Некоторые особенности подроста в техногенных зонах города Братска

УДК630*231 С.А. Чжан, Е.М. Рунова, О.А. Пузанова, Е.А. Сорокина

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОДРОСТА В ТЕХНОГЕННЫХ ЗОНАХ ГОРОДА БРАТСКА

Выявлены некоторые особенности в возобновительном процессе лесных фитоценозов, находящихся в условиях длительного техногенеза.

Ключевые слова: подрост, промышленное загрязнение, лесные фитоценозы, лесовозобновление.

S.A. Chzhan, Ye.M. Runova, O.A. Puzanova, Ye.A. Sorokina SOME REGROWTH PECULIARITIES IN THE INDUSTRIAL ZONES OF BRATSK CITY

Some peculiarities in the renewing process of the forest phytocoenoses under long technogenesis conditions are revealed.

Keywords: regrowth, industrial pollution, forest phytocoenoses, reforestation.

Техногенное загрязнение является сильнодействующим фактором, во многом определяющим процессы возобновления. При постоянном воздействии промышленных выбросов на подрост ухудшается его общее состояние, снижается интенсивность роста, уменьшается его количество и жизнеспособность.

Цель работы - выявление особенностей в процессах естественного лесовозобновления насаждений, в условиях длительного воздействия поллютантов в районе г. Братска.

В ходе исследований состояния насаждений по данным пробных площадей были выявлены три зоны влияния промышленных выбросов в районе города Братска и установлены характеристики этих зон:

Зона I, или зона острого повреждения древостоев. Имеет вытянутую конфигурацию по направлению преобладающих ветров, с Ю-З на С-В. Содержание фтора в хвое - свыше 8 мг/кг, средний балл категории состояния 2,3. В Ю-В направлении зона граничит с санитарной зоной алюминиевого завода, средний радиус зоны составляет 5-6 км.

Зона II - зона хронического повреждения древостоев, в эту зону входят древостои, интенсивно накопившие твердые и растворимые загрязнители, содержание фтора в хвое от 2-8 мг/кг, средний балл категории состояния 1,8. Эта зона имеет сильно вытянутую конфигурацию и значительную площадь, т.е. можно отметить, что почти вся обследованная территория может быть отнесена ко второй зоне. Максимальная протяженность зоны с Ю-В на С-З составляет около 60-70 км. Ширина зоны составляет около 30 км.

Зона III - зона скрытого повреждения древостоев. Не имеет четко выраженной конфигурации, так как не найдены пробные площади, которые можно было бы отнести к условно чистым, или фоновым зонам.

Всего по учету естественного возобновления было заложено 1075 учетных площадок на 50 постоянных пробных площадях (ППП). Оценка естественного возобновления производилась по шкалам ВНИИЛМ, дифференцированной шкале состояния и качества естественного возобновления под пологом насаждений и по шкале оценки естественного лесовозобновления по хвойным породам. На учетных площадках подробно описывалось количество деревьев, породный состав, возраст, высота, категория жизненного состояния.

На всех постоянных пробных площадях встречается различный по составу и возрасту подрост, в основном преобладают следующие породы: сосна, лиственница, ель, осина и береза (табл.1-2).

Таблица 1

Состояние подроста хвойных пород на постоянных пробных площадях

Зона влияния п/п Преоб- лада- ющая порода Нср, м Аср, лет Количе- ство, тыс. шт/га Процент жизнеспо- собности подроста Коэффициент встреча емости подроста Коэффи- циент качества подроста Оценка возобновления по шкале ВНИИЛМ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

I - зона острого повреждения 9 - - - - - - - Нет подроста

17 С 0,7 4 6 92 0,48 0,5 Хорошее

18 С 0,5 3 4 83 0,56 0,2 Неудовлетв.

34 С 0,5 4 6,4 93 0,72 0,3 Удовлетв.

38 С 0,6 6 4,8 83 0,6 0,6 Хорошее

39 С 0,4 4 7,6 89 0,52 0,4 Удовлетв.

