Возрастные особенности подроста в условиях длительного техногенеза

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОДРОСТА В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ТЕХНОГЕНЕЗА

Чжан С.А.

The characteristic of a condition undergrowth in various zones of influence plant emissions on age categories is presented

Вопрос изучения состояния молодняков является существенным в силу того, что этот вид молодого поколения леса должен прийти в свое время на смену древостоев старших возрастов. Молодняки (1 кл. возраста) на территории Братского района по данным лесоустройства 2000 года занимают около 57,8 % от покрытой лесом площади. Породный состав молодняков разнообразен. В большинстве своем они представляют собой смешанные сосново-березовые и березово-осиновые насаждения с примесью лиственницы, ели и осины. В результате, проведенного обследования установлено, что промышленные выбросы алюминиевых производств оказывают влияние на состояние молодняков.

С момента ввода действия предприятий г.Братска произошли изменения жизненного состояния древостоев и потребовалась корректирование зон влияния промвыбросов. По полученным данным последнего мониторинга выявили, что средний балл категории состояния для определения зон загрязнения не может являться абсолютным. Поэтому предлагаемая схема зонирования по результатам мониторинга лесов 2007-2008 года основывается на корреляции среднего балла категории состояния древостоев на постоянных пробных площадях с уровнем накопления основных загрязняющих компонентов в хвое деревьев.

В результате исследований произведено совмещение картосхем по содержанию фтора в хвое древостоев, и выявлены 3 зоны влияния техногенных эмиссий, с установлением их характеристик.

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

Зона II - зона сильного загрязнения древостоев. В эту зону входят древостои интенсивно накопившие твердые и растворимые загрязнители, содержания 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 ЮВ на СЗ составляет около 60-70 км. Ширина зоны составляет около 30 км.

Зона III - зона слабого загрязнения древостоев. Не имеет четко выраженной конфигурации, т.к. не найдены пробные площади, которые можно было бы отнести к условно чистым или фоновым зонам.

Выделение предложенных зон велось по содержанию фтора в хвое древостоев и по данным исследований является абсолютным критерием для определения радиусов зон загрязнения.

На рисунках 1-5 представлены зависимости количества подроста от возрастной категории в зонах промышленного загрязнения.

2,5

о

& я

§ 1= 1,5

<9 Э

& а 1

* 3 1

о 0,5

2 3 4

Возрастные категории подроста, лет

Сосна  Лиственница  Ель  Осина  Береза

Рисунок 1 - Зависимость количества подроста от возрастной категории в зоне экстремального загрязнения

Из данного рисунка можно сделать вывод, что подрост хвойных пород менее жизнеспособный, чем подрост лиственных. Подрост хвойных при длительном воздействии токсикантов теряет свою жизнеспособность, а затем и совсем погибает. Подрост лиственных является достаточно жизнеспособным, чтобы обеспечить дальнейшее развитие леса. Это связано с тем, что хвойные менее устойчивы к воздействию промышленных выбросов по сравнения с лиственными породами. При частых или постоянных воздействиях в тканях растений постепенно накапливаются токсичные соединения. Вещества, накапливающиеся в течение первых двух лет, приводят к отмиранию хвои. Остающаяся на дереве одно- и двухлетняя хвоя не способна обеспечить нормальный рост и развитие подроста, т.к. первая начинает нормально функционировать лишь в середине лета, а вторая уже значительно ослаблена накопленными токсическими веществами. Листопадные породы в этих условиях не гибнут, поскольку ежегодно обновляют листья и тем самым освобождаются от вредных соединений.

о А

ч о а о Ев н и

В"

в

§

и

1

О—ОЬг

Возрастные категории подроста, лет

2

0

1

1

2

3

4

Сосна  Лиственница  Осина  Береза

Рисунок 2 - Зависимость количества подроста от возрастной категории в зоне сильного загрязнения

Из рисунка видно, что жизнеспособность подроста хвойных пород в зоне сильного загрязнения возросла по сравнению с подростом в зоне экстремального загрязнения. По мере удаления подроста от источника загрязнения улучшается его общее состояние, увеличивается жизнеспособность, создаются благоприятные условия для дальнейшего роста и развития древостоев.

