Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эколого-мелиоративное обоснование лесовыращивания на загрязненных радионуклидами автоморфных почвах

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Эколого-мелиоративное обоснование лесовыращивания на загрязненных радионуклидами автоморфных почвах"

РГ5 ОА

/ 8 МЮН ^998 НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ

ИНСТИТУТ ЛЕСА

УДК 630*182:551.521 На правах рукописи

БУЛКО НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ

ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЛЕСОВЫРАЩИВАНИЯ НА ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ АВТ0М0Р5НЫХ ПОЧВАХ

Специальность: 06.03.03. - Лесоведение, лесоводство, лесные

пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Гомель - 1998 г.

Работа выполнена в Институте Леса Национальной Академии наук.

Научный руководитель: академик HAH Беларуси и РАСХН,

профессор В.А.Ипатьев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

И.И.Марадудин

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.К.Поджаров

Оппонирующее предприятие: Институт радиобиологии HAH Беларуси

Зашита состоится 'О " 1998 г. в 'f'f' часов на заседании

совета по защите диссертаций Д.01.33.01 в Институте Леса HAH Беларуси (246654, г.Гомель, ул.Пролетарская, 71).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЛ HAH Беларуси. Отзывы просим присылать в 2-х экземплярах с заверенными подписями по вышеуказанному адресу. Автореферат разослан " 1998 г.

Ученый секретарь совета

по защите диссертаций, /7

кандидат биологических наук чЛ/Машнина Т. и.

тел. 53-73-73

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема ускорения реабилитации огромных лесных территорий Беларуси, России и Украины связана, прежде всего, с поиском реальных путей по выращиванию чистой или с пониженным содержанием радионуклидов древесины в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения. 8 сельскохозяйственной радиоэкологии накоплен определенный опыт в получении чистой продукции растениеводства посредством применения специальных агротехнических и мелиоративных приемов. Для лесного хозяйства системные исследования в этом направлении проводятся впервые и достичь реального снижения корневого поступления радиоактивных веществ в растущие древесные породы с целью ускорения реабилитации лесных территорий возможно лишь направленным регулированием миграции радионуклидов в системе "почва-древесные растения" 1271.

Сложность решения этой проблемы именно для лесных фитоцено-зов связана с целым рядом особенностей, не типичных для агрофито-ценозов, а именно,- отсутствием систематического пахотного слоя, который может периодически подвергаться воздействию агротехническими и мелиоративными приемами; длительностью периода (50-80 лет) выращивания древесины до возраста ее технической спелости; вариабельностью ростовых показателей и условий местопроизрастания лесных насаждений; высокой дискретностью и мозаичностью радиоактивного загрязнения лесных почв; отсутствием системных научных наработок в этом направлении не только в отечественном, но и в мировом лесоводстве.

Поэтому целью исследования и является научный поиск и обоснование способов ускорения реабилитации лесных насаждений на примере сосняка мшистого - преобладающего типа леса в условиях Белорусского Полесья и произрастающего в различных диапазонах плотности загрязнения . северного Чернобыльского следа.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать интенсивность потребления радионуклидов -137Сз и 903г древесными растениями при различном балансе питательных веществ в корнеобитаемом слое почвы.

2. Изучить возможность и установить степень блокирования поступления 137Сз и 903г в древесные растения при использовании специально разработанных для этой цели фиксаторов и сорбентов.

3. Исследовать мелиоративные и распределительные способности формирующих конкретный лесной фитоценоз отдельных древесных и кустарниковых пород, влияющих на характер корневого поступления радиоактивных веществ в основной древесный ярус.

4. Проанализировать в системе: "вегетационный опыт - микрополевой опыт - естественные насаждения" комплекс факторов, существенно влияющих на интенсивность процесса потребления радионуклидов древесными растениями и обосновать способы снижения корневого поступления 137Cs и 90Sr в компоненты лесного фитоценоза.

Научная новизна. Впервые в отечественной и мировой практике лесоводства научно обоснована и разработана система регулирования корневого поступления радионуклидов в древесные растения, произрастающие в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Исследование и обоснование способов регулирования корневого поступления радионуклидов в древесные растения, произрастающие на загрязненных радионуклидами автоморфных почвах.

2. Научная разработка системы мелиоративных и лесоводствен-ных приемов, направленных на ускорение реабилитации загрязненных радионуклидами лесных экосистем.

Практическая значимость. Разработаны и защищены патентами способы регулирования корневого поступления радионуклидов в древесные растения, что позволит выращивать более чистую древесную продукцию на загрязненных радионуклидами землях, вести отбор пригодных в рубку насаждений и снизить срок реабилитации лесных территорий после Чернобыльской катастрофы (N 94009799/13(009669), N 2062561, N 2041610, N 9409798/131009668 Российской федерации, N 200056 Республики Беларусь).

Обоснованность и достоверность выводов подтвервдается большим объемом экспериментального материала, обработанного методами математической статистики с применением ПЭВМ IBM РС/АТ-486.

Связь с научно-исследовательскими работами . Данная работа выполнена в лаборатории радиационного лесоводства Института леса Национальной Академии Наук Беларуси с 1991 по 1997 годы по темам: "Разработка способов фиксации радионуклидов в древесных растениях на автоморфных и гидроморфных почвах", "Разработка методологии и методики лесного мониторинга, оценка, прогноз и моделирование экологических последствий широкоплощадного освоения лесных ресурсов и влияния на них техногенного загрязнения" N ГР19951417, "Исследовать действие суперводоадсорбентов и фитомелиорантов на аккумуляцию радионуклидов растениями" N ГР19941834, "Определить возможности регулирования накопления радиоцезия в сосновых культурах посредством использования сильнонабухаюпдах полимерных сорбентов" N ГР19961070,"Разработать способы снижения накопления радиоцезия в сосновых культурах посредством регулирования их пита-

ния на автоморфных почвах" N ГР19961074, "Изучение воздействия радиоактивного загрязнения на состояние лесных экосистем" N ГР19961685, "Исследовать и разработать способы регулирования корневого поступления 137Сз в древесные растения" N ГР19973942, а также по проекту Фонда фундаментальных исследований РБ N Б94-197 "Теоретически-экспериментальное обоснование экологического подхода реабилитации лесов на загрязненных радионуклидами землях" на территории ближней и дальней зон радиоактивного загрязнения.

Личный вклад. Разработка методики исследований, постановка экспериментальных вегетационных и микрополевых опытов, подбор и закладка стационаров для многолетних наблюдений в естественных условиях роста лесных насаждений, отбор почвенных и растительных образцов, получение экспериментальных данных и их анализ, оформление диссертации проведены лично автором.

