У нас уже
176407
рефератов, курсовых и дипломных работ
Сделать закладку на сайт
Главная
Сделать заказ
Готовые работы
Почему именно мы?
Ценовая политика
Как оплатить?
Подбор персонала
О нас
Творчество авторов
Быстрый переход к готовым работам
Контрольные
Рефераты
Отчеты
Курсовые
Дипломы
Диссертации
Мнение посетителей:
Понравилось
Не понравилось
Книга жалоб
и предложений
Название
Воздействие аэротехногенного загрязнения и низобых пожаров на сосновые насаждения
Количество страниц
164
ВУЗ
МГИУ
Год сдачи
2010
Бесплатно Скачать
24326.doc
Содержание
Содержание
Введение... 4
1. Состояние вопроса... 7
1.1. Изменение состояния лесных насаждений в условиях аэротехногенного загрязнения... 7
1.2. Воздействие низовых пожаров на сосновые насаждения... 19
1.3. Сопряженное воздействие аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров... 25
2. Природные условия района и объект исследований... 28
2.1. Географическое местоположение... 28
2.2. Климат... 28
2.3. Рельеф и почвы... 29
2.4. Растительность и лесной фонд... 30
2.5. Характеристика постоянных и временных пробных площадей... 31
3. Программа, методика, объем выполненных работ... 42
3.1. Программа исследований... 42
3.2. Методика исследований... 42
3.3. Объем выполненных работ... 49
4. Степень повреждения сосновых древостоев в условиях аэротехногенного загрязнения... 51
4.1. Зонирование насаждений... 51
4.2. Распределение деревьев по классам повреждения... 56
4.3. Связь степени повреждения с классом Крафта... 59
5. Уровень загрязнения лесных насаждений в районе исследований... 63
5.1. Источники аэротехногенного загрязнения и состав выбросов... 63
5.2. Снег... 66
5.3. Почвы... 68
5.4. Связь степени повреждения древостоя с уровнем аэротехногенного загрязнения... 74
6. Особенности изменения радиального прироста деревьев сосны под воздействием аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров... 77
6.1. Изменение радиального прироста деревьев в условиях аэротехногенного загрязнения...'... 78
6.2. Связь величины радиального прироста деревьев с их жизненным состоянием... 84
6.3. Воздействие низовых пожаров на радиальный прирост деревьев сосны в условиях аэротехногенного загрязнения... 89
7. Особенности естественного возобновления сосны под пологом леса после низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения... 94
7.1. Структура надземной фитомассы подроста сосны в условиях аэротехногенного загрязнения... 96
7.2. Изменение густоты, встречаемости и морфологических показателей состояния подроста сосны... 100
7.2.1. Густота... 100
7.2.2. Встречаемость... ПО
7.2.3. Морфологические показатели состояния... 114
Заключение... 131
Библиографический список... 134
Приложение 1... 162
Приложение 2... 164
Введение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В последнее время особое значение приобретают исследования, связанные с оценкой антропогенно воздействия на окружающую среду. Особенно актуальным является изучение лесных насаждений, прилегающих к крупным промышленным центрам в пригородной и лесопарковой зонах, которые, наряду с воздействием аэротехногенного загрязнения, подвергаются влиянию других антропогенных факторов', основными из которых являются периодически повторяющиеся низовые пожары.
Промышленными предприятиями в атмосферу выбрасывается большое количество газообразных и твердых веществ, которые, попадая в насаждения вызывают их негативную реакцию. Низовые пожары также вызывают глубокие изменения в структуре насаждений, в большей мере ими повреждаются нижние ярусы растительности.
Закономерности изменения состояния сосновых насаждений в условиях сопряженного воздействия аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров фактически не изучены в уральском регионе. В связи с этим, требуются дополнительные исследования по данной проблеме.
Объектом исследований являются сосновые насаждения, прилегающие к Каменск-Уральскому промышленному узлу, т.к. они подвергаются сопряженному воздействию аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров.