40 - - - - - - - Нет подроста

42 - - - - - - - Нет подроста

Окончание табл. 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

II - зона хронического повреждения 1 С 1,1 8 20 88 1 1,2 Очень хорошее

7 С 0,7 7 9 93 0,8 1,02 Очень хорошее

8 Л 1,2 8 6 95 1 0,9 Очень хорошее

10 - - - - - - - Нет подроста

11 - - - - - - - Нет подроста

15 - - - - - - - Нет подроста

25 С 1,0 9 17,2 100 0,8 1,6 Очень хорошее

26 С 1,1 10 14 97 0,9 1,8 Очень хорошее

27 С 1,0 5 13,2 97 0,88 1,2 Очень хорошее

30 С 0,6 4 5,2 100 0,52 0,5 Хорошее

33 С 0,8 6 8 100 0,9 0,5 Хорошее

III - зона скрытого повреждения 2 С 1,0 8 20 95 1 0,9 Очень хорошее

3 С 1,0 9 28,3 97 1 1,5 Очень хорошее

4 С 0,7 7 12 95 1 0,7 Очень хорошее

5 С 0,7 5 18 100 1 0,6 Хорошее

12 С 1,0 5 15 100 0,7 1,02 Очень хорошее

16 С 0,9 6 9,2 100 0,9 0,5 Хорошее

22 - - - - - - - Нет подроста

23 С 0,8 8 10 100 0,8 1,4 Очень хорошее

24 С 0,4 3 14,6 100 0,9 0,6 Хорошее

Таблица 2

Состояние подроста лиственных пород на постоянных пробных площадях

Зона влияния п/п Преоб- лада- ющая порода Нср, м Аср, лет Коли- чество, тыс. шт/га Процент жизне- способ- ности подроста Коэффи- циент встреча- емости подроста Коэффи- циент качест- ва подроста Оценка возобновления

I зона 19 Ос 1,5 6 12,4 100 0,72 0,8 Очень хорошее

20 Ос 1,8 6 4,8 100 0,56 0,6 Хорошее

21 Б 1,7 6 5,6 100 0,4 0,5 Хорошее

II зона 6 Ос 1,5 7 5 87 0,65 0,8 Очень хорошее

41 Ос 1,6 4 8,4 94 0,8 0,4 Удовлетв.

В результате обработки экспериментальных данных, собранных на пробных площадях в зонах промышленного загрязнения, были получены результаты, которые представлены на рисунках 1- 10.

На рисунках 1-10 представлена зависимость высоты подроста от возраста по каждой породе в различных зонах. График зависимости высоты подроста от возраста позволяет выявить закономерности роста молодого поколения под пологом леса и определить высоту подроста каждой породы по его возрасту.

Возраст подроста, лет

Рис.1. График зависимости высоты подроста сосны от возраста в зоне острого повреждения

Высота подроста сосны в зоне острого повреждения остается незначительной. Средняя высота подроста равна 0,6 м. Это связано с довольно близким расположением подроста от источника загрязнения алюминиевого завода (БрАЗа), таким образом, длительное воздействие вредных промышленных выбросов вызывает необратимые изменения в состоянии лесных насаждений, в том числе снижение энергии роста подроста.

я

н

и

о

а

ч

о

к

«

н

о

«

2

П

Возраст подроста, лет

Рис. 2. График зависимости высоты подроста лиственницы от возраста в зоне острого повреждения

Высота подроста лиственницы в зоне острого повреждения небольшая. Средняя высота равна 0,4 м. Подрост лиственницы, так же, как и подрост сосны, находится вблизи источника загрязнения, тем самым подвергается очень сильному влиянию промышленных выбросов.

я

н

«

о

а

ч

о

к

«

н

о

«

2

П

Возраст подроста, лет

Рис. 3. График зависимости высоты подроста осины от возраста в зоне острого повреждения

Высота подроста осины значительно больше по сравнению с хвойными породами. Средняя высота подроста осины составляет 0,8 м. Листопадные породы в меньшей степени реагируют на воздействие промышленных выбросов, поскольку ежегодно обновляют листья и тем самым освобождаются от вредных соединений. Коэффициент корреляции значительно меньше, чем у хвойных ( R2 = 0,656).