Апробация и научные публикации. По материалам диссертации опубликована 21 научная работа, в том числе одна монография (в соавторстве), 8 статей и 5 патентов на изобретения. Основные положения диссертации были доложены на восьми международных конгрессах и симпозиумах (Минск, 1994г.,1995г.,1996г.,1997 г., Гомель, 1995г., 1997 г.; Лиссабон, 1993г., Москва, 1997 г.), а также на ряде отраслевых совещаний (Минск, 1994г.,1995г.; Брянск, 1994г.).

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, 6 глав, заключения, рекомендаций производству, списка литературы из 346 наименований (в том числе 12 на иностранных языках) и 36 приложений на 144страницах.

Текстовая часть диссертационной работы изложена на 234 страницах машинописного текста, включая 27 таблиц и 35 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)

Анализ литературных источников (свыше 260 наименований) по вопросам радиоактивного загрязнения лесных земель, миграции радионуклидов в лесных фитоценозах и их устойчивости к радиоактивному загрязнению, регулирования поступления радионуклидов из почвы в растения с учетом специфики их питания, позволил оценить ситуацию, сложившуюся к настоящему времени в загрязненных радионуклидами лесных экосистемах Беларуси.

Лесные массивы, явившись действенным барьером на пути переноса радионуклидов, стали одновременно их аккумулятором, задержавшим в 7-10 раз больше радиоактивных веществ, чем безлесные территории.

Как показали исследования Ф.А.Тихомирова, Р.М.Алексахина, Б.И.Якушева, В.А.Ипатьева, И.М.Булавика, А.М.Дворника к настоящему времени в надземной части лесных биогеоценозов содержится 3-7% от первоначально выпавшего количества радионуклидов, и трофность почв является определяющим фактором загрязнения древесных растений. По разному идет депонирование радионуклидов в лиственных и хвойных насаждениях, а также в породах древесного и подлесочного ярусов. Многообразие факторов, определяющих интенсивность корневого поступления радионуклидов, ведет к специфическим особенностям их распределения по компонентам лесных фитоценозов.

Теоретические и практические аспекты регулирования миграции радионуклидов в системе "почва-древесные растения" с целью выращивания чистой древесины в условиях радиоактивного загрязнения до настоящего времени не разработаны. В тоже время наличие огромных лесных массивов, подверженных в разной степени радиоактивному загрязнению, высокая радиочувствительность древесных пород, необходимость постоянной их защиты и охраны, наконец, проблема ускорения реабилитации лесных территорий, особенно в густонаселенных регионах с интенсивным ведение лесного хозяйства, ставит перед наукой неотложные задачи поиска и разработки экономически обоснованных приемов по выращиванию более чистых лесов в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения.

С учетом экологического подхода к проблеме повышения устойчивости лесных экосистем к радиоактивному загрязнению и ускорения их реабилитации, а также на основании проведенных нами исследований, способы выращивания более чистой древесной продукции могут быть сведены в четыре группы:

1) мелиоративные, включающие в себя регулирование как водного, так и питательного режимов древесных растений;

2) фитологические, заключающиеся в направленном регулировании состава лесных фитоценозов.

3) специальные, снижающие интенсивность и, в определенной мере, полностью блокирующие поступление радионуклидов в древесные растения из почвы.

4) комплексные, сочетающие в себе две или все три вышеуказанные группы.

2. ПРОГРАММА РАБОТ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИРОДНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с задачами исследования изучались следующие программные вопросы:

1. Анализ комплекса экологических факторов, влияющих на процесс потребления радионуклидов древесными растениями на автоморф-ных почвах и обоснование системы повышения устойчивости лесных экосистем к радиоактивному загрязнению.

2. Исследование поступления 137Сз И 903г в древесные растения при регулируемом питательном режиме в условиях типа леса -сосняк мшистый.

3. Изучение характера перераспределения радиоцезия и радиостронция в древесном и кустарниковом ярусах и обоснование фитоло-гического метода регулирования поступления радионуклидов в основную древесную породу лесного фитоценоза.

Практическое решение поставленных задач осуществлялось в насаждениях сосняка мшистого в дальней и ближней зонах радиоактивного загрязнения. Эксперимент поставлен в системе "вегетационный опыт-микрополевой опыт-естественное насаждение".

Данная система включает в себя 555 экспериментальных участков, в том числе: 3 серии вегетационных опытов из 66 вегетационных сосудов, 7 серий микрополевых опытов, насчитывающих более 400 экспериментальных участков и 5 стационаров во взрослых сосновых древостоях, состоящих из 13 постоянных пробных площадей.

На этих объектах в течение 7 лет исследовалась интенсивность накопления радиоцезия и радиостронция древесными растениями под воздействием внесенных в почву макро- и микроэлементов, биологически активных веществ и веществ, являющихся отходами химических производств. В насаждениях сосняка мшистого и его ассоциациях изучался характер перераспределения радионуклидов между древесным и подлесочным ярусами при различной плотности загрязнения почв радиоцезием.

В основу методики исследований был положен системный принцип, предусматривающий использование, при различной плотности загрязнения радионуклидами почвы, идентичности условий роста древесных растений: типа почвы, древесной породы, района проведения системы опытов.

Объекты в сосновых насаждениях заложены в диапазоне плотности загрязнения почвы 137Сз - 15-250 Ки/км2, 903г - 0.5-10 Ки/км2 с использованием общепринятых методик по исследованию лесных био-

геоценозов и проведению в них радиационного мониторинга.

Вегетационные опыты поставлены при постоянном уровне грунтовых вод в контролируемых атмосферных условиях на почвенных монолитах, взятых в ненарушенном состоянии в лесных насаждениях на стационарах 1,5.

Система микрополевых опытов, заложена на специальном лесора-диационном полигоне со средней плотностью загрязнения 137Cs -60 Ки/км2.

Методики отбора почвенных и растительных образцов, анализов и обработки данных исследований - общепринятые в почвоведении, лесоведении и радиологии.

На основе литературных источников (около 40 наименований) произведено описание метеорологических, климатических, гидрографических, почвенных, лесоводственных и радиологических характеристик районов исследований. Показаны особенности лесораститель-ного и почвенно-климатического районирования, а также радиационного загрязнения лесов в этих районах.

3. 0 ПОСТУПЛЕНИИ РАДИОНУКЛИДОВ 137Cs И 90Sr В ДРЕВЕСНЫЕ РАСТЕНИЯ ПРИ РЕГУЛИРУЕМОМ ПИТАТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ В УСЛОВИЯХ АВТ0М0РФНЫХ ПОЧВ

Для лесных автоморфных почв Белорусского Полесья характерны относительно низкая обеспеченность основными элементами питания и довольно высокие коэффициенты перехода радионуклидов в древесные растения и дополнительное минеральное питание не может в той или иной мере не повлиять на процесс накопления ими радионуклидов.

