Динамика состояния новгородских лесов в связи с загрязнением атмосферы

ДИНАМИКА СОСТОЯНИЯ НОВГОРОДСКИХ ЛЕСОВ В СВЯЗИ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРЫ

Никонов М.В.

There has been given an appraisal of the state offorest plantings in the area subject to the effect of mineral fertilizer enterprise.

Большинством исследователей в зонах промышленных выбросов отмечается снижение устойчивости древостоев, их постепенное отмирание вплоть до полного разрушения и превращения лесных площадей в захламлённые сухостоем и ветровалом территории.

Среди предприятий, оказывающих наиболее отрицательное воздействие на атмосферу и водные ресурсы Новгородской области уже несколько десятилетий, следует выделить одно из крупнейших в России предприятий -производителей азотных и комплексных удобрений ОАО «Акрон».

Территория района исследований располагается в полосе южно-таёжных лесов и относится к Ильмень-Волховскому округу дерново-подзолистых глееватых и дерново-сильноподзолистых почв Северо-Западной ландшафтной провинции Русской равнины [5, 7]. Здесь преобладают мелколиственные леса: берёзовые, берёзо-во-осиновые, осиновые и ольховые, занимающие 48, 28 и 17% лесопокрытой площади соответственно.

Анализ лесоустроительных материалов и результаты наших 20-летних исследований на постоянных пробных площадях выявили негативное воздействие промышленных выбросов этого предприятия на древостой. За период с 1972 г. под влиянием промвыбросов произошли изменения породного состава древостоев, отмечена общая тенденция к ухудшению их состояния [2, 3, 4,6].

Сравнение запаса древостоев в учитываемые периоды (1975, 1986, 1998 гг.) с актуализированным по методике лесоустроителей показало, что в целом потери запаса составили 21,6%. В наибольшей степени это произошло в первой зоне (44,2%). Среди древесных пород наибольшее снижение запаса отмечено у осины (43%) и ели (28,5%). Ольха серая и в особенности ольха чёрная прирастали по запасу на величину большую, чем по данным актуализации. Большие потери по запасу у ели объясняются тем, что она произрастает на почвах более высокой производительности, чем сосна.

В непосредственной близости от АО «Акрон» сосновые древостой не произрастают. Однако по мере удаления от указанного источника эмиссии начинают встречаться древостой со значительной примесью сосны обыкновенной или чистые сосняки. Анализ их жизненного состояния показывает, что в древостоях, наиболее близко расположенных к источнику промышленного загрязнения, здоровых деревьев сосны обыкновенной не более 50% (по запасу древесины). На долю сухих особей приходится от 4 до 16%. По мере удаления от эпицентра выбросов состояние сосновых насаждений заметно улучшается. Например, уже в 10-12 км запас древесины здоровых деревьев сосны увеличивается до 65-69%. Запас сухих деревьев в рассматриваемых древостоях варьирует в пределах от 1 до 10%. За пределами

непосредственного прямого воздействия атмосферных загрязнителей на лесные экосистемы на долю здоровых особей сосны приходится от 85 до 94%. В этих условиях запас сухой сосны в древостоях не превышает 2%.

На пробных площадях, наиболее близко расположенных к источнику загрязнения, практически не наблюдается здоровых особей ели. Наряду с этим, запас её «мёртвой» древесины (сухих деревьев) колеблется в пределах от 11,5 до 100%. По мере удаления от предприятия жизненное состояние еловых древостоев существенно улучшается.

Что касается лиственных пород (осина, берёза), то они, также как и хвойные, реагируют на изменения окружающей среды в районе действия АО «Акрон». Запас древесины здоровых особей осины в лесных сообществах, наиболее близко расположенных к источнику промышленного загрязнения, не превышал 20%. На долю сухих особей здесь приходится от 12 до 29% от общего запаса древесины на единицу площади. С удалением от промплощадки состояние лиственных древостоев резко улучшается. Необходимо отметить, что берёза является гораздо более устойчивой к данному типу антропогенного воздействия, чем осина.

Анализируя экологическую структуру насаждений по А.С. Алексееву [1] на пробных площадях (в данном случае оценивалась связь с баллом повреждения не доли деревьев, а запаса древесины), можно отметить следующее. Насаждения, расположенные на расстояния от источника загрязнения до 1,5-2,0 км, относятся к сильно, но не необратимо повреждённым, на расстоянии более 2 км - к слабо поврежденным или здоровым.