Цель и задачи исследований. Цель работы - изучение закономерностей изменения состояния сосновых древостоев, хода естественного возобновления сосны под пологом леса в условиях сопряженного воздействия аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- изучить геохимические параметры насаждений в районе исследований;
- изучить степень повреждения сосновых древостоев под воздействием аэротех-
ногенного загрязнения, выявить зоны повреждения;
- провести анализ изменения радиального прироста деревьев сосны под воздействием аэротехногенного загрязнения, а также после низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения;
- оценить структуру надземной фитомассы подроста сосны в исследуемых насаждениях;
- изучить показатели естественного возобновления сосны под пологом леса после низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения, определить степень влияния одного фактора при изменении интенсивности другого.
Научная новизна. Впервые изучены показатели роста и состояния подроста сосны под пологом леса, а также закономерности изменения текущего годичного радиального прироста деревьев сосны после низовых пожаров различной интенсивности в условиях аэротехногенного загрязнения. Определена степень влияния одного фактора при изменении интенсивности воздействия другого.
Защищаемые положения:
- закономерности изменения состояния древостоев и показателей подроста сосны в условиях аэротехногенного загрязнения;
- сопряженное воздействие аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров на показатели естественного возобновления и текущий годичный радиальный прирост деревьев сосны.
Практическая ценность работы. Полученные данные имеют методическое значение при оценке степени трансформации сосновых насаждений, подверженных воздействию аэротехногенного и пирогенного факторов. Результаты исследований позволят более эффективно решать проблему возобновления сосняков после низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции УГЛТУ "Социально-экономические и экологические проблемы лесного
комплекса" (Екатеринбург, 2003), Всероссийской конференции, посвященной 60-летию Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН "Структурно-функциональная организация и динамика лесов" (Красноярск, 2004), Молодежной научной конференции института биологии Коми НИЦ УрО РАН "Актуальные проблемы биологии и экологии" (Сыктывкар, 2004), Молодежных конференциях Ботанического сада УрО РАН "Природные и городские экосистемы: проблемы изучения биоразнообразия" (Екатеринбург, 2002, 2003, 2004), Научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ (Екатеринбург, 2004), Международной научно-практической конференции УРГУ "Экология фундаментальная и прикладная: Проблемы урбанизации" (Екатеринбург, 2005), а также легли в основу подготовки четырех отчетов о научно-исследовательской работе (Екатеринбург, 2001, 2002,2003, 2004)
Обоснованность и достоверность материалов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, применением современных методик исследований, анализа и оценки достоверности полученных результатов.
Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследований, разработке программы работ, сборе, обработке и анализе экспериментального материала, апробации результатов исследований, разработке практических рекомендаций.
Публикации. По данным диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, а также библиографического списка, включающего 290 наименований, в т.ч. 24 иностранных, и двух приложений. Материал выполненных исследований изложен на 159 страницах и иллюстрирован 11 рисунками и содержит 26 таблиц.
1. Состояние вопроса
1.1. Изменение состояния лесных насаждений в условиях аэротехногенного загрязнения
Рост деревьев и древостоев зависит от множества комплексно действующих внешних и внутренних факторов. С развитием техногенеза, кроме естественных факторов, на лесные насаждения все большее влияние оказывает разносторонняя человеческая деятельность, особенно аэротехногенное загрязнение среды, которое приводит к деградации лесных насаждений, изменениям геохимического фона, к локальным и региональным экологическим бедствиям (Юкнис, 1990). Тем не менее, поступление поллютантов в лесные насаждения неизбежно по причине колоссальных материальных затрат, необходимых для полной очистки выбрасываемых промышленностью соединений (Безель и др., 1992).
Под загрязнением в широком смысле слова понимается внесение в среду новых физических, химических, биологических агентов или техногенное превышение уровня естественных факторов, приводящее к негативным последствиям (Акимова, Хаскин, 2001). Наиболее мощными источниками аэротехногенного загрязнения являются предприятия цветной металлургии и энергетики (Кулагин, 1974а, 1980; Махнев, Любашевский, 1991; Васильева и др., 2000).
Вблизи предприятий создается зона постоянного и сравнительно высокого содержания в воздухе различных поллютантов (Кулагин, 1974а; Будун, 1980; Кулагин, 1980; Маковская и др., 1984; Махнев и др., 1990; Харук и др., 1996; Акимова, Хаскин, 2001; Цветков, Цветков, 2003; и др.). Дальность и характер распространения поллютантов определяется рядом факторов, в числе которых направление и скорость ветра, количество и состояние поллютан-
тов, высота труб на предприятии, рельеф и облесенность местности (Bache, 1979; Рожков, Михайлова, 1989; Махнев, Любашевский, 1991).