В результате проведенных 7-летних исследований в системе "вегетационный опыт-микрополевой опыт-естественные насаждения" установлено достоверное воздействие внесенных с удобрениями питательных веществ на снижение корневого поступления 137Cs и 90Sr в древесные растения в условиях сосняка мшистого.

Внесение комплекса макроэлементов (ИюоРюоКюоСаюо) обеспечило снижение коэффициентов накопления 137Cs как в условиях вегетационного, так и микрополевого опытов. В первом при строго определенных параметрах водного режима, величина накопления радиоцезия для компонентов фитомассы сосны составляла от 12 до 20% от контроля; в условиях микрополевого опыта это снижение было менее значительно - 29-64%. Для древесины этот показатель достигал 50%, по 90Sr - 45% от контроля. При этом, улучшение сбалансированности питательных веществ обеспечило более высокий прирост общей био-

массы исследуемых древесных растений. Процесс снижения накопления радионуклидов может быть связан, во-первых, с эффектом "разбавления" за счет увеличения биомассы, во-вторых, с повышением содержания в корнеобитаемом слое почвы калия и кальция, являющихся "антагонистами" цезию и стронцию.

В вегетационном опыте получена достаточно высокая эффективность по снижению накопления радионуклидов надземной биомассой от внесенного с удобрением азота при дозе 100 кг/га. Величина накоп-

А ОЛ

ления по отношению к контролю составила 32-36%, -^Зг - 45%.

В то же время в корневых системах исследуемых древесных растений снижения накопления радионуклидов не отмечено. Наши 5-летние исследования показали, что снижение накопления радиоцезия в значительной степени определялось дозой азота. Если через год после внесения азотного удобрения, в условиях микрополевого опыта наиболее существенный эффект наблюдался при дозе 150 кг/га, то через пять лет минимальное накопление 137Сэ (45-55% от контроля) зафиксировано на вариантах, где было внесено 50 кг/га авота. Это явление связано со степенью влияния различных доз вносимого в почву азота на биопродуктивную массу растений. При больших дозах за счет резкого увеличения прироста биомассы в первые годы проявлялось действие эффекта "разбавления", в дальнейшем же высокие дозы азота создали определенный дисбаланс в питании и росте растений в отличие от минимальной дозы, когда постепенное снижение накопле-

" "37,-.

ния "из обеспечивалось равномерным увеличением прироста древесных растений.

Действие, внесенного с простым суперфосфатом, фосфора на снижение накопления радионуклидов исследуемыми растениями оказалось недостаточно эффективным, но весьма специфичным по характеру поступления в отдельные компоненты фитомассы растений. Если коэффициенты накопления -'^Сэ в хвое и стволиках сосны в вегетационных сосудах составляли 20% и в корнях - 40Х от контроля, то в микрополевом опыте накопление этого радионуклида почти во всех частях деревьев было даже несколько выше, чем на контроле. Очевидно, механизм воздействия этого макроэлемента в первую очередь обусловлен воздействием его на процессы ассимиляции СОз и передвижения углеводов по флоэме.

Максимальный эффект снижения корневого поступления 137Сз в древесные растения в исследуемых условиях местопроизрастания отмечен при внесении в почву калия. При строго контролируемых параметрах водного режима в вегетационном опыте доза калия 100 кг/га свела поступление радиоцезия в хвою и древесину к нулю при одновременном увеличении биометрических показателей растений. В микро-

полевом опыте внесение этого макроэлемента обеспечило в течение 5-летнего периода наблюдений 2-4 кратное снижение коэффициента накопления 137Сб. В первые два года максимум снижения накопления радиоцезия наблюдался при средней (100 кг/га) дозе калия, в дальнейшем же влияние различных доз калия практически выровнялось. В естественно растущих насаждениях внесение калия обеспечило достоверное снижение коэффициентов накопления 137Сз в компонентах фи-томассы сосны, в зависимости от дозы, от 1.8 до 3.5 раз. Общей тенденцией влияния дополнительного калийного питания является постепенное снижение накопления радиоцезия в биомассе деревьев в направлении от корневых систем к фотосинтезирующим органам.

Что касается кальция, считающегося наиболее эффективным макроэлементом по снижению поступления радиостронция в сельскохозяйственные культуры, то наши исследования показали несколько иную картину применительно к многолетним древесным культурам. Во-первых, для двух-трехлетних саженцев сосны в вегетационном опыте величина снижения 903г составила только 24%., и во-вторых в более значительной степени внесение кальция повлияло на накопление 1Э7Сз - снижение накопления до 40%. Кислотность почвы (рИн^о) на вариантах опыта, где было внесено кальциевосодержащее удобрение, изменилась с 5.3 до 6.0-6.4.

В микрополевых опытах внесение различных доз внесенного с доломитовой мукой кальция позитивно повлияло на снижение накопления 137Об (от 1.3 до 3.8 раза) древесными растениями. И это влияние поддерживалось в течение всех 5-ти лет исследования. Наиболее эффективной оказалась доза 5 т/га. Для 30-летних естественных насаждений сосняка мшистого такая же доза дала максимальное (трехкратное) снижение накопления радиоцезия в течение 6-летнего срока исследований.

На вариантах с совместным внесением основных макроэлементов питания наиболее значительное (2-3 кратное) снижение накопления 137Сз при сочетании калия с кальцием и калия с фосфором. Тем не менее величина этого снижения не превысила эффект, получаемый при внесении только калийного удобрения.

Из 9 испытанных микроэлементов позитивное воздействие на снижение накопления 137Сз оказало только совместное внесение цинка и марганца. При сочетании же микроэлементов с макроэлементами какого-либо эффекта по сравнению с отдельно внесенными азотом, фосфором, калием и кальцием не выявлено.

Поставленная системная серия экспериментов позволила нам выявить наиболее эффективные виды и дозы удобрений для снижения накопления радиоцезия и радиостронция в древесных растениях в уело-

виях сосняка мшистого: калийные удобрения в дозе 100-200 кг/га, кальциевосодержащие - 5 т/га и МюоРюоКюо-

Анализируя результаты исследований в вегетационных и микрополевых опытах и в естественных условиях произрастания сосновых насаждениях следует подчеркнуть, что отдельные блоки принятой для постановки экспериментов системы не дублируют, а дополняют друг друга и в конечном итоге позволяют научно обосновать наиболее эффективные варианты регулирования баланса питательных веществ, обеспечивающих не только достоверное снижение накопления радионуклидов в растущих древесных растениях, но и увеличение их ростовых показателей.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФИКСАТОРОВ РАДИОНУКЛИДОВ НА НАКОПЛЕНИЕ 137Сз И 903г ДРЕВЕСНЫМИ РАСТЕНИЯМИ И ИХ РОСТОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Впервые в лесоводственной практике мы провели испытания химических и биохимических реагентов, способствующих переходу радионуклидов в трудноусвояемые для древесных растений формы. Условно эти реагенты объединены в четыре группы:

1) биомелиоранты; 2) сорбенты; 3) биологически активные вещества; 4) отходы химических производств.