Оценка лесовозобновительного потенциала показала, что в исследованных лесных сообществах общая численность мелкого подроста варьирует в широких пределах (от 0 до 87 тыс. экз./га). На большинстве участков присутствует подрост ели, но наибольшую численность имеют мелколиственные породы. Общая численность среднего и крупного подроста составляет от 0,5 до 8,0 тыс. экз./га. В большинстве случаев в этих высотных группах доминирует ель. Крупный подрост сосны отсутствует.

Под влиянием выбросов отмечена общая тенденция к ухудшению состояния древостоев. При этом в большей степени это отмечено у хвойных пород (табл.1). Средний коэффициент (балл) их состояния в большинстве случаев превышает этот показатель у лиственных пород по абсолютному значению.

В связи с резким сокращением промышленных выбросов в атмосферу в последние годы отмечено улучшение состояния молодых поколений даже у хвойных пород в непосредственной близости к источникам выбросов. Так, у второго яруса ели, находившегося под пологом распадающегося древостоя, отмечено обильное плодоношение, ежегодный прирост в высоту за последние 5-7 лет составил 40-45 см, общее состояние хорошее, без признаков повреждений.

Отмечено хорошее состояние у ольхи, рябины, последняя обильно плодоносит. Участки, на которых произошёл почти полный распад древостоев осины, берёзы, ели, находящиеся в более дренированных условиях (в группах неморальных и зеленомошных типов леса), восстанавливаются за счёт имевшегося второго яруса и появления последующего возобновления лиственных, в менее дренированных условиях из-за распада верхнего яруса (потеря естественного «насоса») отмечается

подтопление участков.

Таблица 1- Изменение состояния древесных пород в зависимости от расстояния до источника загрязнения_

Расстояние

Номер от Древесная Балл состояния по годам учёта

источника порода

эмиссии, км 1985 1987 1989 1994 1999 2000

Ель 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

Берёза 1,9 2,1 2,4 2,4 2,9 3,4

27 0,5 Осина 2,7 3,9 4,2 4,4 4,5 5,1

Ольха с. 1,8 2,0 2,7 2,8 2,9 3,3

Сосна 3,4 4,0 3,9 4,6 4,7 4,7

28 1, 5 Берёза 1,8 2,6 2,8 2,6 2,7 2,7

Ель 3,8 3,8 4,0 3,5 3,8 3,7

30 2,0 Берёза 2,7 2,4 2,8 2,5 2,6 3,1

Осина 3,5 3,6 4,3 4,5 4,6 5,2

Береза 1,4 1,4 1,9 2,4 2,3 2,2

Ель 4,1 4,9 5,1 4,4 4,3 4,3

31 3,0 Осина 3,0 3,9 3,9 4,1 4,0 3,9

Ольха с. 4,4 4,2 4,2 4,1 4,0 3,8

Сосна 2,9 3,5 3,6 3,7 3,8 3,4

32 4,0 Ель 2,7 2,5 2,1 2,0 1,8 2,5

Берёза 2,2 2,1 2,4 2,3 2,1 3,6

Ель 2,0 2,0 2,9 2,0

36 20,0 Берёза 10 11 13 14 15 24 1,4 2,0 1,8

Осина Оль- 1,0 1Д 2,6 учёт не проводился

ха с.

Литература

1. Алексеев А.С. Мониторинг лесных экосистем: Учебное пособие. -СПб, 1997. -116 с.

2. Никонов М.В. Повреждаемость древостоев в условиях длительного воздействия Новгородского АО «Акрон» и методы повышения их устойчивости// Формирование растительного покрова на урбанизированных территориях: Материалы Междунар. науч. конф./ НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород,

2000. - С. 41-45.

3. Никонов М.В. Методы восстановления древостоев в районе воздействия промышленных выбросов Новгородского АО «Акрон» // Растительные ресурсы.

2001. Т. 37. Вып. 2. - С. 101-106.

4. Никонов М.В. Устойчивость лесов к воздействию природных и антропогенных факторов (на примере Новгородской области)/ НовГУ им. Ярослава Мудрого. - Великий Новгород, 2003. - 296 с.

5. Пономарёв И.П. Почвы Новгородской области. Новгород, 1955. - 220 с.

6. Сучков И.Г. О лесопользовании в древостоях, нарушенных промвыбросами / И.Г. Сучков, М.В. Никонов// Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещания 2-3 июля

1989 г. -М., 1991. -С.197-199.

7. Хантулев А.А. Почвы и почвенные районы/ А.А.Хантулев, Э.И.Гагарина, Н.Н.Матинян, Б.Ф.Апарин// Природное районирование Новгородской области. -Л., 1978. -С.77-140.