Восстановительная сукцессия на лесных территориях в условиях воздушного загрязнения

Ганичева, Светлана Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Восстановительная сукцессия на лесных территориях в условиях воздушного загрязнения
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Восстановительная сукцессия на лесных территориях в условиях воздушного загрязнения"

На правах рукописи

Ганичева Светлана Николаевна

ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ СУКЦЕССИЯ НА ЛЕСНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ В УСЛОВИЯХ ВОЗДУШНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

03.00.16-экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Петрозаводск 2004

Работа выполнена в Институте проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук

Научные руководители доктор биологических наук Лукина Наталья Васильевна доктор биологических наук Никонов Вячеслав Васильевич

Официальные оппоненты доктор биологических наук Кищенко Иван Тарасович доктор сельскохозяйственных наук Федорец Наталья Глебовна

Ведущая организация Институт биологии Коми НЦ

Защита состоится "!.!"2004 г. в/Йас.^МИН. на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г.Петрозаводск, прЛенина, 33, ауд. 326 теоретического корпуса

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПетрГУ

Автореферат

Зга..2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Крупень И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время специфика функционирования бореальных лесов, широко представленных в России, определяется, с одной стороны, сложившимися природными механизмами, с другой стороны, продолжительным и интенсивным действием антропогенных факторов. В условиях распространяющегося аэротехногенного загрязнения поиски путей поддержания жизнеспособности и восстановления лесов, несущих средообразующие, сырьевые и социальные функции, приобретают особую актуальность.

Обычно как объект первоочередного восстановления рассматриваются полностью разрушенные лесные экосистемы, непосредственно примыкающие к источникам загрязнения: техногенные редколесья и техногенные пустоши. В действительности лесные экосистемы под влиянием воздушного промышленного загрязнения подвергаются различным нарушениям на значительно большей по площади территории. Степень нарушенности лесов может быть различной: от исчезновения эпифитных лишайников до серьезных повреждений эдификаторов лесных сообществ - деревьев, выражающихся в активной потере ассимилирующих органов - хвои или листвы (дефолиации). Следовательно, хотя задача восстановления территорий, непосредственно примыкающих к источникам загрязнения - техногенных пустошей, является наиболее очевидной, не менее актуальной становится проблема поддержания жизненности поврежденных лесов, которые находятся на удалении от источников выбросов. Во-первых, это важно с точки зрения сохранения биосферных функций лесов (природный генетический банк биологического разнообразия, климато-защитные и средообразующие функции и др.), во-вторых, таким образом можно ограничить расширение территорий, занимаемых техногенными пустошами.

Мурманская область занимает особое геополитическое положение (незамерзающие морские акватории, Северный морской путь, соседство высокоразвитых скандинавских стран), что придает ему важное стратегическое значение. Вместе с тем, интенсивное освоение природных богатств края и неизбежное при этом загрязнение и нарушение природной среды оказались в силу разных причин (экономических, социальных и др.) оторванными от процессов восстановления лесов, которые являются непременным условием проживания здесь человека. Расширение площадей нарушенных и полностью разрушенных лесов вокруг промышленных центров обусловливают в настоящее время настоятельную необходимость поиска путей их восстановления.

Механизмы дигрессионной сукцессии, вызванной влиянием выбросов медно-никелевых комбинатов в Мурманской области, изучались многими отечественными и зарубежными у омышленного

атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова, 1990; Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение, 1990; Цветков, 1990; Лукина, Никонов, 1991,1993;1996; Панкратова, 1993; Черненькова, 1995; Lapland Forest Damage Project; 1991; Kozlov et al, 1993; Steirmes et. al., 2000 и др.), тогда как работы, посвященные подходам к восстановлению нарушенных территорий (пустошей) и исследованиям процессов демутации в окрестностях медно-никелевых комбинатов немногочисленны (Евдокимова и др., 1984; Евдокимова, 1995; Цветков, Чекризов, 1987; Цветков, 1990; Gunn, 1995; Archambault and Winterhalder, 1995; Winterhaider, 1996; 1999; Lukina et al., 1997, 1998; Козлов, 2000).

Цель работы Исследование восстановительной сукцессии на лесных территориях Кольского полуострова, подверженных воздушному промышленному загрязнению. Задачи

• Исследование динамики видового состава растений в процессе дигрессии и восстановительной сукцессии.

• Исследование питательного режима почв дефолиирующих лесов и техногенной пустоши.

• Исследование питательного режима ели (подроста и взрослых деревьев) в дефолиируюших лесах.

• Исследование результатов оптимизации питательного режима еловых лесов методом внесения недостающих элементов в почву: изучение питательного режима почв и ели (подроста и взрослых деревьев).

• Изучение морфометрических (длины и массы) характеристик хвои ели (подроста и взрослых деревьев) в фоновых условиях и в процессе дигрессии и демутации лесов.

• Исследование питательного режима почв на начальных стадиях восстановительной сукцессии на техногенных пустошах.

Научная новизна

• Показаны преимущества экологического (сукцессионного) подхода к восстановлению лесных территорий, подверженных воздушному промышленному загрязнению выбросами медно-никелевого комбината.

• Дана сравнительная характеристика питательного режима почв под подростом и взрослыми деревьями ели в процессе дигрессии и демутации лесов в условиях воздушного промышленного загрязнения.

• Дана сравнительная характеристика питательного режима подроста и взрослых деревьев ели в процессе дигрессии и демутации лесов в условиях воздушного промышленного загрязнения.

• Дан анализ хода пионерных стадий демутационной сукцессии в условиях воздушного промышленного загрязнения.

Практическая значимость

Результаты исследований могут быть использованы при разработке

методов восстановления лесных территорий, нарушенных воздушным

промышленным загрязнением.

Защищаемые положения

• Нарушение питательного режима почв, выражающееся в увеличении кислотности, содержания алюминия, тяжелых металлов и в снижении содержания основных элементов питания, является одной из основных причин дигрессии в лесах, а также формирования и длительного существования техногенных пустошей. Внесение недостающих элементов питания в почву (кальция, магния, азота, фосфора, калия) способствует оптимизации питательного режима дефолиирующих лесов и их демутации в условиях воздушного промышленного загрязнения.

• Питательный режим почв под подростом и взрослыми деревьями ели различается. Органогенные горизонты почв под взрослыми деревьями менее кислые, чем под подростом, что связано с образованием большего количества опада, сформированного хвоей более старших возрастных классов, богатых основаниями, в течение продолжительного времени. Содержание элементов питания (Са, Mg, К, Р, N1, Си, Мп) в почвах под взрослыми деревьями значительно выше, чем под подростом. Данные различия, обнаруженные в фоновых условиях, сохраняются в процессе дигрессии и демутации лесов.

• В условиях воздушного промышленного загрязнения уровень обеспеченности элементами питания (кальций, калий, магний) подроста ели значительно выше, чем у взрослых деревьев, что связано с более интенсивным вымыванием элементов питания из хвои взрослых деревьев кислыми осадками и интенсивным поглощением элементов питания из почвы подростом.