Процесс воздействия аэротехногенного загрязнения на древесные растения включает следующие фазы: осаждение поллютантов на поверхности растений (хвои, ветвей, стволов деревьев), накопление их на поверхности почвы и в лесной подстилке и миграция в более глубокие горизонты, физиологическое поглощение поллютантов и накопление их в органах растений (Григорьев, Юргенсон, 1982). Поступление газообразных поллютантов в клетки растений делится на три основные фазы: сорбция кутикулярным слоем и клетками эпидермиса; диффузия через устьичные щели внутрь листа и растворение в воде, питающей оболочки листа; передвижение от места поглощения к соединительным тканям и накопление внутри клеток (Илькун, 1978).
В ходе жизнедеятельности лесные насаждения ежесуточно перерабатывают своим ассимиляционным аппаратом огромные объемы воздуха - до 500 тыс. м на 1 га площади леса, что определяет высокую поглотительную способность лесных насаждений и функцию естественного фильтра атмосферы вблизи промышленных узлов (Рева, Филатова, 1976; Алексеев, Дочинжер, 1981). В большинстве случаев, эта способность древесных растений вызывает накопление в них поллютантов и негативную ответную реакцию насаждений, и приводит к их ослаблению и гибели (Кулагин, 1974а, 1980; Кулагин, Сергейчик, 1982; Григорьев, Юргенсон, 1982; Сатеев, 1986; Селиховкин, 1992; Ярмишко, 1997; Цветков, Цветков, 2003; Менщиков, 2004; и др.).
Интенсивность накопления поллютантов и ответная реакция лесных насаждений неоднозначна и зависит от многих абиотических и биотических факторов (Смит, 1985). К абиотическим относятся концентрация и скорость осаждения поллютантов (Мартынюк, Данилов, 1989), направление и удаление до источника загрязнения, длительность воздействия (Влияние..., 1981), климатические условия (Davis, 1975), интенсивность освещения (Смит,
1985), особенности передвижения воздушных масс (Brennan, Leone, 1968), рельеф местности, свойства почвы (Шяпятене, 1988). К биотическим факторам относятся таксационная характеристика древостоя, индивидуальная устойчивость растений, положение дерева в насаждении (Шяпятене, 1988; Мелехов, 1989), стадия физиологического развития, в которой находится растение или его часть в момент воздействия поллютантов (Влияние..., 1981).
Изменение жизненного состояния сосновых насаждений под действием аэротехногенного загрязнения является предметом исследований во многих промышленных центрах нашей страны и за рубежом.
Фитотоксические соединения поллютантов, прежде всего, действуют на ассимиляционный аппарат сосны (Болтнева и др., 1982). В частности, идет нарушение процессов хлорофиллнакопления в ассимиляционной ткани (Завьялова и др., 1991; Фарафонтов, 1991). При сильном воздействии поллютантов устьица в открытом состоянии становятся неподвижными, что вызывает усиление транспирации (Влияние..., 1981). Возникают определенные перестройки в структуре клеток мезофилла, которые, приводят к нарушениям процессов метаболизма в растении (Тужилкина и др., 1998; Степень и др., 1996; Рязанцева и др., 1999), идет нарушение деятельности камбия (Рожков, Михайлова, 1989), проявляется мутагенез растений, выраженный в появлении отдельных аномалий вегетативных и генеративных органов растений. Причем новые вариации растений могут обладать повышенной устойчивостью к воздействию загрязнения (Кулагин, 1980; Махнев, Любашевский, 1991; Бабушкина и др., 1992).
