Особенности накопления загрязняющих веществ в хвое сосны обыкновенной

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

B. V 15 / Eds Lauchli A. et al. Heidelberg: Springer-Verlag, 1983.- P. 626-650.

19. Schropp, W. Uber die wirkung von Bor und Mangan auf das Washstum des Mais / W.Schropp, B.Arenz. // Pfl. Phytopath. Ztschr.- 1938. - P. 138-146.

20. Camacho-Cristybal, J.J., Boron in Plants: Deficiency and Toxicity. / J.J, Camacho-Cristybal,

J. Rexach, A. Gonz6lez-Fontes // Journal of Integrative Plant Biology - 2008. - V. 50. - № 10.

- P. 1247-1255.

21. Gezelius K, Free amino acids and protein in Scots pine seedlings cultivated at different nutrient availabilities /

K. Gezelius, T Nasholm T // Tree Physiology.- 1993.

- V. 13. - № 1. - P. 71-86

22. Perez-Soba, M. Nitrogen metabolism of Douglas fir and Scots pine as affected by optimal nutrition and water supply under conditions of relatively high atmospheric nitrogen deposition / M.Perez-Soba, P.H.B.Visser // Trees. 1994. - V. 9. - P. 19-25.

23. Durzan D.I. Nitrogen metabolism of Picea glauca. I. Seasonal changes of free amino acids in buds, shoots, apices and leaves and the metabolism of uniformly labeled C-I-arginine by buds during the onset of dormancy / D.I. Durzan // Can. J. Bot.1968. - V 46.

- № 7. - P. 909-919.

24. Neish A.C. Biochemistry of Phenolic Compounds. / A.C. Neish //New York: Academic Press, 1964.234 p.

25. Clements, S. A long way ahead: understanding and engineering plant metal accumulation / S. Clements,

M.G.Palmgren // Trends Plant Sci. 2002. - V 7. - N. 7. - P. 309-315.

26. Haydon, M. J. Transporters of ligands for essential metal ions in plants / M.J. Haydon, C.S. Cobbett // New Phytol. 2007. - V. 174. - P. 499-506.

27. Hamer D.N. Metallothioneins / D.N. Hamer // Annu. Rev. Biochem. 1986. - V. 55. - P. 913-951.

28. Robinson, B.H. Plant metallothioneins / B.H. Robinson, I.M. Evans, C. Cheeks, PJ. Jackson // Biochem. J. 1993. - V. 295. - P. 1-10.

29. Grill, E. Phytochelatins: The principal heavy metal complexing peptides of higher plants / E.Grill, E.L. Winnacker, M. Zenk. // Science. - 1985. - V 230. - P. 674-676.

30. Zenk M.H. Heavy metal detoxication in higher plants

- a review / M.H. Zenk // Gene. -1996. - V 179. -P. 21-30.

31. Zhu, Y.L.. Ove-rexpression of glutathione synthetase in Indian mustard enhances cadmium accumulation and tolerance / Y.L. Zhu, E.A.H. Pilon-Smits, A.S. Tarun, L. Jouanin, N. Terry // Plant Physiol. 1999. - V. 119. - P. 73-79.

32. Cobbett C.S. Phitochelatins and their roles in heavy metal detoxification / C.S.Cobbett // Plant Physiol. 2000. - V 123. - P. 825-832.

33. Clements, S. Schizosaccharomyces pombe as model for metal homeostasis in plant cells: the phytochelatin-dependent pathway is the main cadmium detoxification mechanism / S. Clements, C. Simm // New Phytol.

- 2003. - V. 159. - P. 244-276.

ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ХВОЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

С.А. ЧЖАН, доц. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, канд. с.-х. наук,

Е.М. РУНОВА, проф. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, д-р с.-х. наук,

О.А. ПУЗАНОВА, доц. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, канд. с.-х. наук

Проблема охраны окружающей среды в связи с возрастанием объема техногенных выбросов в атмосферу с каждым годом становится все более актуальной. Лесные экосистемы, обладая значительными поглотительными возможностями, во многих случаях могут противостоять высоким уровням антропогенной нагрузки [1].