• Реакция подроста на внесение мелиорантов и удобрений выражена более ярко, чем у взрослых деревьев ели. При внесении удобрений и мелиорантов содержание элементов питания в хвое подроста достоверно возрастает, увеличивается ее длина и масса.

• Длина и масса хвои взрослых деревьев и подроста на стадиях дигрессии и демутации связана с обеспеченностью ели кальцием и магнием.

• Воздушное промышленное загрязнение, вызывая образование больших количеств горючего материала способствует возникновению пожаров, тем самым не только прямо, но и косвенно определяя разнообразие растительных сообществ. В условиях аэротехногенного загрязнения ход природного восстановительного процесса после пожара на пустошах нарушается. Основные причины этого нарушения: 1 - высокий уровень загрязнения воздуха, что

определяет отсутствие чувствительных к загрязнению видов лишайников и мохообразных - представителей ранних стадий пирогенных сукцессии; 2-незначительный банк семян в почве и отсутствие подземных органов возобновления у бореальных кустарничков; 3 - неблагоприятные эдафические условия.

• Перспективным подходом к восстановлению растительного покрова на техногенных пустошах является сукцессионный подход, который позволяет: а) содействовать колонизации территории местными видами; б) создавать растительный покров без трудоемких операций по подготовке территории (уборка камней, остатков растительности, рыхление почв и т.д.); в) создавать растительные сообщества с соответствующей окружающей среде структурно-функциональной организацией; г) создавать растительный покров, устойчивый к загрязнению; д) создавать растительные сообщества, способные к саморазвитию. Апробация работы

Результаты исследований были представлены и обсуждены на конференциях: "1У-УП научно-практические конференции КФ ПетрГУ" (Апатиты, 2001; 2002; 2003; 2004), "Естественнонаучные проблемы арктического региона" (Мурманск, 2002), "Молодые ученые промышленности Северо-западного региона" (С-Петербург, 2001), "Экология 2003" (Архангельск, 2003), "Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды" (Новороссийск, 2003). Публикации

Результаты исследований представлены в 12 публикациях Благодарности

Выражаю сердечную признательность своим научным руководителям д.б.н. Н.ВЛукиной и д.б.н., профессору В.В.Никонову за постоянную поддержку и оказание помощи в работе, а также за ценные рекомендации и замечания; коллектив лаборатории наземных экосистем ИППЭС за помощь в проведении исследований. Огромное спасибо моим самым близким людям (маме Ане и папе Коле, старшему брату Сергею) за поддержку, терпение и понимание, любовь которых помогала преодолеть все трудности на пути к защите.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1

Подходы к восстановлению лесных территорий, нарушенных воздушным промышленным загрязнением

Анализ результатов исследований влияния воздушного промышленного загрязнения на леса позволяет заключить, что одной из основных причин дигрессии в лесах, а также формирования и длительного существования техногенных пустошей является нарушение питательного режима почв. Наиболее успешные ранние попытки восстановления растительности в окрестностях медно-никелевого комбината в Садбери (Канада) были связаны с использованием незагрязненной почвы для растений (Winterhalder, 1996). Однако, поскольку было широко распространено мнение, что единственный фактор, лимитирующий рост растений - это качество воздуха, попытки восстановления растительности на этой территории не предпринимались до 1969 года, когда компания Inco Ltd. объявила о намерении установить 381-м дымовую трубу и начать реализацию программы посадки деревьев на техногенных пустошах (SEEP). Когда практически ни одно из посаженных деревьев не прижилось, пришлось признать, что прямое влияние атмосферного SO2 не является главной причиной гибели растений, и что состояние почвы является основным лимитирующим фактором (Winterhalder, 1974).

Нарушение питательного режима почв в лесах Кольского полуострова в окрестностях медно-никелевых комбинатов вызвано действием комплекса факторов: рубками, частыми пожарами и высоким уровнем воздушного промышленного загрязнения. Аэротехногенное загрязнение, вызывая образование больших количеств горючего материала, способствует возникновению пожаров, тем самым не только прямо, но и косвенно определяя разнообразие растительных сообществ. В условиях воздушного загрязнения ход природного восстановительного процесса на пустошах нарушается. Основные причины этого нарушения: 1 - высокий уровень загрязнения воздуха, что определяет отсутствие чувствительных к загрязнению видов лишайников и мохообразных - представителей ранних стадий пирогенных сукцессии; 2 - незначительный банк семян в почве и отсутствие подземных органов возобновления у бореальных кустарничков; 3 - неблагоприятные эдафические условия.

Эксперименты по восстановлению техногенных пустошей на территории Кольского полуострова проводились с 80-х гг. прошлого столетия в окрестностях комбината "Североникель" (Цветков, 1987; 1991; Цветков, Чекризов, 1987;

Евдокимова, 1995). Суть подходов заключалась во внесении значительных субсидий в форме удобрений и мелиорантов (органическое вещество, известь, минеральные удобрения) и подборе устойчивых видов растений. Результаты более поздних работ (Ьикпа й а1, 1998, 2000, 2001; Ганичева и др., 2004) показали, что перспективным подходом к восстановлению территорий является сукцессионный подход, позволяющий дифференцировать методы восстановления с учетом стадии дигрессионной сукцессии. На стадии дефолиирующих лесов необходимо применение мелиорантов и удобрений, содержащих недостающие элементы питания, что позволяет поддерживать оптимальное жизненное состояние лесов. На территориях с техногенными пустошами для "запуска" восстановительной сукцессии с формированием соответствующих данным местообитаниям растительных сообществ непременным условием также является оптимизация питательного режима почв.

Глава 2

Объекты и методы

Объектами исследования послужили ельники кустарничково-зеленомошные и сосняки кустарничково-лишайниковые, произрастающие на Кольском полуострове в естественных условиях и в условиях воздушного промышленного загрязнения.

Длительный полевой эксперимент по восстановлению лесных территорий осуществлялся с 1997 по 2004 г.г. - на техногенных пустошах и с 2000 по 2004 гг. - на стадии дефолиирующих лесов. Проводились следующие процедуры по восстановлению растительности на техногенных пустошах:

• внесение мелиорантов и удобрений без семян растений с тем, чтобы способствовать колонизации местными видами территорий с сохранившимися пятнами покрова из живых растений и органогенными горизонтами;

• посев семян устойчивых к загрязнению трав и внесение удобрений и мелиорантов на территориях, полностью лишенных растительности и органогенных горизонтов почв; предполагается, что чужеродные виды трав будут формировать только пионерные стадии сукцессии и способствовать оптимизации питательного режима почв для внедрения местных видов;

• внесение удобрений и мелиорантов и посев семенами или посадка устойчивых к воздушному промышленному загрязнению древесных листопадных растений: берёза, ива, осина, ольха.

В дефолиирующих лесах в качестве мелиорантов и удобрений использовали доломитовую известь (2 т/га), азофоску NPK (0,75 т/га), плавленые фосфорно-магниевые удобрения (ПФМУ) (0,60 т/га).

