CC BY
73
Экологическая устойчивость культур сосны обыкновенной в Балахнинской низменности Нижегородской области
А.Б. Захаров, аспирант, Нижегородская ГСХА
Ключевые слова: экологическая, устойчивость культуры, сосна обыкновенная, вредные вещества, загрязнение, атмосфера, состояние, факторы
Балахнинский район расположен на низменном и плоском Волжско-Окском междуречье, которое носит название Балахнинской низины.
За долгий исторический срок на песчаных возвышенностях возникли сосновые леса. Но пожар 1972 г., происшедший здесь на площади около 10 тыс.га, существенно изменил облик лесов. Спелые сосновые древостои сменились молодня-ками сосны культурного происхождения. Продолжается рост городов, создаются новые производ-
ства, прокладываются новые асфальтированные дороги, линии электропередач, газопроводы, повышая тем самым рекреационную нагрузку на леса. По данным лесоустройства 1994 г., в районе насчитывалось 39 предприятий-загрязнителей атмосферы и почвы газообразными, жидкими и твердыми отходами.
Отрицательное воздействие на лесной комплекс района оказывала химическая промышленность г. Дзержинска. Город Дзержинск расположен к западу от территории района, а с запада идут преобладающие ветры. Все многообразие загрязняющих воздух веществ поглощается растительностью и почвами природных комплексов. Но очищающая способность леса зависит от концентрации вредных веществ и близости их к источникам.
Основными предприятиями, влияющими на насаждения района посредством загрязнения атмосферы, по данным 1994 г. Нижегородского лесоустроительного предприятия, являются АО «Волга» — Балахнинский ЦБК (загрязнитель — взвешенные вещества, диоксид азота, зона воздействия около 9615 га Правдинского лесничества); «Полиграфкартон» — Балахнинский картонный комбинат (загрязнитель — диоксид серы, сероводород, фенол, зона воздействия около 800 га Лукинского лесничества, кв. 1—8); Балахнин-ская ГРЭС (загрязнитель — оксид углерода, аммиак, хром, зона воздействия около 9615 га Правдинского лесничества); Заволжский моторный завод (зона влияния около 600 га Правдин-ского лесничества, кв. 3,4,10,11,13, 14); металлургические предприятия Нижнего Новгорода (зона воздействия около 1100 га Московского лесничества, кв. 48,49,61,62,74,75,88,89,90,119).
У всех насаждений наблюдается замедление роста и ослабление.
Зная ход роста древостоя на незагрязненных территориях, мы можем определить сравнительную степень угнетения защитных насаждений, расположенных в загрязненных районах. Радиальный прирост является одним из самых чувствительных к загрязнению среды лесотаксационных показателей. Годичный радиальный прирост деревьев имеет перед другими биологическими показателями то преимущество, что он дает возможность получения достаточно длинных рядов, данных на основе ретроспективного анализа годичных колец древесины. В годичных кольцах зафиксирована разносторонняя информация о природной среде и ее изменениях [1]. Оценивая воздействия экстремальных условий на состояние древостоя сосны обыкновенной, отмечалось, что в зонах промышленного загрязнения древостой угнетен, его прирост по высоте и диаметру существенно ниже, чем в относительно экологически чистых территориях [2].
Пробные площади в насаждениях закладывались согласно общепринятым методикам и анализировались для решения следующих задач: определить состояния насаждений, подверженных негативным воздействиям; установить ход роста насаждений в одинаковых условиях местопроизрастания, но находящихся в разной удаленности от источника загрязнения, определить зоны загрязнения путем анализа хода роста.
Произведен анализ хода роста ствола по диаметру, высоте и объему Согласно полученным данным построены графики хода роста: по высоте (рис. 1), по диаметру (рис. 2), по объему (рис. 3).
Из графика на рис. 1 видно, что имеется тенденция уменьшения высоты древостоя с приближением к промышленной зоне г. Дзержинска. Наилучший прирост на ПП 3, расположенной на
возраст, лет
Рис. 1 - Ход роста культур сосны обыкновенной по высоте
ПП 1 13 км)
П П 2 13 км)
П П 3 20 км)
ПП 9 1 СО 5 к )
П П 5 11,5 км)
ПП 6 1 М 7 к )
ПП 8 (1 км)
--------ПП 18 (0,5 км)
ПП 1 (1 км)
ПП 2 (1 км)
- ПП (20 км)
ПП (1 ,5 км) ПП 5 (12,7 км) ПП 6 (12,7 км) ПП (1 км)
ПП 15 (10,1 км) -ПП 1 (0,5 км)
о ст, ет
Рис. 2 - Ход роста по диаметру культур сосны обыкновенной
-ПП 1 (13 км) -ПП2(13км)
- ПП 3 (20 км) -ПП 9 (18,5 км) -ПП 5 (11,5 км) -ПП 6 (12,7 км)
- ПП 8 (1 км)
-ПП 18 (0,5 км) -ПП 15(10,1 км)
Рис. 3
возраст, лет
- Ход роста по объему культур сосны обыкновенной
Р сстояние, км
Рис. 4 - Зависимость высоты культур сосны обыкновенной в возрасте 20 лет от расстояния до промышленной зоны
расстоянии 20 км, наихудший — на ПП 18, расположенной в 0,5 км. Видимые признаки угнетения насаждений проявляются на возвышенностях ПП 6, расстояние до промышленной зоны 12,7 км.