В качестве радиопротекторов-биомелиорантов использовались биологически активные металлокомплексные соединения, полученные в НПО "Биомос" и имеющие структуру, сходную со структурой природных биомосов. Испытано 7 биомосов в специально поставленном для этой цели микрополевом опыте. По полному циклу исследований было проведено испытание одного из них - биомоса V.

По результатам вегетационного опыта установлено, что биомос V в концентрации 0.01% способствует снижению коэффициентов накопления 903г в ХЕое сосны относительно контроля в 2.8, 137Сз -только в 1.3 раза.

В микрополевых опытах, через пять лет после внесения растворов различных концентраций биомосов 1-У их позитивное влияние на снижение накопления 137Сб в древесных растениях не выявлено. В то же время применение новой модификации биомоса V - "ВЖ" выявило весьма эффективное его действие при внесении поливом - отмечено снижение коэффициентов накопления 137Сз в 2 раза. Как видно из рис.1 наиболее эффективным оказался так же вариант с обработкой корневых систем сосны раствором модифицированного биомоса V (ВЖ), где величина коэффициента накопления 137Сз была в 2.0-2.7 раза

меньше, чем на контроле.

В естественном сосновом насаждении II класса возраста применение 0.01% раствора биомоса V, наоборот, способствовало увеличению накопления 137Сз в компонентах сосны.

Испытания биомоса "Ч" (рис.1) показали, что оптимальным вариантом его внесения является полив 0.01% раствором, при котором обеспечивается снижение накопления 137Сз в 1.8-2.2 раза. Для криптобиомоса характерно постепенное снижение поступление 137Сз из почвы в древесные растения с 1.7 до 2.4 раза по мере увеличения концентрации раствора от 0.1 до 1%.

В микрополевых и вегетационных опытах проведено испытание следующих сорбентов: фежела, гидроокиси циркония, клиноптилолита, цеолита, окиси алюминия, силикогеля и катионита.

Испытание фежела в контролируемых условиях роста растений в вегетационном опыте показало, что коэффициент накопления 137Сэ в хвое сосны был в 4.1 раза ниже контрольных растений, в корнях - в 1.3, а в стволиках - в 7.5 раза. Что касается 903г, то применение фежела также существенно снизило коэффициент его накопления в хвое (в 4 раза).

%Биомос V ("ВЖ") Биомос "Ч" Криптобиомос

но 120 100 80 60 40 20 О

■ - минимальн-. средняя • С-3- максимальн. концентр. концентр. концентр.

1 - внесение поливом 2 - обработка корней Рис.1. Влияние различных концентраций и способов внесения биомосов на накопление Сб в древесине сосны в микрополевом опыте через 4 года (% от контроля)

180 160 НО 120 100 80 60 40 20

O

* "минимаяьн: средняя максимальн.

доза доза доза

1 - фежел 2 - клиноптилолит 3 - цеолит 4 - силикогель 5 - гидроокись циркония о - окись алюминия 7 - катионит

Рис.2. Изменение накопления 137Cs в древесине сосны через пять лет после внесения сорбентов в микрополевом опыте

Как видно из рис.2, в по истечение пяти лет после начала эксперимента, все испытуемые дозы фежела обеспечили снижение накопления 137Cs в древесине сосны в 1.2-1.4 раза. Применение же клиноптилолита обеспечило 2-3 кратное снижение коэффициента накопления 137Cs в древесине сосны.

Для остальных испытанных сорбентов влияние на снижение радиоцезия и радиостронция не столь рельефно или носит математически недостоверный характер. Следует отметить, что внесенные в почву сорбенты по разному повлияли на рост древесных растений: фежел в дозах свыше 200 кг/га даже несколько снизил этот показатель, а клиноптилолит, наоборот, оказывал позитивное влияние на увеличение диаметра и высоты сосны.

Биологически активные вещества (дрожжи, гумат) испытывались как в микрополевом опыте, так и в естественно растущих сосновых древостоях; аналогично испытаны лигнин и фосфогипс, являющиеся отходами химических производств (табл.1).

Таблица 1

Влияние биологически активных веществ и отходов производств на накопление 137Сз в древесине сосны в микрополевом опыте через пять лет (X от контроля)

Вещества Накопление 137Сз, % от контроля

микрополевой опыт естественное насаждение

миним. доза средняя доза максим, доза

Дрожжи 53 92 86 92

Гумат 629 107 164 137

Лигнин 33 40 25 45

Дрожжи+лигнин 47 34 30 -

Гумат+лигнин 85 68 55 -

Дрожжи+гумат+лигнин 71 47 51 -

Фосфогипс 80 114 38 67

Гумат+фосфогипс 49 56 79 -

Лигнин+доломитовая мука 45 63 65 -

Фосфогипс+долом. мука 37 54 37 -

Из всех исследовавшихся биологически активных веществ гумат оказался единственным представителем этой группы реагентов, оказавшим существенное положительное влияние на увеличение биометрических показателей сосны в микрополевом опыте. В то же время применение его не обеспечило снижения накопления радионуклидов в фи-томассе сосны, в том числе и в древесине (табл.1). Связано это, очевидно, со способностью аммонизированных гуминовых соединений гумата, отличающихся высокой растворимостью и подвижностью, захватывать подвижные формы 137Сз и транспортировать их в зону действия корневых систем древесных растений.

Применение в качестве реагента дрожжей обеспечило положительный эффект только в первые два года после их внесения в микрополевом опыте от 3 до 8 раз; к концу же 5-летнего срока исследований существенного эффекта не отмечено. Аналогичный результат получен и при применении дрожжей в естественном насаждении (табл.1).

Позитивное воздействие фосфогипса в микрополевом опыте и в естественном насаждении прослеживалось только при дозах свыше 200

кг/га. Механизм действия фссфогипса скорее всего определяется де-аммонийфиксирукшшм действием фосфогипса на процессы фиксации и перемещения радиоцезия в почве.

Из исследовавшихся веществ этой группы наибольший интерес, по нашему мнению, представляет использование для снижения накопления радиоцезия лигнина. В микрополевом опыте, где лигнин вносился в дозах 5, 10, 20 т/га, его позитивное воздействие отчетливо проявилось на 5й и 6й годы с начала исследований. Отмечено достоверное снижение коэффициентов накопления 137Сз от 2.5 до 4 раз. В насаждении сосны двух-трехкратное снижение накопления Сз наблюдалось на протяжении всего 5-летнего периода исследований (рис.3). Влияние лигнина на процесс снижения корневого поступления радиоцезия связано, очевидно, со связыванием подвижных форм • Сз при воздействии продуктов его миколитического разложения на лесную подстилку и верхний слой почвы.