Исследования питательного режима почв, подроста и взрослых деревьев ели проводили в дефолиирующих лесах в окрестностях комбината "Североникель" до и после внесения удобрений и мелиорантов. Питательный режим почв техногенных пустошей исследовался в окрестностях комбинатов "Североникель" и "Печенганикель" до и после внесения удобрений и мелиорантов. Исследования видового состава растений проводились на стационарных пробных площадях, представляющих еловые и сосновые леса Кольского полуострова на различных стадиях дигрессионной и демутационной сукцессии, идентифицируемых на основе параметров продуктивности и биогеохимических циклов элементов (Лукина, Никонов, 1993; 1996; 1998; Лукина и др., 2003).

На выбранных участках производили отбор образцов почв и хвои ели подроста и взрослых деревьев. Образцы почв и хвои ели отбирали в августе месяце в разные годы из древесных и межкроновых парцелл до и после внесения удобрений и мелиорантов. В фоновых условиях отбор почв и хвои ели производили по той же методике, что и на стадиях дигрессии. Хвоя подроста и взрослых деревьев отбиралась из верхней третьей части кроны и разбиралась по возрастным классам.

Измерения длины хвои ели были проведены с точностью до 1 мм и массы 100 хвоинок с точностью до 0.01 г. Методы подготовки образцов к анализу подробно обсуждены в работах (Лукина и др., 2002). Концентрацию элементов (Са, Mg, К, Na, Al, Fe, Mn, Cu, Ni, Zn) в почве и растениях определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии, Р, S -колориметрически, С - по методу Тюрина, общий N - по методу Кьельдаля. Для статистической обработки данных использовали пакет программ Microsoft Excel 98, "Statistica 5.5".

Глава 3

Техногенная дигрессия и восстановительная сукцессия в хвойных лесах

Техногенные сукцессии (дигрессии) в северо-таежных ельниках зеленомошных и сосняках зеленомошно-лишайниковых характеризуются общими особенностями: идентифицируются стадии луговиково-кустарничкового леса и редколесья, в растительных сообществах происходит снижение количества видов за счет выпадения мохообразных, лишайников и трав и возрастает участие луговика извилистого и вороники.

Различия в особенностях техногенных дигрессий между ельниками и сосняками заключаются в том, что в ельниках луговик распространяется более активно и формирует высокий запас фитомассы, благодаря благоприятным условиям питательного и водного режима (мезотрофные условия). В еловых лесах значительные запасы мертвого органического вещества на поверхности почвы из-за длительного, по сравнению с сосняками, отсутствия интенсивных пожаров, способствуют распространению вороники.

Воздушное промышленное загрязнение, вызывая образование больших количеств горючего материала, способствует возникновению пожаров, тем самым не только прямо, но и косвенно определяя разнообразие растительных сообществ. Отсутствие большого количества видов трав можно объяснить скорее тем, что данные объекты находятся на более ранней, по сравнению с фоновыми, стадией сукцессии после последнего пожара, чем действием воздушного промышленного загрязнения.

В условиях аэротехногенного загрязнения ход природного восстановительного процесса после пожара на пустошах нарушается. Основные причины этого нарушения: 1 - высокий уровень загрязнения воздуха; 2 - незначительный банк семян в почве и отсутствие подземных органов возобновления; 3 - неблагоприятные эдафические условия. Оптимизация питательного режима почв ускоряет уже начавшуюся, но очень медленно, по сравнению с природными сроками, протекающую восстановительную сукцессию в березовых редколесьях и "запускает" сукцессию на территориях длительно существующих пустошей.

Глава 4

Кислотность и питательный режим почв в процессе техногенной дигрессионной сукцессии

Al-Fe гумусовые подзолы характеризуются кислой реакцией, низкой буферностью и ненасыщенностью основаниями почвенного поглощающего комплекса, высокой долей алюминия в составе обменных катионов. Параметры кислотности и питательного режима подзолов еловых лесов характеризуются ярко выраженной парцеллярной и внутрипрофильной изменчивостью. В органогенных горизонтах почв еловых парцелл актуальная, гидролитическая и обменная кислотность, а также содержание обменного алюминия и водорода значительно ниже, чем в межкроновых, а содержание обменного кальция, сумма оснований и степень насыщенности основаниями значительно выше в древесных парцеллах. Кислотность минеральных горизонтов почв древесных парцелл, напротив, достоверно выше. Концентрация элементов питания (N, Са,

К, Мп.) значительно выше в почвах древесных парцелл. Максимальное содержание доступных для растений соединений элементов питания наблюдается в органогенных горизонтах почв.

В процессе дигрессионной сукцессии наблюдается увеличение актуальной и обменной кислотности, а также содержания обменного алюминия и водорода в органогенных горизонтах. Содержание оснований и степень насыщенности основаниями достоверно снижаются по сравнению с фоном. В иллювиальных горизонтах почв наблюдается возрастание актуальной кислотности. Концентрация N С, Са, Mg, К, Na, Р в органогенных горизонтах почв межкроновых и древесных парцелл существенно уменьшается, а N1, Си -возрастает. При этом содержание основных элементов питания (Са, Mg, К, №, /п, Р) в еловых парцеллах становятся ниже, чем в кустарничковых. Это связано с интенсивным потоком кислотообразующих веществ под кронами, обусловленным высокой сорбирующей поверхностью крон по отношению к подкисляющим веществам, поступающим в атмосферу в результате действия медно-никелевого комбината. Отношение содержания углерода к содержанию азота в органогенных горизонтах почв существенно снижается (<30), что может свидетельствовать об интенсификации процессов вымывания нитратов.

При сравнении параметров кислотности почв под деревьями разных возрастных групп было выявлено, что органогенные горизонты почв под взрослыми елями менее кислые (рис.1) и характеризуются большим запасом органического вещества и элементов питания (Са, Mg, К, Р, Мп, N1, Си).

В органогенных горизонтах почв техногенных пустошей, лишенных растительности, наблюдается тенденция снижения актуальной кислотности и достоверное снижение гидролитической и обменной кислотности, содержания обменного водорода и алюминия по сравнению с фоном, что обусловлено снижением содержания органического вещества. Почвы характеризуются значительным обеднением основными элементами питания (К, Са, К, Мп, /п, Р), что связано с вымыванием органических веществ из почв под действием кислых осадков, а также частыми пожарами. Отношение СК ниже фоновых значений. На техногенных пустошах, лишенных органогенного горизонта, актуальная и гидролитическая кислотность достоверно возрастают по сравнению с фоном.

Актуальная кислотность органогенных горизонтов торфянисто-глеевых почв достоверно ниже, чем подзолов. Содержание основных элементов питания значительно выше, что связано с минеральным составом растений - торфообразователей.

В условиях воздушного промышленного загрязнения в органогенных горизонтах торфянисто-глеевых почв актуальная кислотность снижается по сравнению с фоном, что связано с уменьшением содержания органического вещества. Происходит достоверное снижение обменной кислотности, содержания обменного водорода, алюминия и К, Са, Mg, К, Мп, /п, P.

