Лесные экосистемы: прогноз последствий радиоактивного загрязнения и обоснование защитных мероприятий

Лесные экосистемы: прогноз последствий радиоактивного загрязнения и обоснование защитных мероприятий

Автор: Спиридонов, Сергей Иннокентьевич

Шифр специальности: 03.00.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2003

Место защиты: Обнинск

Количество страниц: 293 с.

Артикул: 4661903

Автор: Спиридонов, Сергей Иннокентьевич

Стоимость: 250 руб.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ. АНАЛИЗ ЗАДАЧ ЛЕСНОЙ РАДИОЭКОЛОГИИ
1.1. Особенности поведения и основные пути миграции радионуклидов в лесных экосистемах
1.1.1. Первичное задерживание лесной растительностью оседающих из атмосферы радионуклидов
1.1.2. Поведение радионуклидов в лесной подстилке и почве
1.1.3. Накопление долгоживущих радионуклидов древесными растениями
1.1.4. Накопление долгоживущих радионуклидов в лесной продукции
1.2. Основные закономерности действия ионизирующего излучения на лесные экосистемы
1.2.1. Характеристика поражающего фактора
1.2.2. Действие ионизирующего излучения на основные компоненты лесной экосистемы
1.2.3. Вторичные радиационные эффекты
1.2.4. Восстановительные процессы в лесной экосистеме
. Анализ задач радиационной экологии леса
1.3.1. Радиоэкологическая значимость лесных экосистем
1.3.2. Классификация задач лесной радиоэкологии
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ЛЕСНОЙ РАДИОЭКОЛОГИИ И МЕТОД МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.1. Методология радиоэкологических исследований системный подход
2.2. Анализ математических моделей миграции радионуклидов в лесных экосистемах
2.2.1. Классические компартментные модели
2.2.2. Компартментные модели с использованием статического подхода для описания перехода радионуклидов в лесную продукцию
2.2.3. Модели, учитывающие физикохимические механизмы поведения радионуклидов
2.3. Математическое моделирование функционирования лесных экосистем
2.3.1. Эмпирические модели компонентов лесных экосистем
2.3.2. Модели, описывающие механизмы взаимодействия между компонентами лесных экосистем
2.3.3. Имитационные модели функционирования лесных экосистем
2.4. Методологический подход к обоснованию защитных мероприятий по ограничению последствий радиоактивного загрязнения лесных экосистем для населения
2.4.1. Особенности лесных экосистем, загрязненных радионуклидами, как объекта для применения защитных мероприятий
2.4.2. Защитные мероприятия по ограничению последствий радиоактивного загрязнения лесных экосистем
2.4.3. Критерии необходимости и оценки эффективности защитных мероприятий
2.4.4. Обоснование стратегий защитных мероприятий в лесных экосистемах, загрязненных долгоживущими радионуклидами
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
3.1. Характеристика экспериментальных лесных участков
3.1.1. Общая характеристика участков
3.1.2. Особенности почв эксперименпшьных участков
3.2. Методы исследований
3 2.1. Лесные почвы
3.2.2. Растительность нижнего яруса леса
3.2.3. Древесные растения
3.3. Основные закономерности поведения ,Сз в системе почварастительность ннжнего яруса леса
3.3.1. Распределение 7Св в почвах лесных экосистем различного типа
3.3.1.1. Вертикальное распределение 7Сз в почвах
3.3.1.2. Формы нахождения Св в различных горизонтах лесных почв
3.3.2. Накопление 7Сз в растительности нижнего яруса леса
3.3.2.1. Поступление С в травянистую, кустарничковую растительность, кустарники и мхи
3.3.2.2. Поступление ,Св в ягоды и грибы
3.3.2.3. Сравнительный анализ накопления 7 С б различными группами растений нижнего яруса леса
3.3.3. Распределение корневых систем растений в почве
3.3.4. Анализ факторов, определяющих биологическую доступность 7С б в лесных почвах для корневого накопления растительностью нижнего яруса леса
3.4. Основные закономерности поведения ,Сз в древесном ярусе леса
3.4.1. Распределение 7Сз в древесном ярусе лесных экосистем различных типов
3.4.1.1. Накопление 7Сз в компонентах древесных растений
3.4.1.2. Распределение 7Су по высоте стволов деревьев
3.4.1.3. Распределение 7С5 по диаметру ствола
