Лесоводственная оценка состояния сосновых насаждений в условиях длительного техногенного загрязнения

• Автор: Чжан, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 06.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 262 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА
1.1. Лесные экосистемы в условиях техногенеза
1.2. Естественные и антропогенные источники тяжелых металлов в 22 биосфере
1.3. Особенности аккумуляции тяжелых металлов растениями
1.4. Реакция растений на действие загрязняющих веществ
1.5. Картографическое отображение качественной и 46 количественной оценки состояния лесов
1.5.1 Анализ существующих схем зонирования г. Братска
1.6. Выводы
2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЁМ
ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ
2.1. Программа исследований
2.2. Методика исследований
2.3. Объем исследований
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Лесорастительное районирование
3.2 Климатические и метеорологические характеристики
3.3 Характеристика промышленности и выбросов
3.4 Почвенные условия
3.5. Выводы
4. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СОСНОВЫХ
НАСАЖДЕНИЙ
4.1. Анализ экологической структуры древостоев
4.2.Моделирование процессов развития и деградации лесных 116 экосистем

4.3. Исследование состояния сосновых древостоев 2-ой
генерации
4.4 Исследование состояния хвои древесных пород
4.5 Изменение средних таксационных показателей
4.6 Математические зависимости между таксационными 152 показателями
4.7 Устойчивость древостоев различного возраста к 166 токсикантам
4.8 Взаимосвязь баллов категории состояния и классов Крафта
4.9 Влияние длительного действия промышленного загрязнения 170 на радиальный прирост деревьев
4.10 Особенности распределения влаги в стволах деревьев, в 177 зонах длительного техногенного воздействия
4.11 Мощность лесной подстилки сосновых насаждений, в 182 условиях длительного техногенного пресса
4.12. Особенности естественного возобновления в зонах 186 антропогенного загрязнения
4.13. Состояние подлеска по зонам загрязнения
4.13 Выводы
5. ЗОНИРОВАНИЕ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОДВЕРЖЕННЫХ 208 ВОЗДЕЙСТВИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ
5.1 Предлагаемая схема зонирования лесов поврежденных 211 промвыбросами
5.2 Выводы
6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВЕДЕНИЮ ЛЕСНОЕО ХОЗЯЙСТВА В 218 НАРУШЕННЫХ ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗАХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследований. Проблема охраны окружающей среды в связи с изменением объема техногенных выбросов в атмосферу с каждым годом становится все более актуальной. Несмотря на существенную научную проработку проблемы взаимодействия лесных экосистем и атмосферных загрязнителей, остались не до конца выясненными закономерности пространственного распределения выбрасываемых химических компонентов в различных элементах лесных экосистем, вопросы оценки степени загрязнения лесов многокомпонентными выбросами и связи состояния насаждений с уровнем снижения содержания техногенных веществ. В конце 90-х годов в связи со значительным спадом производственных мощностей на промышленных предприятиях появляются научно-исследовательские работы о динамике растительных сообществ после прекращения или частичного и значимого снижения техногенного давления [Черненькова, 2002; Залесов и др., 2002; Ганичева и др., 2004]. Однако очень мало исследований по влиянию длительного воздействия техногенного пресса на динамику состояния лесов.
В сложившейся ситуации требуется определение состояния лесов, выявление критериев и индикаторов диагностики жизнестойкости деревьев и древостоев, система комплексного мониторинга лесов, включающая не только наблюдения за биологической составляющей, но и факторами техногенного воздействия. В связи с этим проблема комплексной оценки состояния лесных экосистем вокруг города Братска, подверженных длительному техногенному воздействию является актуальной.
Степень разработанности темы исследования. Проблема промышленных эмиссий и повышения устойчивости лесов к техногенному загрязнению рассматривалась многими отечественными учеными, среди них В.А. Алексеев, В.А. Аникеева, Л.Г. Бабушкина, Л.И. Бельчинская, А.А Боабатунов, М.В. Волкова, Н.В. Выводцев, В.Н. Габеев, С.Н. Ганичева, М.Л. Гитарский, Ю.С.

незагрязненных местообитаниях, было отмечено увеличение содержания экстрактов лигнина по направлению к сердцевине. Содержание кальция резко увеличивалось в этом же направлении; а алюминия - в противоположном, что говорит об антагонистическом характере поглощения этих элементов из почвы.
Собственную версию, объясняющую распределение металлов в стволовой части деревьев [Kosmus, Crilf, 1985]. Они связывают распределение металлов с физиологической активностью деятельности микроскопических грибов, обитающих в древесине деревьев. Факторный анализ не показал корреляции между возрастом древесины деревьев исследованных видов (Picea abies, hippocastanum и Sophora japonica) и содержанием тяжелых металлов [Kosmus, Crilf, 1985]. Самые высокие концентрации были обнаружены в коре; в камбиальной зоне содержание металлов было ниже в связи с низким содержанием танинов, образующих с металлами комплексные соединения. В древесине ели концентрация меди и свинца коррелировали с возрастанием их содержания в окружающей среде.
В другой работе [Hagemeyer, Breckle, 1986] также не исключается возможность перемещения металлов по стволу в радиальном направлении. На примере кадмия, содержание которого было оценено в древесине дуба (окрестности г. Оснабрюк), было показано, что минимальное его содержание наблюдалось в наиболее молодых кольцах (за камбием), затем концентрация его возрастала до максимальной в переходной зоне от заболони к сердцевине дерева; в средней части сердцевины концентрация была невелика и увеличивалась к центру ствола.
В древесине Pinus halepensis содержание свинца было сравнительно меньше по сравнению с пробами коры (1,5 и 172 ppm), а содержание свинца в годичных кольцах уменьшалось с возрастом при отрицательной корреляции между содержанием металла и шириной годичного кольца. Содержание металла в старых слоях коры было в 20 раз выше, чем в молодых, внутренних.