Глава 5

Кислотность и питательный режим почв после внесения удобрений и мелиорантов

После применения СаСОз + КРК в дефолиирующих лесах под взрослыми деревьями, под подростом и в межкроновых пространствах наблюдается снижение актуальной и обменной кислотности, обменного алюминия и водорода и увеличение степени насыщенности основаниями, а также снижение количества доступных для растений и микроорганизмов соединений тяжелых металлов (рис.2). После внесения ПФМУ + КРК обнаруживаются те же тенденции, но менее ярко выраженные. Содержание Са, Mg, К, Р, Мп при внесении удобрений и мелиорантов в почвах увеличивается.

При сравнении параметров кислотности и питательного режима почв под взрослыми деревьями и под подростом выявлено, что органогенные горизонты почв под подростом при внесении СаСО3 + КРК и ПФМУ + КРК более кислые (р<0.05), чем под взрослыми деревьями и содержат меньше Са, Mg, К, Р, Мп, /п (рис.3), и больше Бе.

Рис.2. Концентрации меди в органогенных горизонтах подзолов после внесения мелиорантов и удобрений

На техногенных пустошах в органогенных горизонтах почв после внесения СаСО3 + КРК наблюдается достоверное увеличение уровня рН, снижение обменной кислотности, обменного алюминия и водорода, а также увеличение содержания кальция. Почвы характеризуются также значительным обогащением К, Са, Р, К, №, /и и обеднением Бе, А1. После внесения ПФМУ наблюдаются сходные, но менее ярко выраженные тенденции.

Изменения параметров кислотности и питательного режима почв на пустошах в минеральных горизонтах имеют те же тенденции, что и в органогенных, однако концентрации элементов питания здесь значительно ниже.

В процессе восстановительной сукцессии изменения параметров кислотности и питательного режима торфянисто-глеевых почв после внесения СаСОз + КРК имеют те же тенденции, что и для подзолов.

мг/кг под подростом 600 400-

мг/кг под подростом

1000 800 600 400 200 0

□Э1бвв

мг/кг под взрослыми деревьями 8000 6000 40001 2000 о-

Л уГ «

□ашбвв

Са

мг/кг под взрослыми деревьями 1500-1000

500 0

□ а дб ив

Рис.3. Содержание элементов питания в органогенных горизонтах подзолов

Глава 6

Химический состав хвои ели в процессе дигрессионной и восстановительной сукцессии

Уровень обеспеченности элементами минерального питания ели сибирской (подроста и взрослых деревьев) на Кольском полуострове в фоновых условиях можно оценить как оптимальный и достаточный, за исключением азота.

В хвое ели (подроста и взрослых деревьев), произрастающей в фоновых условиях, с возрастом происходит накопление малоподвижных элементов питания (Са, Мп, /п) и снижение содержания подвижных (Р, К, Концентрация углерода с увеличением возраста хвои у деревьев обоих групп не изменяется и остается сопоставимой.

В фоновых условиях концентрации N Са, Mg, А1, Мп, /п, Си выше в хвое взрослых деревьев, чем в хвое подроста, что связано с более высоким содержанием элементов питания в органогенных горизонтах почв под взрослыми деревьями.

Тенденции распределения N С, Р, К, Са, Мп, А1 по возрастным классам хвои сопоставимы у подроста и взрослых деревьев, тогда как для Бе, /п выявлены достоверные отличия. Концентрация Mg в хвое подроста остается сопоставимой для всех возрастных классов, тогда как у взрослых деревьев содержание Mg снижается по мере старения хвои (р=0.05). В хвое взрослых деревьев Mg проявляет себя как подвижный элемент питания. Содержание Бе, /п в хвое подроста возрастает с увеличением возрастного класса ассимилирующих органов, а у взрослых деревьев остается сопоставимым.

В процессе дигрессионной сукцессии в хвое деревьев (взрослых и подроста) наблюдается накопление N1, Си, 8, что связано с их интенсивным корневым и фолиарным поглощением. Обнаруживается повышение содержания А1 вследствие увеличения его мобильности из-за возрастания кислотности почв.

У взрослых деревьев в хвое в непосредственной близости от комбината обнаруживается снижение концентраций Са, Mg, Мп, /п в 1,5-2 раза по сравнению с фоновыми значениями, что может быть обусловлено их вымыванием из ассимилирующих органов кислыми осадками, замещением катионов Са, Mg, Мп, /п в почвенном поглощающем комплексе протонами, ионами алюминия и тяжелых металлов и выносом их из органогенных горизонтов почв. Содержание азота, калия, фосфора и углерода, напротив, увеличивается.

Реакция подроста на загрязнение носит сходный характер (рис.4). В дефолиирующих лесах у подроста наблюдается обеднение многолетней хвои кальцием и магнием. Однако для хвои текущего года и однолетней

наблюдается даже тенденция возрастания концентраций кальция, магния по сравнению с фоновыми условиями, что может быть связано с более интенсивным их поглощением из почв, из-за снижения конкуренции со стороны ослабленных взрослых деревьев.

В целом, можно сделать вывод, что в условиях воздушного промышленного загрязнения медно-никелевого производства взрослые деревья ели испытывают дефицит Mg, /п, Р, в единичных случаях Са, а подрост -дефицит N. Р и /п.

При внесении в почву СаСО3 + №К, ПФМУ + NPK происходит оптимизация питательного режима почв и возрастает обеспеченность деревьев элементами питания (Са, Mg, К, Р, Mn, /п, К). Наблюдается существеннее снижение концентраций в хвое тяжелых металлов, А1, 8. Не выраженное увеличение содержания кальция и магния в многолетней хвое взрослых деревьев ели в первый год после внесения извести и азофоски может быть связано с их интенсивным вымыванием из хвои кислыми осадками.

Глава 7

Изменение морфометрических характеристик хвои в процессе дигрессии и восстановительной сукцессии

Количество возрастных классов хвои и ее длина и масса зависят от возраста деревьев. Так, максимальный возраст хвои подроста в условиях фона достигает 5-6 лет, тогда как у взрослых деревьев -10-13 лет.

Изменения длины и массы хвои характеризуются ярко выраженной изменчивостью в зависимости от возрастного класса Минимальной длиной и массой у взрослых деревьев характеризуется хвоя текущего года, а максимальной -многолетняя, тогда как у подроста самой короткой является двухлетняя хвоя, а самой легкой - хвоя текущего года. Таким образом, масса хвои подроста и взрослых деревьев возрастает с увеличением возраста ассимилирующих органов деревьев.

Длина и масса хвои взрослых деревьев в фоновых условиях достоверно выше, чем у подроста. Одной из наиболее важных причин этих различий является более высокий уровень обеспеченности взрослых деревьев элементами питания (Са, Mg, Мп, /п, Си, К) (рис.4а).