3.4.1.4. Содержание ,Сз в ксилемном соке
3.4.2. Анализ факторов, определяющих накопление 7Сл древесными растениями 6 ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
4.1. Модель миграции 7Сз в лесных экосистемах
4.1.1. Описание модели
4.1.1.1. Миграция радионуклидов в системелесная подстилкапочва
4.1.1.2. Перенос 7 С л в древесном ярусе леса
4.1.1.3. Поступление 7 С л из лесной подстилки и почвы в растительность нижнего яруса леса
4.1.1.4. Динамика биомассы лесной растительности
4.1.1.5. Накопление радионуклидов в организме лесных животных
4.1.2. Параметризация модели для различных типов лесных экосистем
4.1.3. Проверка адекватности модели
4.1.4. Анализ чувствительности модели
4.1.5 Исследование закономерностей накопления 7 Сл в лесной продукции
4.2. Модели поведения Св в системе лочвалесная растительность при изменении почвенных характеристик
4.2.1. Описание моделей
4.2.1.1. Концептуальные подходы к разработке моделей
4.2.1.2. Динамика содержания 7Сз и конкурирующих катионов в почве
4.2.1.3. Фиксация 7С в в результате внесения калийных удобрений и доломитовой
4.2.1.4. Поступление 7 Сл в растительность
4.2.2. Оценка параметров моделей
4.2.3. Проверка адекватности моделей
4.2.4. Анатз факторов, определяющих поведение Св в системе почварастения
после применения мелиорантов
4.2.4.1. Влияние специфики мелиорантов на динамику П7Св в почве
4.2.4.2. Вклад почвеннохимических и биологических процессов в снижение коэффициента перехода ,Сз
4.2.4.3. Влияние сроков внесения мелиорантов на динамику коэффициентов перехода 7С
ГЛАВА 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОСЛЕ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
5.1. Описание моделей
5.1.1. Моделирование развития древесного яруса леса после острого облучения
5.1.2. Моделирование возобновления древесного яруса после острого облучения
5.1.3. Моделирование динамики численности популяции ксилофагов в лесной экосистеме в пострадиационный период
5.2. Оценка параметров моделей
5.2.1. Параметризация моделей функционирования лесных экосистем в отсутствие облучения
5.2.2. Оценка параметров подмоделей, описывающих действие острого облучения на древесный ярус леса
5.2.3. Оценка параметров подмодели динамики численности ксилофагов . Проверка адекватности моделей
5.3.1. Верификация моделей функционирования лесных экосистем в отсутствие облучения
5.3.2. Сравнение результатов расчетов с данными эксперимента по облучению сосновоберезового леса
5.4. Исследование закономерностей функционирования лесных экосистем, подвергшихся радиационному воздействию
5.4.1. Радиоэкологический сдвиг в лесных экосистемах и интегральные критерии его оценки
5.4.2. Оценка параметров радиоэкологических сдвигов в лесных экосистемах ГЛАВА 6. АНАЛИЗ РАДИОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС НА ПРИМЕРЕ НОВОЗЫБКОВСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
6.1. Общая характеристика района исследований
6. 1.1. Основные особенности лесов Новозыбковского района Брянской области
6.1.2. Защитные мероприятия, проводимые в лесных насаждениях Новозыбковского района после аварии на ЧАЭС
6.2. Классификация лесных насаждений
. Прогнозирование уровней загрязнения лесной продукции 7Сз
6.3.1. Накопление Св в древесине
6.3.2 Накопление 7С б в грибах и ягодах
6.4. Прогнозирование дозовых нагрузок на население
6.4.1. Внешнее облучение
6.4.2. Внутреннее облучение
б, 4.3. Суммарные годовые индивидуальные дозы
6.5. Оценка необходимости проведения защитных мероприятий в лесах Новозыбковского района Брянской области 2,8 ГЛАВА 7. ОБОСНОВАНИЕ СТРАТЕГИИ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ В ОТДАЛЕННЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ АВАРИИ
НА ЧАЭС НА ПРИМЕРЕ НОВОЗЫБКОВСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
7.1. Обоснование стратегии проведения защитных мероприятий с использованием консервативного подхода