Возраст подроста, лет

Рис. 4. График зависимости высоты подроста березы от возраста в зоне острого повреждения

Высота подроста березы достигает до 2,5 м. Средняя высота равна 1м. Это связано с тем, что лиственные породы более устойчивы к воздействию выбросов вредных веществ в атмосферу.

Возраст подроста, лет

Рис. 5. График зависимости высоты подроста сосны от возраста в зоне хронического повреждения

Высота подроста сосны в зоне хронического повреждения больше, чем в зоне острого повреждения. Средняя высота равна 1 м. По мере удаления от источников загрязнения улучшается состояние подроста, интенсивность роста возрастает.

СЗ

Н

и

©

&

о

в

ез

н

о

и

2

оа

Возраст подроста, лет

Рис. 6. Гоафик зависимости высоты подроста лиственницы от возраста в зоне хронического повреждения

Высота подроста лиственницы возросла в зоне хронического повреждения по сравнению с высотой в зоне острого повреждения. Это свидетельствует об улучшении общего состояния подроста и увеличении энергии роста.

Возраст подроста, лет

Рис. 7. График зависимости высоты подроста осины от возраста в зоне хронического повреждения

Средняя высота подроста осины в зоне хронического повреждения выше, чем в зоне острого повреждения. Отсюда следует, что по мере удаления от промышленных источников улучшается состояние подроста, увеличивается его линейный прирост.

Возраст подроста, лет

Рис. 8. График зависимости высоты подроста березы от возраста в зоне хронического повреждения

Высота подроста березы в зоне хронического повреждения увеличивается по сравнению с высотой в зоне острого повреждения.

Л

Н

О

О

&

о

В

ев

н

о

о

2

оа

Возраст подроста, лет

Рис. 9. График зависимости высоты подроста сосны от возраста в зоне скрытого повреждения

Высота подроста сосны в зоне скрытого повреждения значительно выше, чем в зоне острого повреждения. Это объясняется тем, что по мере удаления от источника загрязнения общее состояние подроста улучшается, увеличивается энергия роста.

Возраст подроста, лет

Рис. 10. Гоафик зависимости высоты подроста лиственницы от возраста в зоне скрытого повреждения

У подроста лиственницы в зоне скрытого повреждения увеличивается линейный прирост. Это связано с тем, что по мере удаления от источника промышленных выбросов токсичные соединения накапливаются в тканях растений в меньшей степени. Это способствует нормальному росту и развитию подроста.

Выводы

1. В санитарных зонах промышленных предприятий подрост практически отсутствует, а сохранившийся поврежден на 80-100%, вплоть до потери способности к росту.

2. В зоне острого повреждения древостоев преобладает лиственный подрост. В некоторых случаях подрост совсем отсутствует. В данной зоне процент жизнеспособного подроста достаточно велик и составляет от 80 до 100%, коэффициент встречаемости подроста - 0,5 до 1,0.

3. В зоне хронического повреждения преобладают хвойные породы, здесь состояние подроста как хвойных, так и лиственных пород удовлетворительное и обеспечивает хорошее возобновление.

4. В зоне скрытого повреждения древостоев преобладает хвойный подрост, в основном сосна, процент жизнеспособного подроста 100%, коэффициент встречаемости 0,9, поэтому можно отметить, что возобновление хорошее.

5. Средняя высота подроста сосны составляет по зонам: в зоне острого повреждения - 0,6 м, хронического повреждения - 1,0 м, скрытого повреждения - 1,5 м. Различие в средней высоте подроста между I и II зонами составляет 40 %, между II и III зонами - 50 %. Поэтому можно говорить о существенном различии подроста хвойных пород по высотам в зависимости от уровня загрязнения промышленными выбросами.

Литература

1. Чжан, С.А. Пространственно-временной характер лесных сукцессий Приангарья / С.А. Чжан, Е.М. Ру-нова, О.А. Пузанова. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2008. - 100 с.

2. Рунова, Е.М. Оценка состояния древесной растительности в зонах техногенного воздействия / Е.М. Рунова, С.А. Чжан, О.А. Пузанова // Мониторинг и оценка состояния растительного мира: мат-лы междунар. науч. конф. / Ин-т экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси. -Минск: Право и экономика, 2008. - 459 с.

'--------♦-----------