В дефолиирующих лесах у взрослых деревьев наблюдается сокращение количества возрастных классов хвои до 5, а также достоверное снижение ее длины и тенденция снижения массы, тогда как у подроста количество возрастных классов остается сопоставимым с фоном, а длина хвои и ее масса достоверно выше фоновых значений (рис.5). Данное явление связано с более интенсивным поглощением элементов питания (Са, М) подростом, концентрация которых значительно выше в хвое подроста в условиях промышленного загрязнения

После внесения ПФМУ и КРК в почву наблюдается достоверное увеличение длины и массы хвои подроста текущего года по сравнению с контролем, что связано с увеличением концентраций азота, магния, фосфора и калия в органогенных горизонтах почв, а также со снижением кислотности почв и содержания доступных соединений Си и N1. У взрослых деревьев достоверного изменения длины и массы хвои в первый год после внесения ПФМУ с азофоской не происходит. После применения ПФМУ с КРК длина хвои подроста и ее масса достоверно выше, чем у взрослых деревьев.

Подрост

2000 1(00 1600 1400

! 1200

" 1000

■

1 800 600 400 200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1«

Выводы

1. Нарушение питательного режима почв, выражающееся в увеличении кислотности и содержания алюминия и тяжелых металлов и в снижении содержания основных элементов питания, и обусловленное действием комплекса антропогенных факторов, таких как рубки, пожары и воздушное промышленное загрязнение. Является одной из основных причин дигрессии в лесах, а также формирования и длительного существования техногенных пустошей.

2. Внесение недостающих элементов питания в почву (кальция, магния, азота, фосфора, калия) способствует оптимизации питательного режима дефолиирующих лесов и их демутации в условиях воздушного промышленного загрязнения.

3. Питательный режим почв характеризуется яркой пространственной изменчивостью, носящей сходный характер в фоновых условиях и на разных стадиях дигрессии и демутации лесов. Органогенные горизонты почв под взрослыми деревьями ели характеризуются менее кислой реакцией и более высоким содержанием Са, К, Р, Мп, N1 и Си, чем под подростом и в межкроновых пространствах. Это обусловлено более высоким содержанием кальция в более старой опадающей хвое взрослых деревьев и меньшим количеством осадков, проникающих под кроны взрослых деревьев ели, что препятствует выносу соединений элементов питания из почв.

4. В процессе дигрессионной сукцессии в органогенных горизонтах почв под взрослыми деревьями, подростом и в межкроновых пространствах происходит увеличение кислотности, содержания Си, N1, А1 и снижение концентраций Са, Mg, К, №, /п, Р. Отношение C:N существенно снижается, что может свидетельствовать об интенсификации процессов вымывания нитратов.

5. После применения СаСО3 + NPK, ПФМУ + NPK в органогенных горизонтах почв под взрослыми деревьями и под подростом, а также в межкроновых пространствах происходит снижение кислотности почв и содержания доступных соединений тяжелых металлов и увеличение содержания Са, Mg, К, Р, Мп.

6. В фоновых условиях концентрации N Са, Mg, А1, Мп, /п, Си в хвое взрослых деревьев выше, чем в хвое подроста, что связано с различиями в питательном режиме почв. В дефолиирующих лесах хвоя подроста характеризуется более высоким содержанием Са и Mg, что может быть связано с более интенсивным вымыванием элементов питания из хвои взрослых деревьев и активным поглощением элементов питания из почвы подростом.

7. После внесения извести и плавленых фосфорно-магниевых удобрений с азофоской в почву в хвое взрослых деревьев и подроста происходит снижение концентраций тяжелых металлов, А1, 8. После внесения плавленых фосфорно-магниевых удобрений обнаружено увеличение содержания Са, Mg, К, Р, Мп, /п, N в хвое подроста и взрослых деревьев по сравнению с контролем. После внесения СаСО3 + NPK хвоя подроста обогащается элементами питания (Са, Mg) более интенсивно, чем хвоя взрослых деревьев, что связано с интенсивными процессами выщелачивания элементов питания кислыми осадками из хвои взрослых деревьев.

8. В фоновых условиях хвоя взрослых деревьев характеризуется большей длиной и массой по сравнению с подростом, что связано с более благоприятным питательным режимом почв. В дефолиирующих лесах происходит снижение длины и массы хвои у взрослых деревьев и увеличение длины хвои у подроста. Данное явление обусловлено более интенсивным поглощением кальция и магния подростом, а также более интенсивным выщелачиванием элементов питания из хвои взрослых деревьев под действием кислых осадков.

9. Реакция подроста на внесение удобрений и мелиорантов носит более ярко выраженный характер. При внесении ПФМУ + NPK наблюдается увеличение длины хвои подроста вследствие повышения концентрации Са, Mg, К, Мп, N тогда как у взрослых деревьев длина хвои остается сопоставимой с контролем.

10. Плавленые фосфорно-магниевые удобрения, характеризующиеся не только, как известь, пролонгированным, но и мягким действием, не приводящим к слишком резкому изменению параметров питательного режима почв (например, резкому снижению кислотности), могут быть рекомендованы для оптимизации питательного режима в дефолиирующих лесах

11. В процессе техногенной дигрессии в сообществе происходит снижение видового богатства за счет выпадения мохообразных, лишайников и трав и возрастает участие устойчивых к промышленному загрязнению видов (луговика извилистого и вороники).

12. В условиях аэротехногенного загрязнения ход природного восстановительного процесса после пожара на пустошах нарушается. Основные причины этого нарушения: 1 - высокий уровень загрязнения воздуха, что определяет отсутствие чувствительных к загрязнению видов лишайников и мохообразных - представителей ранних стадий пирогенных сукцессии; 2- незначительный банк семян в почве и отсутствие подземных органов возобновления у бореальных кустарничков; 3 - неблагоприятные эдафические условия.

14. Оптимизация питательного режима почв путем внесения необходимых мелиорантов и удобрений ускоряет уже начавшуюся, но очень медленно, по сравнению с природными сроками, протекающую восстановительную сукцессию в редколесьях и "запускает" сукцессию на территориях длительно существующих техногенных пустошей.

По материалам диссертации опубликованы следующие, работы:

1. Ганичева С.Н. Применение экологического подхода к восстановлению территорий, нарушенных выбросами медно-никелевых предприятий Кольского полуострова // IV научно-практическая конференция (Апатиты, 12-13 апреля 2001 года). Тезисы докладов. - Апатиты, КФ Петр ГУ, 2001.-С.39-40.

2. Ганичева С.Н. Первые этапы восстановительной сукцессии в окрестностях медно-никелевых комбинатов на Кольском полуострове // Второй политехнический симпозиум "Молодые ученые промышленности Северозападного региона". Материалы конференций - "Компьютерные технологии, коммуникации, численные методы и математическое моделирование" и "Охрана окружающей среды", С-Пб. ГТУ, 2001. - С.36-37.

3. Ганичева С.Н. Видовое богатство растений на стадиях деградационной и восстановительной сукцессии в окрестностях медно-никелевых предприятий // V научно-практическая конференция (Апатиты, 11-12 апреля 2002 года). Тезисы докладов. - Апатиты, КФ Петр ГУ, 2002.-С.54-55.