ее Н и о

^ Е ё

О Э ва

™ а

" 3 н

гт

п

о

И

1-

л 7

12 3 4

Возрастные категории подроста, лет

Сосна  Лиственница  Ель

Рисунок 3 - Зависимость количества подроста от возрастной категории в зоне слабого загрязнения

Из данного рисунка можно сделать вывод, что подрост хвойных пород в зоне слабого загрязнения является наиболее жизнеспособным по сравнению с подростом в зоне сильного загрязнения. Таким образом, подрост является более стойким к воздействию промышленных выбросов. По мере удаления от источника загрязнения улучшается среда обитания подроста, общее состояние подроста, что способствует дальнейшему росту и развитию здоровых насаждений.

На рисунках 4-6 представлена зависимость процента жизнеспособности подроста от возрастной категории в зонах промышленного загрязнения.

я о

£2 ^

а о в

и Е

а> N

И О

о Я

и

100 80 60 40 20

12 3

Возрастные категории подроста, лет  Сосна  Лиственница  Ель  Осина  Береза

Рисунок 4 - Зависимость процента жизнеспособности подроста от возрастной категории в зоне экстремального загрязнения

8

7

6

5

4

3

2

1

0

0

4

Из данного рисунка видно, что процент жизнеспособности лиственных пород в I зоне загрязнения более высокий по сравнению с хвойными. Это

связано с тем, что лиственные породы более стойки к воздействию промышленных выбросов. На загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения. При постоянных или частых воздействиях токсикантов, хвойные породы повреждаются различными болезнями (шютте, некроз, ржавчина). Они проявляются только при летальных повреждениях клеток, т.е. в результате высокой концентрации вредных веществ. Характер изменений насаждений характеризуется изреженностью крон сосновых древостоев, суховершинностью в зонах повышенной загазованности. Все это и приводит к уменьшению процента жизнеспособности.

Из рисунка 5 можно сделать вывод, что процент жизнеспособности подроста хвойных и лиственных пород достаточно высокий во II зоне загрязнения. Это связано с тем, что происходит удаление от источника загрязнения, что приводит к улучшению общего состояния подроста и существенно уменьшается процент сухостоя.

12 3 4

Возрастные категории подроста, лет  Сосна  Лиственница Е Осина  Береза

Рисунок 5 - Зависимость процента жизнеспособности подроста от возрастной категории в зоне сильного загрязнения

12 3 4

Возрастные категории подроста, лет  Сосна  Лиственница  Ель

Рисунок 6 - Зависимость процента жизнеспособности подроста от возрастной категории в зоне слабого загрязнения

Из данного рисунка можно сделать вывод, что процент жизнеспособности подроста хвойных в III зоне загрязнения очень высокий, практически достигает 100%.

На рисунке 7 представлен средний возраст подроста по зонам промышленного загрязнения.

Г

ш

Сосна  Лиственница  Ель  Осина  Береза

Рисунок 7- Средний возраст подроста по зонам промышленного загрязнения

Из рисунка видно, что средний возраст подроста лиственных пород в зонах экстремального и сильного загрязнения составляет 8 лет. Показатели среднего возраста подроста хвойных пород плавно увеличиваются по мере удаления от источника промышленных выбросов. Средний возраст в зоне слабого загрязнения для подроста сосны составляет 7 лет, для лиственницы - 9 лет, а для ели - 12 лет.

В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что по мере удаления от промышленных предприятий улучшается общее состояние подроста, увеличивается интенсивность роста, количество подроста и его жизнеспособность. Также по мере удаления от источника загрязнения происходит улучшение среды обитания, которое способствует созданию благоприятных условий для дальнейшего роста и развития подроста.

I

п