В число основных причин повреждения сосновых насаждений в промышленной зоне алюминиевых заводов входит повышенное содержание соединений тяжелых металлов в органах сосны, изменение соотношения между концентрацией отдельных элементов в ее тканях, что приводит к нарушению нормального течения физиологических процессов (Григорьев, Юргенсон, 1982). Накопление металлов в клетках приводит к нарушению функций фер-
ментов, изменению проницаемости клеточных мембран (Bowen, 1966), изменению количества устьиц в растении (Клепикова, 2000). Тяжелые металлы, попадая в почву, включаются в природные процессы круговорота химических элементов, участвуют в почвообразовательном процессе, сорбируясь почвенно-поглощающим комплексом (Евдокимова и др., 1984). Так, металлы влияют на биологические свойства почвы, в частности, изменяется общая численность микроорганизмов, сужается их видовой состав, падает интенсивность основных микробиологических процессов и активность почвенных ферментов (Левин и др., 1989; Колесников и др., 2000).
Соединения фтора являются основными составляющими выбросов алюминиевых заводов. Фториды проникают в клетки и ткани древесных растений через устьица, кутикулу и опосредовано через почву. Изменения на клеточном уровне под действием фторидов проявляются в подавлении деятельности многих ферментов, в изменении питательных клеток, в ходе создания комплексов с катионами различных металлов. Взаимодействие фторидов с ферментами и питательными веществами сказывается на уровне метаболических реакций, в том числе усвоения кислорода, образования стенок клетки, синтеза крахмала и роста растения (Weinstein, 1977).
Проникновение диоксида серы в клетки растения приводит к реакции его с водой и образованию токсичных сульфитов (Федотов и др., 1983, Фуксман, 1999), которые способны нарушать ряд биохимических процессов. При постоянном поступлении в лесные насаждения соединения серы накапливаются в различных частях растений (Кулагин, 1966; Илькун, 1978). Сульфит может вмешаться в деятельность различных ферментов, конкурируя с фосфатными и карбонатными группами в точках связывания, реагируя с би-сульфитными связями и меняя их структуру или образуя ингибирующие соединения (Wallace, Speeding, 1976). Изменения на субклеточном уровне, вызванные диоксидом серы, могут привести к изменению размеров отверстия или степени открытия устьиц, нарушению функций хлоропластов (Mudd,
10
1975). Так, хлоропласты приобретают неправильную форму, окружающие их мембраны становятся тоньше. Сдвиги в пигментной системе и структуре хлоропластов приводят к снижению интенсивности фотосинтеза (Илькун, 1978; Николаевский, 1979; Негруцкая и др., 1984; Артамонов, 1986; Кравкина и др., 1989). К другим негативным последствиям, вызванным диоксидом серы, относятся снижение проницаемости клеточных мембран (Мамаев, Макаров, 1976), снижение интенсивности синтеза высокомолекулярных белков клетки, замедление накопления и превращения запасных веществ (Вайчис и др., 1988), изменение состава эфирных масел, возрастание содержания их наиболее летучих компонентов (Степень и др., 1996; Фуксман, 1999). По мнению В. Ф. Цветкова и И. В. Цветкова (2003), соединениями серы загрязняются все среды в зоне воздействия аэротехногенного загрязнения. Под влиянием диоксида серы происходят ведущие нарушения структуры и свойств лесных насаждений.
Лесные почвы служат постоянным поглотителем поллютантов (Ильин, Степанова, 1980; Смит, 1985; Медведева, Бахмет, 2001). Повышенное содержание последних может влиять на растение посредством ухудшения лесорас-тительных свойств почвы. При длительном воздействии аэротехногенного загрязнения на почву наибольшие изменения претерпевает верхние почвенные горизонты. Здесь сосредотачивается основное количество осаждающихся твердых частиц, растворенных солей и адсорбированных газов. Выявлена тесная связь содержания поллютантов в почве с расстоянием от источника загрязнения (Рожков, Михайлова, 1989; Власенко и др., 1995; Черненькова и др., 1999; Таранков, Матвеев, 2000; Черненькова, 2003; и др.).
В результате увеличения токсичности почвы, идет подавление жизнедеятельности беспозвоночных, которые играют ведущую роль деструкторов растительного опада (Дончева, 1978; Tyler, 1984; Степанов, 1988).