4. Ганичева С.Н. Пионерная восстановительная сукцессия в районе действия

предприятий цветной металлургии // Естественнонаучные проблемы арктического региона (Мурманск 23-25 апреля 2002). Сборник тезисов докладов. - Мурманск, ПГИ КНЦ РАН, 2002, - С.37-38.

5. Ганичева С.Н. Химический состав хвои ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) при оптимизации питательного режима почв в окрестностях комбината "Североникель". // Сборник "Кольский полуостров на пороге

третьего тысячелетия. Проблемы экологии". Апатиты: ИПЭС КНЦ РАН, 2003.-С.163-170.

6. Ганичева С.Н. Характеристика химического состава хвои ели сибирской {Picea obovata Ledeb.) при оптимизации питательного режима почв в окрестностях комбината "Североникель" // VI научно-практическая конференция (Апатиты, 17-18 апреля 2003 года). Тезисы докладов. 4.1 -Апатиты, КФ Петр ГУ, 2003.-С.63-64.

7. Ганичева С.Н. Использование морфометрических характеристик хвои подроста Picea obovata Ledeb. при описании деградационной и восстановительной сукцессии на Кольском полуострове // Экология 2003: Тезисы международной молодежной конференции / Отв. Ред. чл.-кор. РАН Ф.Н.Юдахин. Архангельск: Институт экологических проблем Севера УрО РАН, 2003.-С.152.

8. Ганичева С.Н. Описание деградационной и восстановительной сукцессии на Кольском полуострове с использованием характеристик химического состава хвои подроста Picea obovata Ledeb // Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды: Тезисы Международной Школы, Научно-исследовательский институт Геохимии биосферы РГУ, 15-20 сентября. Новороссийск, 2003. - С.53.

9. Ганичева С.Н. Влияние промышленного загрязнения на химический состав хвои подроста ели сибирской {Picea obovata Ledeb.) II VII научная конференция (Апатиты, 15-16 апреля 2004 года). Тезисы докладов. Ч.1.-Апатиты: КФ Петр ГУ, 2004. - С.36-37.

10. Ганичева С.Н. Антропогенная трансформация растительности в условиях промышленного загрязнения // Сбалансированное природопользование на примере освоения минеральных ресурсов. Сборник докладов. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2004. - С.145-149.

11. Ганичева С.Н, Лукина Н.В., Костина В.А., Никонов В.В. Техногенная дигрессионная и восстановительная сукцессия в хвойных лесах Кольского полуострова. // Лесоведение. - 2004. № 4 - С.57-67.

12. Ганичева С.Н. Изменение питательного режима почв под действием промышленного загрязнения на Кольском полуострове // Экологические проблемы северных регионов и пути их решения. 4.1. Материалы международной конференции (Апатиты, 31 августа - 3 сентября 2004) / ИПЭС КНЦ РАН. - Апатиты. Изд-во КНЦ РАН, 2004. - С.97-98.

Автореферат

ГАНИЧЕВА Светлана Николаевна

ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ СУКЦЕССИЯ НА ЛЕСНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ В УСЛОВИЯХ ВОЗДУШНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Технический редактор В.А.Ганичев

Лицензия ПД 00801 от 06 октября 2000 г.

Подписано к печати 20.09.2004

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная

Гарнитура Times/Cyrillic

Уч.-изд.л. 1.24. Заказ № 46. Тираж 100 экз.

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова 184209, Апатиты, Мурманская область, ул.Ферсмана, 14

118955

РНБ Русский фонд

2005-4 15782

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ганичева, Светлана Николаевна

Введение.

Глава 1 Подходы к восстановлению лесных территорий, нарушенных воздушным промышленным загрязнением.

1.1 Дефолиирующие леса.

1.2 Техногенные пустоши.

1.3.1 Мелиоранты и удобрения.

1.3.2 Использование трав.

1.3.3 Использование древесных форм растений.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Восстановительная сукцессия на лесных территориях в условиях воздушного загрязнения"

В настоящее время специфика функционирования бореальных лесов, широко представленных в России, определяется, с одной стороны, сложившимися природными механизмами, с другой стороны, продолжительным и интенсивным действием антропогенных факторов. В условиях распространяющегося аэротехногенного загрязнения поиски путей поддержания жизнеспособности и восстановления лесов, несущих средообразующие, сырьевые и социальные функции, приобретают особую актуальность.

Механизмы дигрессионной сукцессии, вызванной влиянием выбросов медно-никелевых комбинатов в Мурманской области, изучались многими отечественными и зарубежными учеными (Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова, 1990; Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение, 1990; Цветков, 1990; Лукина, Никонов, 1991,1993; 1996; Панкратова, 1993; Черненькова, 1995; Lapland Forest Damage Project; 1991; Kozlov et al, 1993; Steinnes et. al., 2000 и др.), тогда как работы, посвященные подходам к восстановлению нарушенных территорий (пустошей) и исследованиям процессов демутации в окрестностях медно-никелевых комбинатов немногочисленны (Евдокимова и др., 1984; 1990; Цветков, Чекризов, 1987; Цветков, 1990; Gunn, 1995; Archambault and Winterhalder, 1995; Winterhalder, 1996; 1999; Lukina et al, 1997, 1998; Козлов, 2000).

Цель работы

Исследование восстановительной сукцессии на лесных территориях Кольского полуострова, подверженных воздушному промышленному загрязнению Задачи

• Исследование динамики видового состава растений в процессе дигрессии и восстановительной сукцессии

• Исследование питательного режима почв дефолиирующих лесов и техногенной пустоши

• Исследование питательного режима ели (подроста и взрослых деревьев) в дефолиирующих лесах.

• Исследование результатов оптимизации питательного режима еловых лесов методом внесения недостающих элементов в почву: изучение питательного режима почв и ели ( подроста и взрослых деревьев).

• Исследование питательного режима почв на начальных стадиях восстановительной сукцессии на техногенных пустошах

Научная новизна

• Дана сравнительная характеристика питательного режима почв под подростом и взрослыми деревьями ели в процессе дигрессии и демутации лесов в условихя воздушного промышленного загрязнения

• Дана сравнительная характеристика питательного режима подроста и взрослых деревьев ели в в процессе дигрессии и демутации лесов в условиях воздушного промышленного загрязнения

Практическая значимость

Результаты исследований могут быть использованы при разработки методов восстановления лесных территорий, нарушенных воздушным промышленным загрязнением.

Защищаемые положения

• Нарушение питательного режима почв, выражающееся в увеличении кислотности и содержания алюминия и тяжелых металлов и в снижении содержания основных элементов питания, является одной из основных причин дигрессии в лесах, а также формирования и длительного существования техногенных пустошей. Внесение недостающих элементов питания в почву (кальция, магния, азота, фосфора, калия) способствует оптимизации питательного режима дефолиирущих лесов и их демутации в условиях воздушного промышленного загрязнения.

