Влияние аэротехногенного загрязнения на плодоношение дубовых древостоев

ВЛИЯНИЕ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ПЛОДОНОШЕНИЕ ДУБОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ

Передельский Н.А.

The influence of air pollution on fruit-bearing process and quality seeds Quercus robur are studied.

Промышленное производство, особенно химическое, оказывает значительное влияние на лесные экосистемы.

ОАО «ЕвроХим - Белореченские Минудобрения» расположен в 8 км от г. Белореченска Краснодарского края, являясь крупным производителем фосфорных и комплексных удобрений на Юге России, ежегодно выбрасывает в атмосферу сотни тонн загрязняющих веществ, которые разносятся ветром и покрывают значительные площади. Преобладающими компонентами пылегазовых выбросов являются фтористый водород

Древесная растительность района исследований Северо-Западного Кавказа представлена преимущественно дубово -грабовыми и дубово-ясеневыми древо-стоями с подлеском из боярышника, свидины, бересклета и лещины. Дуб че-решчатый (Quercus robur L.) является лесообразующей породой и в наиболее значительной степени подвержен воздействию аэротехногенных поллютантов. Дуб черешчатый начинает плодоносить с 20-30 - летнего возраста. Семенные годы повторяются через 4-5 лет. Цветет с распусканием листьев в апреле - мае. Желуди овальные и продолговатые, длиной до 4 см, с шипиком на вершинке, погруженные на 1/3 - 1/4 в плюску. Желуди созревают и опадают в сентябре -начале октября. Но в последние годы репродуктивная способность дуба значительно снизилась. Семенные годы стали редкостью и не столь обильны как раньше. Только в отдельных местах можно встретить группы плодоносящих деревьев. Иногда наблюдается обильное цветение без образования желудей. А если желуди и образуются, то повреждаются насекомыми -вредителями или загнивают. Причины снижения уровня плодоношения и естественного возобновления рассматривались многими авторами: Алентьевым (1990), Прибыловой (1991) и др.

По результатам исследований М.В. Прибыловой (1991), только при практически полном отсутствии повреждения ассимиляционного аппарата (не более 5 - 10%) формируется хороший урожай желудей. Но так как дубовые древостои подвергаются воздействию аэротехногенных выбросов и первую очередь ассимиляционные органы верхнего яруса (см. рис. 1), то хорошего урожая дуба че-решчатого ожидать не приходиться.

Рисунок 1 - Дехромация листьев дуба черешчатого

Повреждение ассимиляционного аппарата сказывается на нарушении обменного процесса в древесных растениях, что приводит ослаблению их защитных функций и последующему снижению их репродуктивной способности. На процесс плодоношения и естественное возобновление древесных растений оказывают влияние много различных факторов: погодные, почвенно-грунтовые, гидрологические условия, вспышки болезней и насекомых-вредителей, а также лесохозяйственная деятельность человека.

На основании комплексного изучения таксационных характеристик, визуальных наблюдений и лабораторных исследований первопричиной снижения плодоношения и очень слабого возобновления дуба, являются выбросы химзавода. Усугубляют процесс климатические аномалии, болезни и насекомые вредители. Они действуют эпизодически, но являются настоящими инициализирующими факторами, так как деревья уже ослаблены аэротехногенными выбросами и не способны более защищать себя с той же эффективностью против данных стрессовых факторов.

Отрицательному влиянию поллютантов наиболее подвержен дуб черешча-тый и слабее другие, сопутствующие ему породы (ясень, граб, клен). Ослабление деревьев приводит к снижению плодоношения в насаждениях, увеличению интервала между семенными годами, что значительно снижает возможность естественного восстановления дубрав. Изреживание древостоев, в результате отмирания деревьев дуба, нарушение породного состава разных ярусов насаждений усложняют нормальное развитие самосева и подроста дуба, и выход его в верхний ярус за счет интенсивного разрастания подлесочных пород, прежде всего лещины, свидины и прочих, а также задернения почвы.