Основными источниками загрязнения в районе Братского промышленного узла являются Братский алюминиевый завод, лесопромышленный комплекс, кремниевый завод [2].

К наиболее агрессивным выбросам данных производств относятся газообразные

runova@rambler. ru

фтористые соединения, хлор, диоксид серы. Однако среди большого количества загрязняющих веществ встречаются и пылевидные выбросы, в частности такие, как алюминий, кремний и другие [3].

Для исследования хвойных древосто-ев были заложены 50 постоянных пробных площадей, на которых были взяты образцы хвои с целью определения содержания в них алюминия и кремния.

Для исследования состояния хвои сосны проводилась электротермическая ато-мизация атомно-абсорбционным методом на спектрометре МГА-915.

62

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

500

й

Ъ 400

S

« 300 S 200 <С 100 0

I II III Фон

Зоны

Рис. 1. Содержание алюминия в хвое деревьев по зонам на пробных площадях

20000

’§ 10000 и

S

5000 0

Рис. 2. Содержание кремния в хвое деревьев по зонам влияния промвыбросов

Результаты были сгруппированы по зонам: I зона сильного загрязнения (протяженность от основного источника загрязнения на север - 12 км; на юг - 10 км; на запад - 22 км и на восток - 22 км); II зона - зона среднего загрязнения, граница которой располагается на расстоянии 20 км на север, 18 км на юг, 28 км на запад и 30 км на восток; Ш зона - зона слабого загрязнения, граница которой находится в радиусе 50-60 км от источника загрязнения [4]. Зонирование проводилось по уровню суммарного загрязнения снежного покрова растворимым фтором, а также по средневзвешенному баллу категории состояния древостоев. Балл категории состояния определялся по санитарным правилам в лесах РФ [5]. В первую зону вошли древостои со средним баллом категории состояния 3 и более, во вторую вошли древостои со средним баллом состояния 2-3, в третью - 1-2.

По содержанию алюминия в хвое деревьев можно отметить следующее: наибольший уровень содержится в хвое деревьев, находящихся в III зоне, а в зонах I и II содержание примерно одинаковое (в I зоне

I II III Фон

Зоны

- 266,98 мг/кг, в II - 246,77 мг/кг). Результаты представлены на рис. 1.

Зависимость между содержанием алюминия в хвое по зонам загрязнения можно описать следующим уравнением у = 17,558х2 - 41,961х + 283,65, R2 = 0,9076, где у - содержание алюминия в мг/кг; х - порядковый номер зоны.

Интересные результаты получены при накоплении кремния в хвое деревьев. Наибольший уровень приходится на III зону

- 13230,4 мг/кг, во II зоне - 12164,6 мг/кг и в I зоне - 11376,5 мг/кг (рис. 2).

Зависимость между содержанием кремния в хвое по зонам загрязнения можно описать следующим уравнением у = 411,88х2 - 665,95х + 11685, R2 = 0,9943, где у - содержание кремния в мг/кг; х - порядковый номер зоны.

Среднее значение содержания фитотоксикантов в хвое деревьев по зонам не всегда отображает истинный характер загрязнения лесов, так как предприятия Братского промышленного узла располагаются довольно близко друг к другу.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Химический состав хвои позволяет дать характеристику загрязнения любого лесного массива.

2. Большинство загрязняющих элементов имеют наименьшую концентрацию в непосредственной близости от источников промвыбросов. Это так называемая «подфакельная зона», которая присуща предприятиям с высокими трубами, в результате чего загрязняющие вещества оседают намного дальше от источника промвыбросов.

3. Большинство элементов оседают по направлению преобладающих ветров на расстоянии 10-20 км в зависимости от летучести веществ. Снижение уровня загрязняющих веществ наблюдается на расстоянии свыше 30 км по направлению преобладающих ветров и 15 км против направления преобладающих ветров от источника загрязнения.

4. Степень воздействия пылевидных загрязнителей на растительные организмы зависит, с одной стороны, от чувствительности вида, с другой - от химического состава соеди-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009

63