Наиболее чуткими биоиндикаторами загрязнения почв являются микроорганизмы (Медведева, Бахмет, 2001). Тяжелые металлы и соединения
11
фтора способны нарушать функции клеточного деления микроорганизмов (Авакян, 1973; Садыков и др., 1985), проницаемость мембран клеток организмов (Костяев, 1980), способны образовывать комплексы с микробными аминокислотами и белками, нарушая их нормальное функционирование (Го-лубович и др., 1976). В результате снижается продуктивность микроорганизмов, число их генераций (Веденеев, 1979), нарушается соотношение между отдельными группами (Бабушкина и др., 1997; Коваленко, Бабушкина, 2003).
Почвенные грибы играют существенную роль в превращении органических веществ, поступающих в почву, и являются одной из наиболее устойчивых к воздействию поллютантов компонентов почвенной микрофлоры. Тем не менее, под действием загрязнения происходит снижение длины грибного мицелия и, в целом, численности грибов (Bowen, 1973; Марфенина, Самсонова, 1984; Коваленко, Бабушкина, 2003).
Вызванные воздействием поллютантов снижение плотности беспозвоночных и активности микроорганизмов в почве и, как следствие, снижение интенсивности деструкции целлюлозы (Воробейчик, 1991; Кайгородова, Во-робейчик, 1996) совместно с увеличением интенсивности опада (Кайбияйнен и др., 1998а, б) определяют возрастание мощности подстилки (Williams et all, 1977; Tyler, 1984; Чертов и др., 1990; Ворон и др., 2000; и др.).
В сосновых насаждениях под действием аэротехногенного загрязнения происходит разрушение эпифитного лишайникового покрова стволов (Дон-чева, Калуцков, 1980; Крючков, Сыроид, 1990), начинающееся с угнетения и гибели, чувствительных к загрязнению, лишайников (Ярмишко, 1997). Причем условия местообитания на стволах сосен под действием загрязнения становятся непригодными для существования лишайников раньше, чем концентрации поллютантов в воздухе станут предельными для растений (Горшков, 1991).
Известно, что в результате изменения светового режима, связанного с уменьшением сомкнутости крон, в травостое увеличивается доля светолюби-
12
вых видов. Травяно-кустарничковый ярус насаждения в условиях аэротехногенного загрязнения изменяется раньше древесного яруса, т.е. при меньшем превышении фонового уровня количеством выбрасываемых поллютантов (Воробейчик, Хантемирова, 1994).
Объективным показателем ухудшения условий произрастания, в том числе и под действием аэротехногенного загрязнения, служит радиальный прирост деревьев, который, фиксируя в годичных кольцах древесины воздействия изменений природной среды в течение всей жизни, обладает уникальными возможностями естественного монитора (Кулагин, 1974а; Столяров, Кузнецова, 1978; Григорьев, Моисеева, 1979; Вайчис и др., 1988; Мар-тынюк, Данилов, 1989; Чубанов, 1989; Юкнис, 1990; Какарека, 1996; Залесов, Луганский, 2002; и др.).
Причинами снижения радиального прироста может быть накопление в древесине тяжелых металлов, торможение деятельности камбия, уменьшения количества, радиальных размеров и толщины стенок трахеид (Комин, 1990).
По данным Р. А. Юкниса с соавторами (1985), радиальный прирост в верхней части дерева изменяется под действием загрязнения в большей степени, чем в нижней.
Интенсивность снижения радиального прироста деревьев сосны под действием загрязнения зависит от их возраста. Устойчивость деревьев снижается с его уменьшением (Барткявичюс, Тябера, 1982).
Кроме снижения радиального прироста сосны, как реакции на негативное воздействие аэротехногенного загрязнения, отмечается возрастание амплитуды колебаний годичного радиального прироста (Алексеев, 1990а; Та-ранков, Матвеев, 1994), изменение соотношения ранней и поздней древесины в годичном слое в пользу поздней ее части (Комин, 1990; Ворон и др., 2000), появление случаев частичного или полного выпадения годичных слоев (Яр-мишко, 1997). Снижение текущего радиального прироста деревьев сосны
13
влечет изменение других таксационных показателей древостоев, в частности суммы площадей сечений (Барткявичюс, Тябера, 1982).
Изменения, вызванные аэротехногенным загрязнением, на клеточном и субклеточном уровне переходят на более высокие уровни биологической организации, и хорошо диагностируются с помощью визуальных оценочных методов (Бутусов, 1997; Менщиков, Власенко, 1999).