Данные плодоношения на постоянных пробных площадях представлены в

Таблица 1 - Изменение плодоношения дубовых древостоях

№ Румб Расстояние Средний балл плодоношения Среднее

ППП розы от химза- значение

ветров вода, км

Годы наблюдений

2001 2002 2003 2004 2005

1 2 3 4 5 6 7 8 9

7 С 1 0,7±0,36 0,5±0,34 0,5±0,34 0,4±0,33 0,6±0,35 0,54±0,34

5 С 3 0,5±0,31 - 0,6±0,32 0,3±0,29 - 0,28±0,18

6 С 4 1,3±0,43 1,1±0,41 1,3±0,43 0,7±0,37 0,9±0,39 1,06±0,41

4 Ю 1 1,1±0,42 1,0±0,40 0,7±0,34 0,8±0,36 0,8±0,36 0,88±0,38

1 Ю 6 1,0±0,43 0,7±0,38 1,2±0,46 1,2±0,46 0,8±0,40 0,98±0,33

2 Ю 8 - 0,7±0,37 0,5±0,33 0,4±0,31 - 0,23±0,20

3 Ю 10 0,2±0,18 1,3±0,43 1,4±0,45 0,9±0,38 0,5±0,24 0,86±0,34

13 Ю 15 1,2±0,42 0,7±0,38 1,5±0,47 1,4±0,45 1,0±0,37 1,16±0,42

12 В 3 1,4±0,45 1,2±0,42 1,0±0,38 1,1±0,42 1,1±0,42 1,16±0,42

15 В 4 1,2±0,43 1,0±0,39 0,8±0,35 0,9±0,37 1,0±0,39 0,98±0,39

11 В 15 0,6±0,34 0,6±0,34 0,9±0,40 1,2±0,46 1,0±0,42 0,86±0,39

8 З 3 0,2±0,18 - 0,5±0,26 - - 0,14±0,09

9 З 5 0,4±0,22 - - 0,2±0,18 0,3±0,22 0,18±0,12

10 З 6 0,4±0,22 0,3±0,20 0,2±0,18 - 0,5±0,26 0,28±0,17

14 З 10 0,8±0,37 0,5±0,31 0,6±0,33 0,7±0,35 0,9±0,39 0,70±0,35

На основании анализа полученных результатов по шкале оценки плодоношения и урожайности дуба черешчатого (Сухоруких, 2002) на постоянных пробных площадях, за годы наблюдений, плодоношение отсутствовало либо было очень слабым, только у единичных деревьев.

Следует особо отметить, репродуктивную способность ясеня обыкновенного. Крупное быстрорастущее дерево, прекрасно переносит влияние аэротехногенных выбросов и благодаря наличию у него плода - крылатая семянка охватывает большие площади. Семена ясеня обыкновенного меньше повреждаются насекомыми вредителями и болезнями, обладают высокой всхожестью. Также хорошо плодоносит боярышник ярко красный, но он менее устойчив к воздействию поллютантов, по сравнению с ясенем обыкновенным.

В лабораторных условиях был сделан анализ желудей на доброкачественность. Доброкачественность семян - это количество полнозернистых здоровых семян с характерной для данного вида окраской зародыша и эндосперма, выраженное в процентах от общего числа семян, взятых для анализа (Вересин и др., 1978). Доброкачественность определялась у желудей дуба черешчатого, методом взрезывания и распределением на категории согласно ГОСТ 13056.8 - 68.

В табл. 2 показан баланс доброкачественности желудей дуба черешчатого.

Таблица 2 - Качество желудей дуба черешчатого в зависимости от удаленности от химзавода

№ ППП Румб розы ветров Расстояние от хим- Количество добро- Количество

завода, км качественных семян, шт. / % поврежденных семян, шт./ %

1 2 3 4 5

7 С 1 128/74,0 45/26,0

5 С 3 120/71,9 47/28,1

6 С 4 164/64,3 91/35,7

4 Ю 1 163/53,6 141/46,4

1 Ю 6 148/63,8 84/36,2

2 Ю 8 154/67,8 73/32,2

3 Ю 10 неурожай -

13 Ю 15 179/77,2 53/22,8

12 В 3 182/53,1 161/46,9

15 В 8 138/73,0 51/27,0

11 В 15 111/74,5 38/25,5

8 З 3 132/55,5 106/44,5

9 З 5 118/66,7 59/33,3

10 З 6 144/75,0 48/25,0

14 З 10 171/80,3 42/19,7

Контроль ЮВ 60 230/86,8 35/13,2

По данным табл. 2, наибольший процент доброкачественных семян на исследуемых пробных площадях составил 80,3 % в западном направлении на расстоянии 10 км от химзавода, но меньше чем на контрольной пробной площади 86,8 %. Наибольший процент поврежденных семян 46,9 % определен в восточном направлении на расстоянии 3 км от химзавода, что значительно больше, чем на контроле - 13,2 %.

На основании проведенных исследований оценки плодоношения и качества желудей можно утверждать, что воздействие аэротехногенных выбросов негативно сказывается на репродуктивной способности дуба черешчатого.

Литература

1. Алентьев П.Н. Проблемы восстановления и выращивания дубрав. -Майкоп, 1990. -256

с.

2. Вересин М.М., Ефимов Ю.П., Арефьев Ю.Ф. Справочник по лесному селекционному семеноводству. - М.: Агропромиздат, 1985. - 245 с.

3. Прибылова М.В. Насекомые - вредители лесных семян Северного Кавказа. - Краснодар: Кн. Изд.- во, 1991. - 224 с.

4. Сухоруких Ю.И. Шкала оценки плодоношения и урожайности дуба // Лесное хозяйство. - №6. -2002. -С.36-37.