• Питательный режим почв под подростом и взрослыми деревьями ели различается. Органогенные горизонты почв под взрослыми деревьями менее кислые, чем под подростом, что связано с образованием большего количества опада, сформированного хвоей более старших возрастных классов, богатых основаниями, в течение продолжительного времени. Содержание элементов питания (Са, Mg, К, Р, Ni, Си, Мп) в почвах под взрослыми деревьями значительно выше, чем под подростом. Данные различия, обнаруженные в фоновых условиях, сохраняются в процессе дигрессии и демутации лесов.

Реакция подроста на внесение мелиорантов и удобрений выражена более ярко, чем у взрослых деревьев ели. При внесении удобрений и мелиорантов содержание элементов питания в хвое подроста достоверно возрастает, увеличивается ее длина и масса.

Длина и масса хвои взрослых деревьев и подроста на стадиях дигрессии и демутации связана с обеспеченностью ели кальцием и магнием. Воздушное промышленное загрязнение, вызывая образование больших количеств горючего материала, способствует возникновению пожаров, тем самым не только прямо, но и косвенно определяя разнообразие растительных сообществ. В условиях аэротехногенного загрязнения ход природного восстановительного процесса после пожара на пустошах нарушается. Основные причины этого нарушения: 1 - высокий уровень загрязнения воздуха, что определяет отсутствие чувствительных к загрязнению видов лишайников и мохообразных — представителей ранних стадий пирогенных сукцессий; 2- незначительный банк семян в почве и отсутствие подземных органов возобновления у бореальных кустарничков; 3 - неблагоприятные эдафические условия. Перспективным подходом к восстановлению растительного покрова на техногенных пустошах является сукцессионный подход, который позволяет: а) содействовать колонизации территории местными видами; б) создавать растительный покров без трудоемких операций по подготовке территории (уборка камней, остатков растительности, рыхление почв и т.д.); в) создавать растительные сообщества с соответствующей окружающей среде структурно-функциональной организацией; г) создавать растительный покров, устойчивый к загрязнению; д) создавать растительные сообщества, способные к саморазвитию.

Результаты исследований были представлены и обсуждены на конференциях: «IV-VII научно-практические конференции КФ ПетрГУ» (Апатиты, 2001; 2002; 2003; 2004), «Естественнонаучные проблемы арктического региона» (Мурманск, 2002), «Молодые ученые промышленности Северо-западного региона» (С-Петербург, 2001), «Экология 2003» (Архангельск, 2003), «Современные методы эколого-геохимитческой оценки состояния и изменений окружающей среды» (Новороссийск, 2003).

Публикации

Результаты исследований представлены в 12 публикациях Благодарности

Выражаю сердечную признательность своим научным руководителям д.б.н. Н.В. Лукиной и В.В. Никонову за постоянную поддержку и оказание помощи в работе, а так же за ценные рекомендации и замечания; коллектив лаборатории наземных экосистем ИППЭС за помощь в проведении исследований. Огромное спасибо моим самым близким людям (маме Ане и папе Николаю, старшему брату Сергею) за поддержку, терпение и понимание, любовь которых помогала преодолеть все трудности на пути к защите.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Ганичева, Светлана Николаевна

Выводы;

1. Нарушение питательного режима почв, выражающееся в увеличении кислотности, содержания алюминия, тяжелых металлов и в снижении содержания основных элементов питания. Это обусловлено действием комплекса антропогенных факторов, таких как рубки, пожары и воздушное промышленное загрязнение, которое является одной из основных причин дигрессии в лесах, а также формирования и длительного существования техногенных пустошей.

2. Внесение недостающих элементов питания в почву (кальция, магния, азота, фосфора, калия) способствует оптимизации питательного режима дефолиирущих лесов и их демутации в условиях воздушного промышленного загрязнения.

3. Питательный режим почв характеризуется яркой пространственной изменчивостью, носящей сходный характер в фоновых условиях и на разных стадиях дигрессии и демутации лесов. Органогенные горизонты почв под взрослыми деревьями ели характеризуются менее кислой реакцией и более высоким содержанием Са, Mg, К, Р, Mn, Ni и Си, чем под подростом и в межкроновых пространствах. Это обусловлено более высоким содержанием кальция в более старой опадающей хвое взрослых деревьев и меньшим количеством осадков, проникающих под кроны взрослых деревьев ели, что препятствут выносу соединений элементов питания из почв.

4. В процессе дигрессионной сукцессии в органогенных горизонтах почв под взрослыми деревьями, подростом и в межкроновых пространствах происходит увеличение кислотности, содержания Си, Ni, Al и снижение концентраций Са, Mg, К, Na, Zn, Р. Отношение C:N существенно снижается, что может свидетельствовать об интенсификации процессов вымывания нитратов.

5. После применения СаСОз + NPK, ПФМУ + NPK в органогенных горизонтах почв под взрослыми деревьями и под подростом, а также в межкроновых пространствах происходит снижение кислотности почв и содержания доступных соединений тяжелых металлов и увеличение содержания Са, Mg, К, Р, Мп.

6. В фоновых условиях концентрации N, Са, Mg, Al, Mn, Zn, Си в хвое взрослых деревьев выше, чем в хвое подроста, что связано с различиями в питательном режиме почв. В дефолиирующих лесах хвоя подроста характеризуется более высоким содержанием Са и Mg, что может быть связано с более интенсивным вымыванием элементов питания из хвои взрослых деревьев и активным поглощением элементов питания из почвы подростом.

7. После внесения извести и плавленых фосфорно-магниевых удобрений с азофоской в почву в хвое взрослых деревьев и подроста происходит снижение концентраций тяжелых металлов, Al, S. После внесения плавленых фосфорно-магниевых удобрений обнаружено увеличение содержания Са, Mg, К, Р, Mn, Zn, N в хвое подроста и взрослых деревьев по сравнению с контролем. После внесения СаСОз + NPK хвоя подроста обогащается элементами питания (Са, Mg) более интенсивно, чем хвоя взрослых деревьев, что связано с интенсивными процессами выщелачивания элементов питания кислыми осадками из хвои взрослых деревьев.

9. Реакция подроста на внесение удобрений и мелиорантов носит более ярко выраженный характер. При внесении ПФМУ + NPK наблюдается увеличение длины хвои подроста вследствие повышения концентрации Са, Mg, К, Mn,\N, тогда как у взрослых деревьев длина хвои остается сопоставимой с контролем.

Ю.Плавленые фосфорно-магниевые удобрения, характеризующиеся не только, как известь, пролонгированным, но и мягким действием, не приводящим к слишком резкому изменению параметров питательного режима почв (например, резкому снижению кислотности), могут быть рекомендованы для оптимизации питательного режима в дефолиирующих лесах

И.В процессе техногенной дигрессии в сообществе происходит снижение видового богатства за счет выпадения мохообразных, лишайников и трав и возрастает участие устойчивых к промышленному загрязнению видов (луговика извилистого и вороники).

