Д.б.н., проф. Ю.П. Демаков, М.И. Майшанова

Поволжский государственный технологический университет, Россия

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ИЗВЕСТКОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ПРИРОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

Введение. Одной из важнейших задач современного лесоведения является выявление факторов, определяющих продуктивность и динамику прироста древостоев в условиях природных и антропогенных факторов среды. Наиболее надежным и эффективным способом ее решения является дендрохронологический анализ [2, 3, 4]. Данному вопросу посвящено большое число публикаций [1, 5, 6], однако ни в одной из них не рассматриваются последствия воздействия на древостой выбросов пыли заводами силикатного кирпича, вызывающих известковое загрязнение лесных биогеоценозов.

Цель работы – выявление закономерностей динамики годичного прироста деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в высоту и толщину, произрастающих в зоне воздействия выбросов известковой пыли, производимых заводом силикатного кирпича.

Объекты и методика исследования. Объектом исследования служили сосняки, произрастающие на бедных песчаных почвах в условиях сухого бора и расположенные с северной стороны Марийского завода силикатного кирпича, который действует с 1953 года и выбрасывает в окружающую среду пыль известняка. В данном биотопе на разном удалении от завода было заложено несколько пробных площадей, на каждой из которых взяты керны (112 шт.) для дендрохронологического анализа. Деревья делили на возрастные поколения, которые определяли по внешним габитуальным признакам. У 25 деревьев, произрастающих на трассе ЛЭП на различном удалении от завода, провели измерение годичного прироста в высоту за весь период их жизни (28-35 лет). Исходный материал собран в 2010-2011 гг.

Результаты и обсуждение. Рассмотрим сначала влияние пылевых выбросов на динамику прироста молодняков сосны, возникших на ЛЭП после разрубки трассы. Анализ полученных данных показал, что в первый период своей жизни лучше всего росли в высоту деревья на фоновом участке, что связано, однако, не с загрязнением среды, а с тем, что здесь искусственно были созданы благоприятные условия для их развития. В 1990-1999 годах, когда отмечалась кульминации прироста деревьев, максимальное значение показателя отмечено на расстоянии 190 м от источника загрязнения. За последние 10 лет, как и в целом за все время существования молодняков сосны, наиболее высокий прирост имели деревья на расстоянии 130 м от завода. Прирост деревьев в непосредственной близости от завода был наименьшим, а на фоновом участке лишь немногим выше.

На прирост деревьев в толщину известковое загрязнение отразилось в целом положительно, особенно в последние 8 лет (рис. 1). Наиболее благоприятные условия для роста молодняков сосны сложились на расстоянии 130 м от предприятия. Угнетающе воздействует на рост деревьев лишь очень сильное загрязнение известковой пылью, которое отмечается на расстоянии до 100 м от завода. На фоновом участке культуры сосны испытывают, на наш взгляд, недостаток в элементах питания, в том числе и в кальции, содержащегося в большом количестве в выбросах пыли.

Рис. 1 - Динамика радиального годичного прироста молодняков сосны на разном удалении от источника загрязнения.

Реакция деревьев первого поколения в сосняках естественного происхождения на известковое загрязнение иная. Так, ширина их годичных колец на примыкающем к заводу участке леса в первые годы жизни была выше, чем на других участках, однако затем резко начала снижаться (рис. 2). На отрезке с 1924 по 1940 годы годичный прирост деревьев на этом участке был ниже, чем на других. С 1941 года во всех биотопах прирост начал возрастать, достигнув максимума в 1950 году, после чего он начал синхронно снижаться, характеризуясь на примыкающей к заводу полосе более высокой стабильностью, чем на фоновом участке. Расчеты показали, что средняя величина прироста деревьев на первой ленте была после пуска завода в различные по погодным условиям периоды и аномальные годы существенно ниже, чем на других участках, особенно на фоновом. Это свидетельствует, на наш взгляд, о том, что деревья первого поколения не могут адаптироваться к избыточному поступлению известковой пыли. Радиальный годичный прирост деревьев второго поколения, возникших в сосняках незадолго до пуска завода, наиболее высок на фоновом участке, однако на прилегающих к заводу полосах леса он лишь немногим ниже. Наихудший же рост деревьев, особенно после 1975 года (рис. 3), отмечается на расстоянии 190-220 м от завода, что связано, на наш взгляд, с воздействием низового пожара, внедрившегося клином на эту территорию в 1972 году.

Рис. 2 - Динамика радиального годичного прироста деревьев сосны первого поколения на разном удалении от завода.

Рис. 3 - Динамика радиального прироста деревьев сосны второго поколения на разном удалении от завода.

Заключение. Результаты проведенного исследования показывают, таким образом, что величина годичного прироста в высоту и толщину деревьев сосны, находящихся в зоне воздействия пылевых выбросов завода силикатного кирпича, зависит от времени их появления, степени удаленности от источника загрязнения и биоценотического окружения. Прирост деревьев, появившиеся спустя 20-30 после пуска предприятия на свободной от леса загрязненной территории, выше, чем на фоновом участке. Угнетающе действует на рост деревьев лишь очень сильное загрязнение известковой пылью, которое отмечается на расстоянии до 100 м от завода. Старые же деревья в сосновых ценозах начинают после пуска завода снижать годичный прирост, т.к. не могут адаптироваться к избыточному поступлению известковой пыли. Годичный прирост деревьев второго поколения, возникших в сосняках незадолго до пуска завода, наиболее высок на фоновом участке, однако на прилегающих к заводу полосах леса он лишь немногим ниже.

Список литературы

1. Алексеев, А.С. Колебание радиального прироста в древостоях при атмосферном загрязнении / А.С. Алексеев // Лесоведение. – 1990. – №2 – С. 82-86.

2. Демаков, Ю.П. Возможности дендрохронологии в индикации и прогнозе течения природных и антропогенно обусловленных процессов / Ю.П. Демаков // Математические и физические методы в экологии и мониторинге природной среды. – М., 2001. – С. 257-263.

3. Комин, Г.Е. Применение дендрохронологических методов в экологическом мониторинге лесов / Г.Е. Комин // Лесоведение. – 1990. – № 2. – С. 3-11.

4. Румянцев, Д.Е. Потенциал использования дендрохронологической информации в лесной науке и практике / Д.Е. Румянцев: Автореф. дисс…. док. биол. наук. – М., 2011. – 36 с.

5. Таранков, В.И. Радиальный прирост древостоев сосны обыкновенной в зоне действия промышленного загрязнения / В.И. Таранков, С.М. Матвеев // ИВУЗ: Лесн. журн. – 1994. – №4 – С.48-51.

6. Щекалев, Р.В. Радиальный прирост сосны обыкновенной при аэротехногенном загрязнении в бассейне Северной Двины / Р.В., Щекалев, С.Н. Тарханов // Лесоведение. – 2007. – №2 – С.45-50.