7.2. Оценка эффективности защитпых мероприятий в лесных экосистемах с использованием многокритериального подхода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Лесные экосистемы относятся к наиболее радиочувствительым компонентам биосферы их радиационное поражение наступает при поглощенных дозах, которые ниже минимальных доз, вызывающих лучевые повреждения природных сообществ других типов. Лесные экосистемы состоят из неоднородных по радиочувствительности компонентов, включающих растительные и животные организмы различных видов, возраста, степени развития. В связи с этим большое значение приобретает характеристика источников излучения, определяющая точки приложения радиационного воздействия. Наблюдения за развитием процессов лучевого поражения показали, что реакции древесных растений на облучение не специфичны они проявляются и под действием как у так и излучения Тихомиров, . Эти реакции включают сокращение прироста, торможение роста хвои и побегов, отмирание хвои и побегов и пр. Сходство реакций древесных растений на облучение у квантами и частицами позволяет использовать имеющуюся информацию о действии у излучения для прогнозирования радиологических последствий загрязнения леса и радионуклидами излучателями. Важное значение при оценке эффектов, связанных с облучением лесных экосистем имеет режим облучения, который характеризуется мощностью поглощенной дозы, продолжительностью воздействия и типом излучения. К настоящему времени получены экспериментальные данные о последствиях длительного хронического и кратковременного острого облучения различных типов лесных биогеоценозов. В качестве источников облучения использовались точечные источники уизлучения , i i . Спирин и др. В этих крупномасштабных опытах выявлены основные дозовые зависимости поражения различных компонентов лесных сообществ, описаны феноменологические изменения в лесных биогеоценозах и их восстановление. Если мощность дозы со временем не снижается, в облученном биоценозе происходят необратимые изменения, и на месте исходного сообщества формируется новое, более адаптированное к измененным условиям среды. Классической схемой этого явления является смена биогеоценозов при облучении смешанного леса в зоне умеренного климата. По мере приближения к источнику излучения хвойнолиственный лес сменяется лиственным погибают хвойные породы, далее идет кустарниковое сообщество облучения не выдерживают все древесные породы, затем осоковая ассоциация и, наконец, лишайниковые синузии все высшие растения погибают , . После кратковременного острого облучения в лесных экосистемах начинают активно протекать процессы восстановления, степень которого зависит от глубины радиационного поражения Спирин и др. При продолжительном облучении процессы восстановления репарация протекают одновременно с процессами поражения. Помимо процессов поражения и восстановления необходимо разделять первичные и вторичные радиационные эффекты. Лесные экосистемы представляют собой сложные природные образования, состоящие из большого числа компонентов, взаимоотношения между которыми определяются различными прямыми и обратными связями. Действие ионизирующих излучений в дозе, вредной для отдельных компонентов лесного биоценоза, может принести не только к его повреждению прямые радиационные эффекты, но и к рассогласованию в системе взаимосвязей, что обуславливает различные вторичные явления в пораженном излученном лесу Алексахин, Алексахин, . Действие облучения на древесный ярус. Основу лесных экосистем составляет древесный ярус и изменения, вызванные в этом ярусе облучением, могут проводить к соответствующим экологическим изменениям в других компонентах леса. К тому же древесные растения, особенно хвойные, относятся к числу наиболее радиочувствительных организмов в лесных экосистемах. Вследствие этого, при анализе последствий радиоактивного загрязнения лесных экосистем особую важность имеет оценка поражения древесного яруса, в частности, нарушения развития облученных деревьев, возможных сдвигов в наступлении фенофаз и пр. Среди изученных видов древесных растений самая высокая радиочувствительность к ионизирующим излучениям на всех стадиях развития отмечается у хвойных пород. X. Сперроу с соавторами установил, что ЛД у хвойных пород составляет 5 Гр.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.231, запросов: 145