Алтаев А. А., Будажапов Л-З. В., Билтуев А. С., Уланов А. К. Оценка фиторемедиационных свойств горно-таежной флоры лиственничного биотопа в Забайкалье // Научная жизнь. 2023. Т. 18. Вып. 4 (130)

Алтаев Александр Архипович, канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотр. лаборатории агролесомелиорации и природных рисков, ученый секретарь, Бурятский НИИСХ – ОСП ФГБУН «Сибирский Федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук»: Россия, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Третьякова, 25 «з».
Будажапов Лубсан-Зонды Владимирович, чл.-корр. РАН, д-р биол. наук, профессор, Заслуженный деятель науки Республики Бурятия, гл. науч. сотр. лаборатории агрохимии, аридного земледелия и продуктивности полевых культур, директор Бурятского НИИСХ – ОСП ФГБУН «Сибирский Федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук»: Россия, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Третьякова, 25 «з».
Билтуев Александр Семенович, канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотр. лаборатории агрохимии, аридного земледелия и продуктивности полевых культур, Бурятский НИИСХ – ОСП ФГБУН «Сибирский Федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук»: Россия, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Третьякова, 25 «з».
Уланов Александр Кимович, д-р с.-х. наук, доцент, вед. науч. сотр. лаборатории растительных систем и дикоросов, зам. директора по науке и перспективным проектам, Бурятский НИИСХ – ОСП ФГБУН «Сибирский Федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук»: Россия, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Третьякова, 25 «з».

Тел.: (301-2) 33-14-44
E-mail: burniish@inbox.ru

Технология фиторемедиации основана на способности растений удалять токсичные вещества из окружающей среды. О фиторемедиационной активности лесонасаждений и накоплении тяжелых металлов лесными биотопами в районах, окаймляющих территории рудных месторождений, опубликовано сравнительно немного научных работ, поэтому вопрос требует дальнейшего изучения, при возрастающей актуальности определения фиторемедиационных свойств лесной флоры. Аборигенные лесные растения можно рекомендовать для последующей биорекультивации месторождений полезных ископаемых, расположенных в лесистой местности, после их выработки, для удержания тяжёлых металлов в границах природных лесных биотопов. Разные компоненты лесных экосистем имеют разную фиторемедиационную активность не только по видам растений и ярусам биотопа, но и по отдельным органам растений. Основная лесообразующая порода Larix sibirica, в исследуемом районе Западного Забайкалья является растением – аккумулятором тяжелых металлов, единичные виды Betula pendula L. обладают таким же свойством. Кустарничковый ярус также накапливает тяжелые металлы, но меньше, чем травы. Из травянистого яруса Artemisia Sieversiana является растением гипер-аккумулятором ТМ, которая обладая большими адаптивными способностями и высокой экологической валентностью вида, будет являться одним из травянистых видов – «пионеров» рекультивированных участков, Elymus sibiricus L. также можно отнести к растениям – аккумуляторам тяжелых металлов. В целом, совокупность растений изученного естественного лесного биотопа является надежным индикатором загрязнения тяжелыми металлами, а часть его флористического компонента можно рекомендовать в качестве фиторемедиантов при проведении биологической рекультивации.

Список литературы:

1. Anil, K.G. Bioremediation: Ecotechnology for the Present Century / K.G. Anil, Y. Mohammad, K.P. Pramod // International Society of Environmental Botanists -Vol. 9 No. 2 - April 2003. [Электронный ресурс] URL: https://isebindia.com/01_04/03-04-2.html (дата обращения: 01.02.2023).

