществ в биообъектах, поскольку частота и сила пожаров увеличивается с каждым годом. Цель. Оценить влияние лесных пожаров верхового типа на элементный состав биообъектов, произрастающих на постпирогенных площадях. Методы. Валовые концентрации химических элементов (Mn, Zn, Co, Ni, Cu, Pb, Cd, Hg) определены методом атомно-абсорбционной спектрометрии (прибор Soolar M6 (фирмы Thermo Electron, Англия) с зеемановским и дейтериевым корректором фона, Hg - методом «холодного пара» с использованием амальгамации на золотом сорбенте, спектрометр фирмы «Perkin-Elmer» (США). Результаты и выводы. Проведен анализ образцов биообъектов (почвы, мхи (Hylocomium splendens (Hedw.) B. S. G.), лишайники (Cladonia Stellaris (Opiz) Brodo), иван-чай (Chamérion angustifólium (L.) Holub)), отобранных на фоновых и постпирогенных площадях, подвергшихся верховому пожару в Караканском бору Новосибирской области. Для изучения степени накопления элементов растениями из почвы, в зависимости от типа поверхности, на которой они произрастают, были определены коэффициенты накопления (Кн) на фоновой и постпирогенной площадях. Установлено, что верховые лесные пожары приводят к снижению содержания валовых форм Mn, Zn, Pb, Cd, Hg в слое почвы глубиной 5 см и в лишайниках, Mn, Zn, Pb, Cd, Cu, Ni, Co, Hg - во мхах. Определено увеличение содержания Cu и Ni на 60 % в стеблях, Mn - на 80 % в листьях иван-чая, Co - на 40 % в лишайниках. Листья иван-чая поглощают Cd путем аэрозольного переноса и при поступлении из почвы с помощью корневой системы, о чем свидетельствует коэффициент накопления Cd, равный 1,9, на фоновой площади. Низкие коэффициенты накопления химических элементов в лишайнике показывают, что основной способ накопления химических элементов в них происходит за счет атмосферного переноса почвенных пылевых частиц, аэрозольных дымовых эмиссий

Relevance. The need to study the impact of high fire temperatures on the migration of chemical elements and substances in biological objects since the frequency and severity of fires increases every year. Aim. To assess the impact of forest fires of the crown type on the element composition of plants growing in post pyrogenic areas. Methods. Cross concentrations of microelements (Mn, Zn, Co, Ni, Cu, Pb, Cd, Hg) were determined by atomic absorption spectrometry (Soolar M6, Thermo Electron, England), Hg - by the «cold steam» method using amalgamation on gold sorbent (spectrometer Perkin-Elmer (USA)). Results and conclusions. The authors have carried out the analysis of soils and plant samples (fireweed (Chamérion angustifólium (L.) Holub), mosses (Hylocomium splendens (Hedw.) B. S. G.), lichens (Cladonia Stellaris (Opiz) Brodo)) taken from background and post-pyrogenic areas subjected to a crown fire in the Karakansky Bor, Novosibirsk region. To study the degree of accumulation of elements by plants from the soil, depending on the type of surface on which they grow, accumulation coefficients were determined on background and post-pyrogenic surfaces. It was established that crown forest fires lead to a decrease in the content of bulk forms of Mn, Zn, Pb, Cd, Hg in a soil layer 5 cm deep and in lichens, and Mn, Zn, Pb, Cd, Cu, Ni, Co, Hg in mosses. The authors determined the increase in the content of Cu and Ni by 60% in stems, Mn by 80% in fireweed leaves, Co by 40% in lichens. Fireweed leaves absorb Cd by aerosol transfer and when taken up from the soil through the root system, as evidenced by Cd accumulation coefficient of 1.9 on unburned area. Low accumulation coefficients in lichens show that the main method of absorption of microelements in them occurs through the atmospheric transfer of soil dust particles and aerosol smoke emissions