Воздействие аэротехногенного загрязнения приводит к усилению распространения хлорозов и некрозу хвои (Пастернак и др., 1993), снижению длины, ширины, толщины и массы на деревьях (Илькун, 1971; Ярмишко, 1997), сокращению продолжительности жизни хвои (Болтнева и др., 1982; Федотов и др., 1983; Менщиков и др., 1987; Чубанов, 1989; Власенко и др., 1995; Бабушкина и др., 1997; Махнев, Горячев, 1997; Ярмишко, Ярмишко, 2002; Цветков, Цветков, 2003; Менщиков, 2004; и др.), побурению, скручиванию и отпадению хвои (Жирин и др., 1978; Болтнева и др., 1982; Гогулина, Мошкалев, 1993; Литинский, 1995; Кайбияйнен и др., 1998а, б; и др.). Наряду с этим, под действием загрязнения происходит снижение прироста и усыха-ние побегов различных порядков ветвления (Ярмишко, 1997).
Воздействие аэротехногенного загрязнения вызывает дефолиацию кроны различной степени, а при высоких концентрациях - суховершинность, что в конечном итоге приводит к гибели дерева (Михайлова, Воронин, 1988; Менщиков и др., 1997; Васильева и др., 2000; и др.). В подверженных хроническому загрязнению древостоях в первую очередь повреждаются и усыхают деревья 4-5 классов Крафта (Менщиков, Власенко, 1999). Устойчивость ассимиляционного аппарата к загрязнению неоднозначна, зависит от возраста древесного растения. Наибольшая устойчивость хвои отмечается в очень молодом возрасте в период активного роста. В момент их полного развертывания они становятся наиболее чувствительными к загрязнению. Хвоя спелых деревьев обладает промежуточной устойчивостью (U. S. Environmental..., 1976; Алексеев, 1986).
14
Наряду с повреждением и опадением хвои и побегов сосны, в результате воздействия аэротехногенного загрязнения, проявляется ряд других негативных реакций деревьев. В том числе, происходит усыхание ростовых почек верхушечных побегов и образование новых побегов из боковых почек, увеличение угла ветвления сучьев, отмирание нижних мутовок (Болтнева и др., 1982; Федотов и др., 1983; Рязанцева и др., 1999). С увеличением уровня аэротехногенного загрязнения снижается осевой прирост деревьев (Пастернак и др., 1993), причем прирост по высоте снижется быстрее, чем по диаметру (Юкнис и др., 1985; Юкнис, Лекене, 1985). Увеличивается частота нарушений моноподиальности в росте главной оси и боковых побегов 2-го порядка (Ярмишко, 1997), как следствие, увеличивается количество многовершинных деревьев (Кулагин, 1974а; Барабин, 1995).
Накапливаясь в почве, поллютанты оказывают определенное негативное влияние на деятельность корневых систем (Алексеев, Дочинжер, 1981; Смит, 1985). По мере приближения к источнику загрязнения в древостоях сосны увеличивается число особей с признаками нарушения роста и развития корней, их повреждения и отмирания. Причем в зоне слабого и среднего повреждения эти нарушения можно наблюдать на тонких корнях, а в зоне сильного повреждения негативное воздействие распространяется на корни сосны всех классов толщины. Под действием сильного загрязнения снижается площадь распространения скелетных корней в горизонтальной плоскости, значительно снижается общая протяженность корневых систем сосны. В корнях также изменяется соотношение ранней и поздней древесины в годичном слое в пользу поздней ее части (Ярмишко, 1997).
По мнению Кайбияйнена с соавторами (1998а), повреждение древосто-ев под действием аэротехногенного загрязнения может приводить к подавлению одного из важнейших компонентов биогенного цикла углерода в биосфере - фотосинтетической фиксации СОг в лесных сообществах. Это явление может быть вызвано уменьшением количества ассимиляционного аппа-
15
рата и значительным снижением интенсивности фотосинтеза у сохранившейся хвои.
Под действием аэротехногенного загрязнения, как следствие нарушения процесса фотосинтеза и ослабления функций роста клеток и тканей деревьев сосны, наблюдаются изменения в накоплении надземной фитомассы древостоев (Гудериан, 1979; Юкниси др., 1985; Лесные экосистемы..., 1990). С увеличением уровня загрязнения наблюдается повышение доли хвои в соотношении с массой ствола и побегов (Залесов, Луганский, 2002; Цветков, цветков, 2003).