2. A. Yan, Y. Wang, S. N. Tan , M. L. Mohd Yusof , S. Ghosh, Zh. Chen Phytoremediation: A Promising Approach for Revegetation of Heavy Metal-Polluted Land // Front. Plant Sci., 30 April 2020 Sec. Plant Biotechnology Volume 11 – 2020. - doi: 10.3389/fpls.2020.00359
3. Андреева, И. В. Фиторемедиация почв, загрязненных тяжелыми металлами / И. В. Андреева, Р. Ф. Байбеков, М. В. Злобина // Природообустройство. – 2009. – № 5. – С. 5-10.
4. Бутырин, М. В. Особенности фитоэкстракции тяжелых металлов и мышьяка различными видами растений и их использование в технологиях ремедиации загрязненных почв Предбайкалья: специальность 03.02.08 "Экология (по отраслям)": автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Бутырин Михаил Викторович. – Иркутск, 2016. – 22 с.
5. Young Soo Cho, James A. Bolick and David J. Butcher. Phytoremediation of lead with green onions (Allium fistulosum) and uptake of arsenic compounds by moonlight ferns (Pteris cretica cv Mayii) Original Research Article Microchemical Journal, Volume 91, Issue 1, January 2009, Pages 6–8.
6. Автухович И. Е. Детоксикация загрязненных почв и фитоэкстракция тяжелых металлов на основе использования древесных растений / И. Е. Автухович // Лесной вестник. – 2005. – № 5. – С. 144 – 148.
7. Джалил Пур, Б. Использование древесных растений для фиторемедиации почвы / Б. Джалил Пур // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. – 2010. – № 7. – С. 105-107.
8. Ghosh, M. A review on phytoremediation of heavy metals and utilization of its byproducts [Text] / M. Ghosh, S. P. Singh // Applied Ecology and Environmental Research. – 2005. – V. 3 (1). – P. 1–18.
9. Jacob, J. M., Karthik, C., Saratale, R. G., Kumar, S. S., Prabakar, D., Kadirvelu, K., et al. (2018). Biological approaches to tackle heavy metal pollution: a survey of literature. J. Environ. Manage. 217, 56–70. - doi: 10.1016/j.jenvman.2018.03.077
10. Сафонов М. А. Накопление тяжелых металлов в системе "почва-дерево-гриб" в Южном Приуралье / М. А. Сафонов, А. В. Шамраев, Ю. В. Дволучанская, Е. В. Башкатова // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2013. – № 6 (155). – С. 127-133.
11. Ольшанская Л.Н. Гистохимические исследования локализации тяжелых металлов в тканях высших растений в процессе фитоэкстракции / Л. Н. Ольшанская, Е. М. Баканова, Е. В. Яковлева // Известия. вузов. Химия и хим. технология. - 2016. - Т. 59. - Вып. 5. - С. 3-15.
12. Афанасьева, Л. В. Физиолого-биохимическая адаптация лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb. К условиям городской среды / Л. В. Афанасьева // Сибирский лесной журнал. – 2018. – № 3. – С. 21-29. – doi: 10.15372/SJFS20180303.
13. Сибиркина, А. Р. Биогеохимическая оценка содержания тяжелых металлов в сосновых борах Семипалатинского Прииртышья: специальность 03.02.08 "Экология (по отраслям)": автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук / Сибиркина Альфира Равильевна. – Омск, 2014. – 37 с.
14. Кузнецова Т. Ю. Аккумуляция тяжелых металлов в различных органах и тканях березы в зависимости от условий произрастания / Т. Ю. Кузнецова, Л. В. Ветчинникова, А. Ф. Титов // Труды Карельского научного центра РАН. - 2015. - № 1. - С. 86-94.
15. Жарников И. И. К биогеохимии долины р. Зазы в Бурятской АССР / И. И. Жарников // Микроэлементы в Сибири. Вып. 4. – Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1965. – С. 23–27.
16. Тайсаев Т. Т. Геохимия таежно-мерзлотных ландшафтов и поиски рудных месторождений. – Новосибирск: Наука, 1981. – 138 с.
17. Полевой определитель почв России / Российская акад. с.-х. наук, Гос. науч. учреждение Почвенный ин-т им. В. В. Докучаева, О-во почвоведов им. В. В. Докучаева. – Москва: Почвенный ин-т В. В. Докучаева, 2008. – 182 с.
18. Шевелев, С. Л. Таксация леса: Учебное пособие для студентов / С. Л. Шевелев; ФГБОУ ВО "Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева. – Красноярск: Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева, 2016. – 265 с.
19. Корсунова Ц. Д. Ц. Тяжелые металлы в мерзлотных лугово-черноземных почвах Забайкалья / Ц. Д. Ц. Корсунова, Г. Д. Чимитдоржиева, Ю. Б. Цыбенов, А. З. Нимбуева // Научная жизнь. – 2020. – Т. 15, № 2(102). – С. 174-180. – doi: 10.35679/1991-9476-2020-15-2-174-180
20. Алтаев, А. А. К вопросу изучения лесорастительных свойств почв Южного Хамар-Дабана / А. А. Алтаев, С. В. Хутакова // Охрана и рациональное использование животных и растительных ресурсов: Материалы национальной конференции с международным участием в рамках ХI международной научно-практической конференции, Молодежный, 25–29 мая 2022 года. – Молодежный: Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского, 2022. – С. 280-285.
21. Цыбжитов Ц. Х. Почвы бассейна озера Байкал. Том 3. Генезис, география и классификация таежных почв / Ц. Х. Цыбжитов, А. Ц. Цыбжитов– Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2000. – 173 с.
22. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях (пер. с англ.) / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас – М.: Мир, 1989 – 439 с.