" лигнин • контроль •

1 - древесина 2 - кора 3 - побеги однолетние 4 - побеги двухлетние 5 - хвоя однолетняя 6 - хвоя двухлетняя

Рис.3. Влияние внесения лигнина на коэффициент накопления 137 в компонентах сосны в естественно растущем сосняке мшистом

Исследование влияния обладающих водорегулирующими свойствами полимерных водоадсорбентов, относящихся к классу поверхностно-активных веществ, на накопление 137 Сэ древесными растениями проведено на специально поставленных вегетационном и микрополевом опытах. Изучались различные концентрации водоадсорбента и способы его внесения. Установлено, что наибольшее влияние на снижение корневого поступления 137Сз в исследуемые древесные растения оказала 1% концентрация геля, внесенного как отдельно, так и с комплексом микроэлементов - на этих вариантах опыта наблюдалось 3-5 кратное снижение содержания радиоцезия в стволиках сосны в течение всех 4 лет исследования. Наиболее эффективным 'оказалось внесение геля водоадсорбента в лунку под растение.

5. ФИТОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕГУЛИРОВАНИЯ КОРНЕВОГО ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ДРЕВЕСНЫЕ РАСТЕНИЯ

Различия в мелиоративных способностях и в интенсивности потребления радионуклидов различными древесными и кустарниковыми растениями допускают возможность направленного перераспределения накопления радионуклидов компонентами лесных фитоценозов. Исследования в этом направлении, выполненные нами в течение 7 лет на 4х стационарах в сосняке мшистом подтвердили существенное различие в интенсивности накопления радионуклидов основным древесным ярусом между крушиновой и малиновой ассоциациями и "чистым" сосняками (без подлеска) данного типа леса. Из рис.4 и 5 видно, что за весь 7-летний период исследований наблюдалось достоверное 2-3 кратное пониженное накопление 137Сз в компонентах фитомассы сосны в крушиновой и малиновой ассоциациях по сравнению с контрольным древостоем (без подлеска) при плотности загрязнения почвы радиоцезием - до 65 Ки/кмг. Для радиостронция же при плотности загрязнения им почвы от 1 до 10 Ки/км2 в этих же ассоциациях коэффициенты перехода 30Бг в компоненты сосны оказались в 1.2-1.4 раза ниже, чем на контроле (рис.6).

Наши исследования динамики миграции радионуклидов в системе "почва-древесное растение" показали, что до 1991 года коэффициенты накопления и перехода 137Сз и 90Бг в подлесочных породах были более высокими, чем у соснового древостоя, но, начаная с 1993 года, интенсивность накопления радионуклидов в первых стала уменьшаться. К настоящему времени наметилась довольно четкая дифференциация интенсивности накопления радионуклидов в подлесочных поро-

Г7

1 - кора 2 - древесина 3 - побеги однолетние 4 - побеги двухлетние 5 - хвоя однолетняя 6 - хвоя двухлетняя

Рис.4. Влияние подлеска ив крушины на коэффициенты накопления 137Сз в компонентах фитомассы сосны в сосняке мшистом (% от контроля). Стационар "Петуховка". Р - 36-60 Ки/км2

%

123456 1 2 3 4-5 6

Ш- 1997 ЕМ- 1995 СИЗ- 1993 Ш- 1991 1 - кора 2 - древесина 3 - побеги однолетние 4 - побеги двухлетние 5 - хвоя однолетняя 6 - хвоя двухлетняя Рис.5. Влияние подлеска из малины на коэффициенты накопления 137Сз в компонентах фитомассы сосны (% от контроля)

■1 -кора . и -древесина ЕО - побеги однолетн. Ш - побеги . ¡щпз .хвоя . □ . хвоя двухлетняя двухлетние однолетняя

Рис.6. Влияние подлеска из крушины на коэффициенты перехода 903г в компоненты фитомассы сосны в сосняке мшистом (% от контроля)

дах и особенно в крушине, в зависимости от плотности загрязнения почвы. При этом, коэффициенты накопления 137Сз в крушине при плотности до 20 Ки/км2 остаются более высокими (до 3-х раз), чем в сосне, а свыше 20 Ки/км2 - близки или даже ниже. При плотности 10 Ки/км2 коэффициенты перехода 903г из почвы в крушину выше в 2-3 раза, а при плотности 1 Ки/км2 - в 130-340 раз.

Различия в накоплении радионуклидов малиновой и крушиновой ассоциациях по сравнению с сосняком "чистым" сформировались, по нашему мнению, вследствие следующих причин:

1. Особенностей формирования лесной подстилки в ассоциациях по сравнению с чистыми сосновыми древостоями.

2. За счет более быстрой фиксации подвижных форм радионуклидов после их выпадения в почвах сосняков с подлеском из малины и крушины, чем в чистых сосняках.

3. Наличием определенных конкурентных отношений в потреблении радиокулидов между подлеском и основным древесным ярусом.

Наши исследования показали, что в основном депо радионуклидов - подстилке и слое 0-5 см - сосредоточено 96% корней малины и 99% корней крушины, а количество корней сосны в слое 0-15 см составляет только 25%. И хотя биомасса малины и крушины в 60-ти лет-

нем сосняке меньше биомассы сосны соответственно в 100 и 20 раз, накопленный запас 137Os в этих подлесочных породах ниже, чем в сосне только в 10 и 13 раз.

Таким образом, влияние подлесочных пород на характер доступности радионуклидов и различия в интенсивности потребления их сосной в различных ассоциациях позволяют констатировать реальную возможность регулирования потребления радионуклидов основным древесным ярусом фитологическим методом.

Наши исследования свидетельствуют, что комплексное использование мелиоративных приемов приводит к еще более заметному снижению интенсивности потребления радионуклидов древесными растениями. В 1992 году в ассоциации малиновую и крушиновую сосняка мшистого были внесены калийные удобрения в дозе 200 кг/га. В сосняке малиновом накопление 137Cs было отмечено на 20-40% ниже по сравнению с такой же ассоциацией, где удобрения не вносились. Относительно же сосняка мшистого без подлеска - величина снижения достигла 70%. В то же время в крушиновой ассоциации реакция на внесение калийного удобрения не была столь рельефной и проявилась только через шесть лет после внесения. Для подлесочных пород в первые четыре года после внесения удобрений во всех их компонентах шло заметное снижение накопления 137Cs, но в последующие два года началось существенное увеличение накопления 137Сз в их листьях.

