Геоботанические исследования для решения ряда экологических задач и поисков месторождений полезных ископаемых

Представлены общие сведения о развитии геоботанических исследований. Показана взаимосвязь геоботаники с геологическими явлениями и процессами, введено 
понятие биоиндикации. Раскрыты причины 
геоботанических из ме нений и их закономерности прояв ления в биосфере. В числе факторов геоботанических изменений 
рассмот ре ны влияние концентрации отдельных хи мических элементов, ландшафтногео химические факторы, включая процес сы, 
характерные для селитебных ланд шафтов, 
физические воздействия.

Геоботанические исследования

ГЕОБОТАНИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
для решения ряда экологических
задач и поисков месторождений
полезных ископаемых

Москва • Логос • 20 20

В.А. Алексеенко

УДК 550
ББК 26.3
А47

Серия основана в 2003 году

Р е ц е н з е н т ы
В.В. Добровольский, доктор географических наук, профессор
В.П. Парначев, доктор геологоминералогических наук, профессор
Т.Г. Тайсоев, доктор географических наук, профессор

Алексеенко В.А.
Геоботанические исследования для решения ряда экологических задач и поисков месторождений полезных ископаемых: 
учеб. пособие / В.А. Алексеенко. – М.: Логос, 2020. – 244 с. + 
цв. вкл. – (Новая университетская библиотека).

ISBN 9785987044735

Представлены общие сведения о развитии геоботанических исследований. Показана взаимосвязь геоботаники с геологическими явлениями и процессами, введено понятие биоиндикации. Раскрыты причины геоботанических изменений и их закономерности проявления в
биосфере. В числе факторов геоботанических изменений рассмотрены влияние концентрации отдельных химических элементов, ландшафтногеохимические факторы, включая процессы, характерные для
селитебных ландшафтов, физические воздействия.
Для студентов высших учебных заведений, получающих образование по направлениям (специальностям) «Ботаника», «Биохимия»,
«Геохимия», «Биология», «Геология», «Геология и геохимия полезных
ископаемых», «Картография», «Геоэкология», «Почвоведение», «Экология». Может использоваться при подготовке, повышении квалификации и переподготовке кадров в области экологии и геологии. Представляет интерес для ученых и специалистов.

УДК 550
ББК 26.3

ISBN 9785987044735
Алексеенко В.А., 2020 
Логос, 2020

А47

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ...................................................................................................................7
Введение ..........................................................................................................................9
Глава 1. Общие сведения ......................................................................................... 13
1.1. Биоиндикация ........................................................................................... 13
1.2. Краткие сведения о развитии геоботанических исследований ... 16
1.3.  Выводы ....................................................................................................... 23
Контрольные вопросы...................................................................................... 23
Глава 2. Основные геоботанические изменения и причины, обуславливающие их появление ................................................................................................ 25
2.1. Основные геоботанические изменения ............................................. 25
2.2. Основные причины, вызывающие геоботанические изменения .... 26
2.3. Выводы ........................................................................................................ 35
Контрольные вопросы...................................................................................... 35
Глава 3. Влияние концентраций отдельных химических элементов
в среде обитания организмов на их изменения ................................................. 36
3.1. Некоторые биогеохимические особенности живых организмов ..... 36
3.2. О роли химических элементов в жизни организмов .................... 39
3.3. Влияние концентраций химических элементов на геоботанические изменения растений .................................................................. 42
3.4. Выводы ........................................................................................................ 52
Контрольные вопросы...................................................................................... 53
Глава 4. Некоторые общие закономерности проявления геоботанических
изменений в биосфере ............................................................................................... 54
4.1. Закон поведения химических элементов в биосфере ................... 54
4.2. Закон о связи между экологогеохимическими изменениями
в пределах одного ландшафта ............................................................... 59
4.3. Закон об изменениях, вызываемых революционной заменой
одних ландшафтов другими .................................................................. 62
4.4. Закон об ассоциациях химических элементов, образующих
крупные техногенные геохимические аномалии............................. 63
4.5. Выводы ........................................................................................................ 64
Контрольные вопросы...................................................................................... 65
Глава 5. Геоботанические изменения, связанные с природными ландшафтногеохимическими (экологогеохимическими) изменениями
в среде произрастания растений ............................................................................ 66
5.1. Общие сведения........................................................................................ 66
5.2. Изменения, вызываемые меняющимися концентрациями
ряда химических элементов ................................................................. 80
5.2.1. Изменения, вызванные влиянием химических элементов,
слагающих рудные тела................................................................ 81
5.3. Изменения, вызываемые  сменой почвоподстилающих (почвообразующих) горных пород .................................................................. 96
5.3.1. Общие сведения ............................................................................. 96