ASSESSMENT OF PHYTOREMEDIATION PROPERTIES OF THE MOUNTAIN-TAIGA FLORA OF THE LARCH BIOTOPE IN TRANSBAIKALIA

Altaev Alexander Arkhipovich, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof., Senior Researcher of the Laboratories of Agroforestry and Natural Risks, Scientific Secretary, Siberian Federal Research Center of Agrobiotechnologies of the RAS, Ulan-Ude, Russia.
Budazhapov Lubsan-Zondy Vladimirovich, Corr. Member of the RAS, Dr. of Biol. Sci., Prof., Honored Scientist of the Republic of Buryatia, Chief Researcher of the Laboratories of Agrochemistry, arid agriculture and Productivity of field crops, Director Buryat Scientific Research Institute of Agriculture, Siberian Federal Research Center of Agrobiotechnologies of the RAS, Ulan-Ude, Russia.
Biltuev Alexander Semyonovich, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof., Senior Researcher of the Laboratories of Agrochemistry, arid agriculture and Productivity of field crops, Siberian Federal Research Center of Agrobiotechnologies of the RAS, Ulan-Ude, Russia.
Ulanov Alexander Kimovich, Dr. of Agr. Sci., Ass. Prof., Leading Researcher of the Laboratories of plant systems and wild plants, deputy Director of Science and Promising Projects, Siberian Federal Research Center of Agrobiotechnologies of the RAS, Ulan-Ude, Russia.

Keywords: forest, forest biotope, heavy metals, phytoremediation, phytoremediation properties, larch, birch, forest flora.

Abstract. Phytoremediation technology is based on the ability of plants to remove toxic substances from the environment. Relatively few scientific papers have been published on the phytoremediation activity of forest plantations and the accumulation of heavy metals by forest biotopes in the areas bordering the territories of ore deposits, so the issue requires further study, with the increasing relevance of determining the phytoremediation properties of forest flora. Native forest plants can be recommended for the subsequent biorecultivation of mineral deposits located in a wooded area, after their production, to retain heavy metals within the boundaries of natural forest biotopes. Different components of forest ecosystems have different phytoremediation activity not only by plant species and biotope tiers, but also by individual plant organs. The main forest–forming breed of Larix sibirica, in the studied area of Western Transbaikalia, is a heavy metal accumulator plant, single species of Betula pendula L. they have the same property. The shrub layer also accumulates heavy metals, but less than grasses. From the herbaceous tier Artemisia Sieversiana is a hyper-accumulator plant of TM, which, having great adaptive abilities and high ecological valence of the species, will be one of the herbaceous species – "pioneers" of reclaimed areas, Elymus sibiricus L. can also be attributed to heavy metal accumulator plants. In general, the totality of plants of the studied natural forest biotope is a reliable indicator of heavy metal pollution, and part of its floral component can be recommended as phytoremediants during biological reclamation.