Проведенный анализ фитомелиоративной способности древесных и подлесочных пород показал, что реакция древесных растений на радиоактивное загрязнение носит четко выраженный локальный характер и зависит от комплекса факторов, сложившихся для конкретного местоположения данного насаждения. Мы констатируем реальную возможным использования фитологического метода для снижения накопления радионуклидов основным древесным ярусом-и считаем его наиболее доступным и экономически целесообразным в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения.

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТУПЛЕНИЯ 137Cs И 90Sr ИЗ ПОЧВЫ В ДРЕВЕСНЫЕ РАСТЕНИЯ

В настоящее время в основу реабилитации загрязненных радионуклидами лесных территорий положен принцип зонирования лесных земель по плотности радиоактивного загрязнения почвы.

Главной функцией лесохозяйственной деятельности на загрязненных радионуклидами лесных площадях необходимо считать стабили-

зацио радиоэкологической обстановки и повышение защитно-экологической роли лесов. С этой точки зрения теоретической основой использования фитологического метода с целью снижения интенсивности перехода радионуклидов из почвы в наиболее ценные породы основного древесного яруса, является равномерность потребления радионуклидов из почвы различными видами растений, составляющими конкретный лесной фитоценоз и спецификой биохимического воздействия продуктов разложения опада отдельных видов древесных растений и их корневых выделений на фиксацию радионуклидов в почве.

Проведенные исследования в ассоциациях малиновой и крушиновой сосняка мшистого позволяют сделать вывод о реальной возможности снижения накопления радиоцезия и радиостронция наиболее значимым компонентом фитомассы деревьев - древесиной. В диапазоне плотностей загрязнения почвы 137Сз от 15 до 65 Ки/км2 и 903г от 1 до 10 Ки/км2 величина снижения накопления этих радионуклидов древесиной сосны может достигать 2-5 раз.

В системе "почва-растение" миграция 137 Сэ и 903г тесным образом связана с наличием и перемещением в почве их основных аналогов - калия и кальция. Наши семилетние исследования показали, что и для лесных почв калий и кальций являются достаточно выраженными альтернативными радиоцезию и радистронцию элементами питания для древесных растений. При внесении в почву, занятую естественными сосновыми насаждениями, калий- и кальцийсодержащих удобрений, обеспечивается достоверное снижение интенсивности поступления 137Сэ в древесный ярус в течение 5-6 лет.

Помимо "альтернативных" калийных и кальциевых удобрений, с практической точки зрения ускорение реабилитации лесных территорий, возможно также при:

1. Внесении полного минерального удобрения (>1РК) в дозах 50-100 кг/га, которое, в определенной мере, оптимизирует баланс питания древесных растений в условиях сосняка мшистого и ведет к существенному снижению интенсивности поступления радиоцезия в древесину при одновременном улучшении ростовых показателей сосны.

2. Обработке почвы в исследуемых лесных насаждениях раство-

что

ром микроэлементов из цинка и марганца, оказывает положительный эффект в снижении корневого поступления 137Сз в компоненты сосны в течение пяти лет.

3. Внесении в почву растворов определенных концентраций полимерных водоадсорбентов как в чистом виде, так и с минеральными добавками, оказывает положительное влияние как на питательный баланс в ризосферном комплексе исследуемых почв, так и на снижение накопления 137 Об в произрастающих на них древесных растениях.

Вопрос о фиксации и адсорбировании радионуклидов, как о самостоятельных методах снижения накопления радионуклидов древесными растениями в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения остается открытым и требует дальнейших научных и экономических проработок. Но исключать возможность направленного воздействия на процесс закрепления радионуклидов в почвенно-поглоща-ющем комплексе лесных площадей нельзя, тем более для населенных пунктов, расположенных вблизи зон с высокой плотностью радиоактивного загрязнения.

В практическом аспекте применение фитологического, агрохимического и специального (фиксация и адсорбирование) методов регулирования интенсивности поступления радионуклидов из почвы в древесные растения дает реальную возможность выращивания лесных насаждений с пониженным накоплением радиоцезия и радиостронция в условиях различной степени радиоактивного загрязнения.

Мы считаем, что на загрязненных радионуклидами землях лесо-хозяйственная деятельность должна быть существенно расширена и направлена, прежде всего, на снижение загрязнения древесины и других компонентов лесных фитоценозов путем использования разработанных нами методов при одновременной оценке доз облучения работников леса и населения, полученных от загрязненности леса в целом и используемой лесной продукции. При применении фитологического метода должны формироваться насаждения на части выведенных из сельскохозяйственного оборота земель с целью предотвращения водного и ветрового переноса радиоактивных веществ на сопредельные территории.

Проведенные нами исследования позволяют отнести к новым, сугубо лесохозяйственным, вопросам следующие мероприятия в лесах, произрастающих в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения:

1. Проведение обследования и выделение как самостоятельной секции сосновых насаждений с хорошо развитым крушиновым и малиновым подлеском, которые независимо от плотности радиоактивного загрязнения почвы могут укладываться в требуемые по древесине нормы накопления и должны, по мере необходимости, вовлекаться в эксплуатацию.

2. Определение наиболее хозяйственно ценных лесных массивов, в которые необходимо внести рекомендуемые нами виды и дозы минеральных удобрений и реагентов, что позволит существенно снизить поступление радионуклидов в древесину и другие компоненты фито-массы древесных пород и ускорит период вовлечения этих насаждений в народнохозяйственный комплекс.

3. При создании лесных культур и в питомниках целесообразно использовать биомелиоранты, полимерные водоадсорбенты, отдельные сорбенты, которые позволят изначально решить задачу выращивания практически чистой лесной продукции, либо выращивать насаждения с применением снижающих накопление радионуклидов методов, что позволит использовать их для народного хозяйства значительно раньше, чем насаждения, самоочищаемые от радионуклидов в процессе естественного их распада.

4. Выращивание лесных культур в условиях радиоактивного загрязнения посредством подбора определенного состава древесных и кустарниковых пород. С применением агрохимического и специального методов, разработанных в процессе наших исследований.

Несомненно, предложенные лесохозяйственные мероприятия расширяют спектр специализированных работ на загрязненных радиоактивными веществами лесных территориях. Они могут быть восприняты неоднозначно, так как выполнены впервые в мировой лесоводственной практике. Но тем не менее, мы убеждены, что выращивание более чистой древесины в условиях радиоактивного загрязнения не только реально, но и необходимо.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в системе "вегетационный опыт-микрополевой опыт-естественные условия роста лесных насаждений" (1991-1997 гг.) исследования по регулированию интенсивности корневого поступления 137 Сэ и 903г в древесные растения в условиях сосняка мшистого позволяют сделать следующие выводы:

1. В лесных насаждениях, произрастающих на загрязненных радионуклидами автоморфных почвах, является очевидной возможность регулирования поступления радиоцезия и радиостронция в древесные растения посредством направленного воздействия на баланс питания древесных растений и состав лесных фитоценозов.

