Биоэкологический аспект геотехногенной системы Бизяев н.А. (игг УрО ран, г. Екатеринбург)

Скоротечная самопроизвольная рекультивация, которой подвергаются все структуры геотехногенных системы после окончания активной стадии техногенеза, влечет за собой изменение связей в структуре и обеспечивает появление новой экологической ниши для существования экосистем. Горнодобывающие предприятия – основной объект, значительно трансформирующий верхнюю часть литосферы.

Липовская геотехногенная система – продукт техногенеза силикатно-никелевого месторождения в Свердловской области (Средний Урал) – биокосная. Формирование её структуры происходило во время отработки месторождения: на территории, подвергнутой техногенному, воздействию развивается экологическая система, своеобразная и отграниченная. Она представляется взаимосвязями между живыми организмами со средой обитания и является геоэкосистемой – открытой динамической системой, в которой в качестве подсистемных элементов выступают источник воздействия (техногенный, природный), геологический компонент среды и организмы. Техногенно-преобразованная среда определяет характер взаимосвязей. Формирование системы происходит в результате трансформации абиотических и биотических составляющих природной системы под воздействием техногенных факторов. При этом взаимное влияние имеет разные скорости и последствия. Состояние биоты – индикатор экологического состояния территории (рассматривая геохимическую миграцию).

Техногенные воздействия на популяции организмов геотехногенной системы, тесно связанных по образу жизни с водой, проявляются в осушении, обводнении земель и преобразовании ландшафта. Эти факторы влияют на динамику и структуру популяций [4], которые могут служить основой мониторинга за изменениями среды под воздействием техногенных нагрузок.

Биогеохимические функции живого вещества В.И. Вернадским сведены к биогеохимическим принципам [5]. Выветривание, почвообразование, делювиальные и аллювиальные отложения создают пространства для существования микроорганизмов, растений и животных.

Под влиянием мигрирующих веществ, происходит изменение в качественном и количественном составе гидроценозов. Карьерные озёра, приближаясь по своей структуре к природным, притягивают множественные формы растений и животных [3].

В процессе самопроизвольной рекультивации, Липовская система вовлекает в себя все факторы косной и биокосной систем, и, её влияние на организмы непременно вызывает противодействие с их стороны. Геотехногенная система не только оказывает влияние на биоту, но и биота имеет влияние на геотехногенную систему. Заселение карьерных водоемов различными организмами влечет за собой изменение химического состава вод и донных отложений. Зарастание отвалов и уступов карьеров растительностью, с четкой дифференциацией экологических ярусов, способствует укреплению склонов, образованию своеобразных в геохимическом отношении почв и изменению путей миграции элементов.

Миграция химических элементов в биокосной системе характеризуется незамкнутостью. В автоморфном ландшафте, химические элементы переносятся природными водами в соседние ландшафты. При постоянстве макрокомпонентного состава природных вод Липовской геотехногенной системы, количественная характеристика химических компонентов в различных зонах инфильтрации и транзита вод различна. Недонасыщенность вод компонентами солевого состава и в то же время повышение содержания кислорода и углекислоты атмосферного происхождения обуславливают высокую агрессивность вод в зонах интенсивного и среднего водообмена. Взаимодействие этих вод с породами приводит к химическому выветриванию и миграции химически элементов [1]. Геохимически подчинённые элементарные ландшафты систематически получают с водным стоком дополнительное количество элементов. Таким образом, вынесенные из автоморфных ландшафтов массы химических элементов включаются в биогеохимические процессы, происходящие в геохимически подчинённых экосистемах [2].

Литература:

1. Бугельский Ю.Ю., Формель-Кортина Ф. Некоторые особенности гидрогеохимии никеленосных кор выветривания Кубы. // Кора выветривания, вып. 11. Геология и минералогия коры выветривания. М.: Наука, 1970, с. 246-257

2. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Высшая школа, 1998, 413 с.

3. Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. М.: Академия, 2001, 432 с.

4. Новоженов Ю.И. Полиморфизм и адаптивность популяции. // Фауна и экология насекомых Урала. Свердловск, 1987, изд. УрГУ, 1987, с. 3-15.

5. Орлов А.С., Безуглова О.С. Биогеохимия. Ростов н/Д: изд. Феникс, 2000, 320 с.