Аналогичная зависимость наблюдается по приростам диаметра и объема. Имеет место общая тенденция снижения радиального прироста у деревьев всех диаметров с приближением к источнику загрязнения с повышением концентрации загрязняющих веществ. Аналогичные тенденции развития насаждений в условиях загрязнения отмечены в работах других авторов [3—5].
Проведенные исследования показали, что влияние промышленной зоны г. Дзержинска на культуры сосны обыкновенной существенное. Участки культур сосны, которые окружены лиственными насаждениями, имеют более лучшие приросты, а также морфологические признаки, приближенные к естественным. В связи с этим существует возможность повышения продуктивности культур сосны в зоне влияния путем создания защитных лиственных насаждений.
При анализе хода роста культур сосны обыкновенной в Нижегородском урбанизированном районе получили данные высоты насаждений в зависимости от близости к источнику загрязнения и выразили логарифмической формулой, пример — рис. 4.
Аналогичным способом вычислили зависимость по пятилетиям роста лесных культур сосны:
5 лет у=0,305^п(х)+0,9293; R2=0,3381;
10 лет y=0,5828Ln(x)+2,9605; R2=0,4060;
15 лет y=0,8489Ln(x)+4,5494; R2=0,5997;
20 лет у=1,3420Ьп(х)+5,5746; R2=0,7257;
25 лет у=1,3790Ьп(х)+7,5014; R2=0,6762;
30 лет у=1,1037Ьп(х)+9,1406; R2=0,7110,
где х — расстояние в километрах до промышленной зоны.
Зная вычисленные данные, мы можем вычислить масштаб угнетения насаждения в любой точке, затем смоделировать данные на карте-схеме с применением лесотаксационных таблиц и бонитировочных шкал.
Изучение продуктивности, хода роста и морфологических признаков естественных насаждений и лесных культур в зонах промышленного загрязнения в современном мире имеет большое значение. Как писали многие авторы, химические и антропогенные факторы не несут пользы насаждениям. Техногенное загрязнение атмосферы оказывает негативное влияние на санитарное состояние и жизнедеятельность сосновых экосистем, которые, постепенно деградируя, теряют свои защитные функции [3—5]. Создание лесных культур в защитных пригородных лесах необходимо, поскольку человек вынужден улучшать условия жизни. В настоящее время создано множество методов, повышающих экологический и биологический потенциал насаждений. Это и современные методы борьбы с вредителями, благоустройство насаждений и биотехнические мероприятия. Достаточно развит и мониторинг за состоянием насаждений. Но все-таки в некоторых случаях проведение исследований необходимо. Последствия угнетающего влияния на насаждения могут быть схожи, но решения по повышению устойчивости этих насаждений неоднородны. К примеру, насаждения у предприятий, заводов цветных металлов [6] или насаждения, подверженные влиянию факелов по сжиганию попутного газа. Вышеуказанные лесоводственные, лесокультурные и экологические задачи должны решаться в порядке, учитывающем конкретные условия загрязнения среды.
Литература
1. Антанайтис, В.В. Исследование и моделирование роста лесных насаждений, произрастающих в условиях загрязненной природной среды: сб. науч. трудов / В.В. Антанайтис, А.П. Тябера. Каунас: Изд. ЛитСхА, 1987. С. 112.
2. Шебалова, Н.М. Оценка воздействия экстремальных условий на состояние древостоя сосны обыкновенной / Н.М. Шебалова, С.В. Залесов // Лесное хозяйство. 2005. № 6. 1-48. С. 25-26.
3. Трунов, М.И. / М.И. Трунов, Е.Г. Парамонов // Лесное хозяйство. 1973. № 6. С. 22-23.
4. Трунов, М.И. Техногенное загрязнение окружающей среды г. Бийска // Проблемы лесоводства и лесовосстановления. Барнаул, 2001. С. 37-39.
5. Трунов, М.И. Сосновые экосистемы в условиях техногенного загрязнения. Барнаул, 2002. 105 с.
6. Николаевский, В.С. Биологические основы газоустойчи-вости растений / В.С. Николаевский. Новосибирск: Наука, 1979. 280 с.