2. Выявленные достоверная реакция древесных растений на интенсивность накопления 137Сз и 903г при регулировании режима питания и существенные различия в перераспределении их составляющими сосняка мшистого и его ассоциаций позволили научно обосновать методы снижения накопления радионуклидов в растущих древесных растениях: агрохимический, фитологический и специальный (фиксация и адсорбирование радионуклидов в почве).

3. Выявленная закономерность связи между интенсивностью поступления радионуклидов в различные компоненты лесного фитоценоза и степенью насыщенности корнеобитаемого слоя почвы внесенным с

удобрением кадием, свидетельствует об обеспечении 3х-4х кратного снижения накопления 137Сз и 903г древесными растениями при одновременном улучшении их ростовых показателей.

4. В условиях сосняка мшистого установлена четко выраженная избирательная реакция почвенного радиоцезия на внесенные с удобрениями макроэлементы. Для радиостронция характерна стабильная реакция на обогащение почвы как отдельно внесенными с удобрениями основными элементами питания, так и на их сочетания.

5. Испытания специальных биомелиорантов показали достоверное позитивнее воздействие их на снижение интенсивности корневого поступления радионуклидов в древесные растения криптобиомоса и модифицированного биомоса "V".

6. Выявлены временные параметры реакции древесных растений на применение сорбентов фежела и клиноптилолита. Позитивное воздействие фежела на снижение накопления радиоцезия проявляется уже на первом году, а клиноптилолита - только на пятый год после его внесения в почву.

7. Большой практический интерес представляет использование в качестве мелиоранта отходов химических производств - лигнина, обеспечивающее стабильное 2-3х кратное снижение накопления 137Сб в компонентах сосны в течение шести лет.

8. Установленное 2-5 кратное достоверное снижение корневого поступления радиоцезия и радиостронция в основной древесный ярус сосняка мшистого при наличии хорошо развитого подлеска ив крушины и малины позволяет отнести Цитологический метод к числу перспективных в диапазоне плотностей загрязнения почвы радиоцезием 15-60 Ки/км2.

9. Выбор приема снижения накопления 137 Сз и 903г в древесине и компонентах фитомассы сосновых фитоценозов в условиях радиоактивного загрязнения должен быть дифференцирован в соответствии с экологическими и экономическими возможностями ускорения реабилитации локального лесного массива.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. О регулировании поступления радиоактивных веществ из почвы в древесные растения / Ипатьев В.А., Булко Н.И., Митин Н.В. и др. // Лес и Чернобыль. Лесные экосистемы после аварии на Чернобыльской АЗС. 1986-1994; Под ред. Ипатьева В.А. Мн: ШПП "Стенер", 1994. - С.177-204.

2. Ипатьев В.А., Вулавик И.М., Вулко Н.И. и др. Лес и Чернобыль //Сб. трудов ИЛ AHB. Проблемы лесоведения и лесоводства. Вып.37. 4.1. - Гомель, 1993. - С.'.34-44.

3. Будко Н.И. Накопление радионуклидов деревьями основного яруса и подлесочными породами //Сбор. науч. трудов Ш АНБ. Проблемы лесоведения и лесоводства. Вып. 43. - Гомель, 1995.- С.60-65.

4. Ипатьев В.А., Вулко Н.И. О снижении поступления радиоцевия в надземную часть древесных растений посредством химической мелиорации почв"//Сб.трудов ИЛ АНБ. Проблемы лесоведения и лесоводства. Вып.43 - Гомель, 1995. - С.33-39.

5. Состояние лесных экосистем и их реабилитация на радиоактивно загрязненных территориях //Ипатьев В.А., Булавик И.М., Булко Н.И. и др. //Десять лет после Чернобыльской катастрофы (научные аспекты проблемы): Тез. докл. международной науч. конф. - Мн., 1996. -С. 22.

Л rtn

6. Булко Н.И. О регулировании корневого поступления x'-"Cs в древесные растения посредством использования сорбентов //Сб.трудов ИЛ АНБ. Проблемы лесоведения и лесоводства. Вып.45 - Гомель, 1997. - С.201-204.

7. Булко H.H., Ипатьев В.А. Использование лигнина и фосфогипса для уменьшения накопления 137Gs компонентами сосны //Сб. науч. трудов. Лесная наука на рубеже XXI века. Вып.46 - Гомель, 199?. -С. 412-415.

8. Колытков В.В., Булко Н.И., Жижкевич М.М. и др. Оптимизация почвенной экологии на основе механической обработки почвы при создании лесных культур //Овощеводство: науч.труды Бед.НИИО. -Мн., 1998. С. 78-82.

9. Bulko N. influence of somereagent on the -37Cs input into pines. Proceedings of the Conference of the National MAB Comlttees of Europe arid Nort America (EuroMAB-VI) use arid Conservation of Biological Resources. - Minsk, 1998. - 5p. in press.

10. Ипатьев B.A., Булко Н.И., Митин H.B. О регулировании поступления радионуклидов в древесные растения на мелиорированных зем-

лях //Гидролесомелиорация и ведение лесного хозяйства на осушенных землях: Тез. докл. конф. - С.-П, 1993. - С.97-98.

11 Ipatyev V.А., Bulko N.I., Mitin N.V. About minimization of impact of Radioactive contamination on forest ecosystems. //Belo-rus-Japan Symposium "Acute arid Late Conseguences of Nuclear Catastrophes: Hirosima-Nagasaki and Chernobyl". Abstracts by the uthors Oct. 3-5. - Minsk, 1994. - P. 56.

12. Вулко H.И. Чистые деревья на загрязненных радионуклидами почвах: Материалы международной научной конференции посвященной 5-летию образования Гомельского государственного медицинского института. - Гомель, 1995. - С.8.

13. Фактор влагообеспеченности почв в исследовании процесса накопления радионуклидов древесными растениями /Ипатьев В.А., Булко Н.И., Дворник A.M. //Гидролесомелиорация:наука производству. Сборн.научн. трудов. С.-Петербург, 1996 - С.92-93.

14. Булко Н.И., Митин Н.В., Паскробко Л.А. О возможности регулирования корневого поступления Cs-137 в древесные растения химическим способом // Десять лет после Чернобыльской катастрофы (научные аспекты проблемы): Тез. докл. международной науч. конф. -Мн., 1996. - С.47.

15. Булко Н.И. Роль компонентов фитоценоза в накоплении радиоцезия основным древесным ярусом //Экологический статус загрязненных радионуклидами территорий: Тез. докл. конф. - Мн., 1995. - С. 26.

16. Ипатьев В.А., Булко Н.И. Особенности поступления 137Cs в деревья и кустарники при их совместном произрастании //3-й съезд по радиационным исследованиям. Радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность. Москва 14-17 октября 1997 г. Тез.докл. Пущино, 1997. - Т.П. - С.350-351.