5.3.2. Отдельные примеры развития геоботанических изменений, связанных с изменением почвоподстилающих горных пород .......................................................................................109
5.4. Изменения, вызываемые меняющимся соотношением форм
нахождения ряда химических элементов .......................................114
5.4.1. Общие сведения...........................................................................114
5.4.2. Отдельные примеры развития геоботанических изменений,
связанных с меняющимся соотношением форм нахождения
химических элементов в среде произрастания растений ...116
5.5. Выводы ......................................................................................................118
Контрольные вопросы....................................................................................120
Глава 6. Геоботанические изменения, связанные с техногенными ландшафтногеохимическими (экологогеохимическими) изменениями
в среде произрастания растений ..........................................................................122
6.1. Общие сведения......................................................................................122
6.2. Геоботанические изменения в природных ландшафтах, вызываемые деятельностью отдельных предприятий ...........................123
6.3. Изменения, вызываемые загрязнением ландшафтов нефтью .....140
6.4. Геоботанические изменения в сельскохозяйственных ландшафтах .......................................................................................................145
6.5. Геоботанические изменения в аквальных ландшафтах...............163
6.6. Изменения, связанные с меняющимся ионизирующим воздействием ........................................................................................................168
6.6.1. Общие сведения...........................................................................168
6.6.2. Влияние ионизирующего воздействия на наземные фитоценозы .........................................................................................169
6.7. Выводы ......................................................................................................171
Контрольные вопросы....................................................................................173
Глава 7. Геоботанические изменения в селитебных ландшафтах ............175
7.1. Общие сведения о селитебных ландшафтах ..................................175
7.2. Некоторые экологогеохимические особенности селитебных
ландшафтов ..............................................................................................186
7.3. Аномальное изменение скорости роста ветвей деревьев ...........198
7.4. Изменения, представляющие заболевания и отмирание растений ..211
7.5. Выводы ......................................................................................................215
Контрольные вопросы....................................................................................216
Глава 8. Геоботанические изменения, обусловленные физическим воздействием на растительные организмы .............................................................217
8.1. Общие сведения......................................................................................217
8.2. Изменения, вызываемые меняющимися температурным режимом и освещенностью............................................................................218
8.3. Изменения, связанные с перемещением воздушных масс .........223
8.4. Изменения, вызванные непосредственным уничтожением
растительности ........................................................................................225
8.5. Выводы ......................................................................................................227
Контрольные вопросы....................................................................................228
Библиографический список....................................................................................229
Предметный указатель ............................................................................................235

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящее время у многих исследователей геохимиков, биогеохимиков, ботаников и экологов снова возник интерес к особенностям развития геоботанических изменений. Объясняется
это в основном практической потребностью проведения относительно дешевых и довольно простых работ для выявления экологически неблагоприятных зон. Кроме того, геоботанические исследования могут способствовать более быстрому решению ряда
задач, стоящих перед геологами.
В предлагаемой книге по возможности учтены основные геоботанические изменения растений, сведения о которых (изменениях) накапливались столетиями при проведении поисков месторождений полезных ископаемых с помощью геоботанических
методов. Эти изменения во многом можно брать за своеобразную
основу и при установлении их связи с формированием экологически неблагоприятных зон. В последние десятилетия появились
данные и о геоботанических изменениях, связанных с антропогенным загрязнением отдельных участков биосферы.
Опубликованные материалы и результаты геоботанических
исследований, проводимых в Новороссийском научноисследовательском институте Геохимии биосферы Южного федерального
университета, под руководством автора, легли в основу предлагаемой книги. Она адресована широкому кругу студентов, аспирантов
и специалистов, связанных в своей работе и учебе с проблемами
экологии, биогеохимии, геохимии, поисков месторождений полезных ископаемых, геологического картирования, сельского хозяйства. В книге приведены конкретные данные о геоботанических
изменениях растений, произрастающих в условиях существенно
повышенных и пониженных концентраций химических элементов (их соединений).
Так как автор предлагаемой работы является геологомгеохимиком, в книге довольно много внимания уделено описанию экологогеохимических условий произрастания растений на различных
рудных месторождениях и на участках с техногенным загрязне

нием. Считаю, что без этого невозможно говорить о причинах появления определенных геоботанических изменений.
Для проверки усвоения студентами излагаемого в книге материала в конце каждой главы даются контрольные вопросы.
Улучшению этой работы и ее скорейшему изданию помогли
рецензенты, которым я выражаю свою искреннюю благодарность.
Я также благодарен сотрудницам НИИ ГБ ЮФУ Демченко В.В.
и Гладковой А.Д., помогавшим мне в оформлении книги.

В.А. Алексеенко

Предисловие

ВВЕДЕНИЕ

Решение экологических проблем во многом определяет устойчивое развитие как страны в целом, так и ее отдельных регионов.
Одной из задач, входящих в число этих проблем, является выделение экологически неблагоприятных зон. В некоторых случаях
выделение таких зон возможно и без проведения дорогих работ, и
без геоботанических наблюдений, только в результате обычных
визуальных осмотров по сравнительно редким маршрутам, располагающимся в районах основных потенциальных загрязнителей.
К последним обычно относят населенные пункты, отдельные промышленные предприятия, отвалы горных выработок, свалки промышленных и бытовых отходов. При этом обычно выявляемые
визуально зоны являются участками с наличием «техногенного
мусора» (бутылок, банок, пакетов), резко повышенной запыленности, неприятных запахов и других признаков, как правило,
механического загрязнения территорий. По наличию таких участков очень часто на организации накладываются штрафы и различные
другие взыскания. Это, конечно, правильно, но наиболее опасное загрязнение при чисто визуальном осмотре может быть не выявлено.
Несомненно, подобного чисто визуального выделения экологически неблагоприятных зон даже вблизи известных загрязнителей явно недостаточно. Кроме того, установлено, что перенос
загрязняющих веществ, с их последующей концентрацией на определенных геохимических барьерах возможен на расстояния свыше 100 км от таких загрязнителей, как крупные промышленные
центры (это далее рассмотрено в книге). Следовательно, даже если
остановиться на обычном визуальном выделении экологически
неблагоприятных зон, то наблюдений, проводимых вблизи загрязнителей, явно недостаточно.
Следует отметить, что миграция поллютантов от перечисленных основных загрязнителей происходит и с газовыми смесями
(сами газы и находящиеся в них коллоидные частицы), и с водными растворами (растворенные вещества, коллоиды, комплексные