При воздействии аэротехногенного загрязнения, деревья сосны, не завершив переход в состояние зимнего покоя, который направлен, в основном, на связывание воды в тканях, могут повреждаться из-за их неготовности к перенесению суровых условий зимнего периода. Сосна под действием пол-лютантов позже уходит в состояние покоя в предзимний период и раньше выходит из него весной (Григорьев, Пахарькова, 2001).
К числу негативных последствий воздействия аэротехногенного загрязнения на сосновые древостой можно отнести снижение таксационных показателей, таких как средние диаметр, высота, относительная полнота, запас (Алексеев, 1982, 19906; McLaughlin, 1985; Сыроид, 1987; Likens, 1989), снижение бонитета (Грешта, 1970; Мартынюк, Данилов, 1989; Кайбияйнен и др., 1998а). Причем, по мнению авторов (Залесов, Луганский, 2002), в связи с варьированием в условиях аэротехногенного загрязнения класса бонитета в однотипных лесорастительных условиях, наблюдается динамика типов леса, при которой на идентичных по первоначальным условиям площадях под действием загрязнения формируются насаждения различной производительности.
В условиях воздействия аэротехногенного загрязнения происходят существенные изменения в репродуктивной сфере древесных растений, которые проявляются в увеличении доли аномальных пыльцевых зерен, сниже-
16
нии физиологической активности пыльцы. В ряде случаев часть деревьев сосны на загрязненных участках вообще не продуцируют пыльцу (Шкарлет, 1972; Федотов и др., 1983; Федорков, 1992,1995; Третьякова, Носкова, 2004). Под действием загрязнения уменьшаются биометрические характеристики шишек, число семян в одной шишке, снижении выхода их и посевных качеств (Луганский, Калинин, 1990; Барабин, 1995; Аникеев, 1997).
Под действием аэротехногенного загрязнения наблюдается снижение показателей естественного возобновления сосны под пологом леса. Причинами этого явления могут служить снижение интенсивности семеношения (Черненькова, 1986; Степень и др., 1996), увеличение мощности подстилки (Санников, 1992), увеличение токсичности почвы или прямое воздействие поллютантов (Воробейчик и др., 1994; Черненькова, 2004). Так, в фазе всходов процесс роста очень интенсивен, поэтому поллютанты быстро адсорбируются. Надземные органы еще не имеют развитых покровных тканей и легко уязвимы (Смит, 1985).
Действие высоких концентраций диоксида серы и соединений фтора на трехлетние сеянцы сосны приводит к резкому спаду у них активности фотосинтеза (Keller, 1977, 1978), в связи с чем, снижается концентрация хлорофилла. В результате, снижается вес семядолей и первичных хвоинок (Смит, 1985).
В то же время, сосновый подрост способен накапливать большее количество серы в хвое, чем 40-90 летние деревья. При равных концентрациях серы проявление признаков угнетения выражено в меньшей степени (Зубарева, Гире, 1986), т.е. подрост сосны обладает большей устойчивостью к загрязнению, по сравнению с древостоем (Дончева, Калуцков, 1980, Воробейчик и др., 1994).
В целом, процесс дигрессии сосновых насаждений под действием аэротехногенного загрязнения делится на следующие фазы: 1) исчезновение наиболее чувствительных видов лишайников (Воробейчик и др., 1994; Ярмишко,
Список литературы
Цена, в рублях:
(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)
1425
Скачать бесплатно
24326.doc
Найти готовую работу
ЗАКАЗАТЬ
Обратная
связь:
Связаться
Вход для партнеров
Регистрация
Восстановить доступ
Материал для курсовых и дипломных работ
25.03.24
Семантическая классификация фразеологизмов с теологическими и ’ f/ демонологическими компонентами и их дериватами
25.03.24
Принципы определения ареала фразеологизмов с теологическими, демонологическими компонентами и их дериватами
25.03.24
Идея Божественного и демонического в аспекте философских традиций
Архив материала для курсовых и дипломных работ
Ссылки:
Счетчики:
© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.