17. Патент N 2041610 Российской Федерации на "Способ выращивания древесных растений, например сосны с регулируемым содержанием радионуклидов". Ипатьев В.А., Булко Н.И., Митин Н.В. и др. - 1995. - 5 с.

18. Патент N2062561 Российской Федерации "Способ выращивания многолетних культур на гидроморфных почвах, содержащих радионуклиды". Ипатьев В.А., Булко Н.И., Митин Н.В. - 1996. - 4с.

19. Патент N 9409798/13 (009668) (Россия) "Способ выращивания древесных растений с минимальным содержанием радионуклидов в биомассе на автоморфных почвах" / Ипатьев В.А., Булко Н.И. и др. -1996. - Зс.

20. Патент N 94009799/13 (009669) "Способ выращивания древесных растений на вагрявненных радиоактивными веществами территориях" /Ипатьев В.А., Булко Н.И., Митин Н.В. - 1996. - Зс.

21. Патент РБ N 200056 "Способ выращивания древесных растений". Ипатьев В.А., Булко Н.И., Митин Н.В. и др. - 1996. - Зс.

РЕЗЮМЕ

Булко Н.И. Эколого-мелиоративное обоснование лесовыращивания на загрязненных радионуклидами автоморфных почвах. Ключевые слова: радионуклиды, 137Сз, 903г, сосна, автоморфные почвы, вегетационный опыт, микрополевой опыт, насаждение, элементы питания, сорбенты, отходы производства, коэффициенты накопления и перехода.

Диссертационная работа посвящена исследованиям по проблеме выращивания на автоморфных почвах насаждений сосны с пониженным содержанием радионуклидов посредством регулирования их поступления в растения направленным воздействием на химизм почвы и состав лесных фитоценозов. Обоснованы агрохимический, фитологический, специальный (фиксация и адсорбирование радионуклидов в почве) методы снижения накопления радионуклидов в растущих древесных растениях.

В условиях сосняка мшистого получено 2-4 кратное снижение накопления 137Сз и 903г в древесных растениях при внесении определенных доз калийсодержащих удобрений, доломитовой муки, крипто-биомоса, фежела, лигнина, полимерного водоадсорбента и некоторых других реагентов. Установлено достоверное влияние хорошо развитого подлеска из крушины и малины на снижение корневого поступления

1 ОП

'Сэ и --^г в основной древесный ярус в ассоциациях крушиновой и малиновой сосняка мшистого (в 2-5 раз) при плотности загрязнения почвы радиоцезием 15-80 Ки/км", радиостронцием - до 10 Ки/км".

Обоснованы эколого-мелиоративные принципы ведения лесовыращивания на загрязненных радионуклидами территориях.

Даны рекомендации производству.

РЭЗЮМЭ

Булко МЛ. Зкалаг1чна-мел1яратыунае абаснаванне лесавырошчвання на забруджанных радыенукл1дам1 Глебах.

Ключавыя словы: радыёнуюпды, 137Сз, 903г, аутаморфныя глебы, ве-гетацыйны вопыт, м1крапалявы вопыт, насаджзнне, элементы сЛлка-вання, сарбенты, адыходы вытворчасщ, каэфхцыенты накаплення 1 пераходу.

Дысертацыйная работа прысвечана даследаванням па праблеме вырошчвання на аутамортных глебах насаджэнняу сасны з пан1жаным утрыманнем радыёнукл1дау пасрэдкам рэгулявання 1х паступлення у

расл1ны нак1раванным уздзеяннем на xiMisM Глебы i састау лясных ф1тацанозау. Абгрунтаванне arpaxiMi4Hara, ф1талаг1чнага, спецы-яльнага (фшсаванне i адсарб!раванне радыенуклхдау у Глебе) мета-дау сн1жзння накаллення радыёнуклдау у растучых дрэвах.

Ва умовах сасняку мшыстага атрымана 2-4 кратнае зтжэнне накаллення 137Cs i 90Sr у дрзвах пры унясенн1 вызначаных доз ка-л1йутрымл1ваючых угнаенняу, далам1тавай мук:, крыптаб1ямосу, фе-желу, лз.гн1ну, паламернага водаадсарбента i некаторых 1ншых реа-гентау. Устаноулены бяспрзчны уплыу добра разв1тага падлеску з магины i крушыны на зтжэнне караневага пас.туплення 137Cs i 90Sr у асноуны дрэвавы ярус у асаныяцыях крушынавай i мал1навай сосняку мшыстага (у 2-5 разоу) пры шчыльнасщ забруджвання глебы рады-ёцез1ем 15-65 Ки/км2, радыёстронцыем до 10 Ки/км2.

Абаснаваны экалаг1чна-мел1яратыуныя прынцыпы ведзення леса-вырошчвання на забруджанных радыёнукл1дам1 тэрыторыях.

Дадзены рзкамендацы! вытворчасвд.

SUMMARY

Bulko N.I. Ecological and ameliorative substantiation of growing forests on radioactively contaminated autornorphic soils. Key words: radionuclides, 137Cs, 90Sr, pine, autornorphic soils, vegetable experiment, microplot experiment, stand, nutrient elements, sorbents, industrial wastes, accumulation and transfer factors.

The current thesis deals with te problem of growing pine stands on autornorphic soils showing low contents of radionuclides by controlling the radionuclide uptake by plants through directional action on chemical processes occurring in soil and composition of forest, phytocoenoses. An agrochemical, phytological arid special (fixation ana adsorption of radionuclides in soil) methods of decreasing radionuclide contents in woody plants are substantiated.

Application of potash fertilizers, dolomitic meal, crvptobi-omos, fe2hel, lignin, polymerous water adsorbent and other reagents to the plots occupied by mossy pineries resulted in the decrease of the 137Cs ana 90Sr contents in soil by a factor of 2 to 4. In the case when a mossy pinery occurs together with a developed buckthorn and raspberry young growth the latter decreases reliably the 137Cs and 90Sr root uptake by tree individuals of

the main storey (by a factor of 2 to 5) at the 137Cs arid 90Sr contamination density of soil of 15-60 Ci/sq.km and up to 10 Ci/sa.km, respectively.

Ecological arid ameliorative principles of growing forests on radioactively contaminated soils are substantiated.

Forest growing units were provided with relevant recommendations.

Автореферат

Булко Н.И. Эколого-мелиоративное обоснование лесовыращивания на загрязненных радионуклидами автоморфных почвах.

Подписано к печати 20.0^.1998 г.

Формат бумаги 60 х 84 1/16. Бумага писчая N 1. Печ.л. 14.5 Зак. N 405. Тираж 100 экз.

Отпечатано: г.Гомель, Институт леса HAH Беларуси, 246654, ул.Пролетарская, 71