12.В условиях аэротехногенного загрязнения ход природного восстановительного процесса после пожара на пустошах нарушается. Основные причины этого нарушения: 1 - высокий уровень загрязнения воздуха, что определяет отсутствие чувствительных к загрязнению видов лишайников и мохообразных — представителей ранних стадий пирогенных сукцессий; 2- незначительный банк семян в почве и отсутствие подземных органов возобновления у бореальных кустарничков; 3 - неблагоприятные эдафические условия.

13.Сукцессионный подход к восстановлению растительного покрова на техногенных пустошах позволяет: а) содействовать колонизации территории местными видами; б) создавать растительный покров без трудоемких операций по подготовке территории (уборка камней, остатков растительности, рыхление почв и т.д.); в) создавать растительные сообщества с соответствующей окружающей среде структурно-функциональной организацией; г) создавать растительный покров, устойчивый к загрязнению; д) создавать растительные сообщества, способные к саморазвитию. 14. Оптимизация питательного режима почв путем внесения необходимых мелиорантов и удобрений ускоряет уже начавшуюся, но очень медленно, по сравнению с природными сроками, протекающую восстановительную сукцессию в редколесьях и «запускает» сукцессию на территориях длительно существующих техногенных пустошей.

Заключение

Воздушное промышленное загрязнение вызывает дигрессионную сукцессию в лесах. На основе параметров продуктивности, биогеохимических циклов элементов и структуры фитоценозов идентифицированы и описаны основные стадии техногенных дигрессий в хвойных лесах: для ельников зеленомошных - ельники зеленомошно-кустарничковые и злаково-кустарничковые, елово-березовые вороничные редколесья, для сосняков лишайниковых - сосняки кустарничковые и злаково-кустарничковые, сосновые кустарничковые редколесья, заключительная стадия техногенно-пирогенной дигрессии - техногенные пустоши. В условиях постоянного загрязнения окружающей среды восстановление нарушенных территорий в относительно короткий период невозможно без участия человека. Подходы к восстановлению должны определяться стадией техногенной сукцессии.

Одной из основных причин повреждения лесов на значительных территориях является нарушение питательного режима, связанное с действием воздушного загрязнения выбросами комбинатов медно-никелевого производства и пожары, обусловленные аэротехногенным загрязнением (Лукина, Никонов, 1998). Наблюдаются следующие нарушения питательного режима лесов: изменяется состав атмосферных выпадений - источника питания лесов; снижается эффективность использования атмосферной составляющей питательного режима в результате выпадения из сообщества лишайников и мохообразных; возрастает кислотность почв и почвенных растворов; происходит обеднение почв доступными для растений элементами питания в результате повышения кислотности почв, а также из-за ингибирования микроорганизмов, главным образом, грибов тяжелыми металлами; наблюдается дисбаланс в питании ели и сосны. Мировой опыт свидетельствует о том, что перспективным подходом к поддержанию жизненного уровня поврежденных лесов является оптимизация питательного режима методом внесения недостающих элементов в почву в составе мелиорантов и удобрений.

Причинами нарушения хода природной восстановительной сукцессии на техногенных пустошах в условиях продолжающегося воздушного промышленного загрязнения: 1) высокий уровень загрязнения воздуха, что препятствует формированию обычных для хвойных лесов пионерных стадий пирогенной сукцессии с участием лишайников и мохообразных; 2) незначительный банк семян в почве и отсутствие подземных органов возобновления кустарничков и трав на значительной территории из-за высокой частоты и интенсивности пожаров; 3) неблагоприятные эдафические условия для распространения сохранившихся в пожарных рефугиумах растений, поскольку большая часть территории почти полностью лишена органического слоя.

Проблема восстановления лесных территорий, нарушенных воздушным промышленным загрязнением, имеет особую актуальность на Кольском полуострове, который является одним из наиболее индустриально развитых регионов России. Эксперименты по восстановлению техногенных пустошей проводились с 80-х гт. прошлого столетия в зоне действия комбината «Североникель» (Цветков, 1987; 1991; Цветков, Чекризов, 1987; Панкратова и др., 1985; Панкратова, Цветков, 1988; Евдокимова, 1990; Gunn, 1995; Winterhalder, 1996; 1999; Lukina et. al., 1997; 1999). Залогом успеха применявшихся подходов являлись значительные субсидии в виде удобрений и мелиорантов (органического вещества и извести), специальные агротехнические мероприятия по подготовке почвы, а также подбор растений, устойчивых к воздушному загрязнению. Перспективным подходом к восстановлению лесных территорий является сукцессионный подход (Winterhalder, 1996; Лукина, Никонов, 1998), учитывающий стадию дигрессионной и восстановительной сукцессии.

Необходимо стремиться к созданию растительного покрова, способного существовать и развиваться без постоянных искусственных энергетических и вещественных субсидий. Важным этапом в реализации сукцессионного подхода является внесение недостающих элементов в почву в дефолиирующих лесах, с тем, чтобы способствовать повышению уровня жизненности этих лесов и препятствовать разрастанию техногенных редколесий и пустошей. Необходимыми условиями формирования пионерных стадий восстановительных сукцессий в техногенных редколесьях и пустошах являются: внесение мелиорантов и удобрений без семян растений с тем, чтобы способствовать колонизации местными видами территорий с сохранившимися пятнами покрова из живых растений; создание устойчивого к загрязнению покрова из злаков, рассматриваемых как виды-пионеры; посев и посадка устойчивых к загрязнению видов деревьев.

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННА^

БИБЛИОТЕКА 41

Глава 2 Средообразующие факторы, объекты и методы исследований 2.1 Средообразующие факторы 2.1.1 Климат

Климат на Кольском полуострове формируется под влиянием теплых масс воздуха из северных и центральных районов Атлантического океана и более холодных из атлантического сектора Арктики. Сказывается также близость незамерзающего Баренцева моря, согреваемого теплым течением Гольфстрим. Особенностью атмосферной циркуляции является интенсивная циклоническая деятельность зимой в переходные сезоны и слабо выраженная — в вегетеционный период. (Яковлев, 1961).

Леса Кольского полуострова почти целиком произрастают за Полярным кругом. Полуденная высота солнца изменяется здесь от 0 до 20 градусов в зимнее время и от 40-45 градусов летом. В связи с этим в декабре и январе на большей части территории наблюдается полярная ночь, когда солнце совсем не поднимается за горизонтом, а во второй половине мая,, июне и июле - полярный день. В этом случае солнце совсем не заходит за горизонт. Продолжительность полярного дня в летнее время 32-72, периода белых ночей — 46-70, полярной ночи -10-45 суток.

Самым теплым месяцем является июль, а самым холодным - январь или февраль. Средние годовые температуры воздуха колеблются в пределах от +0.2 градуса Цельсия до -1.8

Для этого региона характерно резкое изменение температуры воздуха по сезонам года. Зима начинается в середине — конце октября и заканчивается в конце апреля - начале мая, когда могут могут наблюдаться последние заморозки, и продолжается примерно 6-7 месяцев.

Весенний период начинается при устойчивом переходе положительных средних суточных температур через 0. Такая температура воздуха наступает в конце апреля - начале мая. В период весны происходит устойчивый переход средних суточных температур воздуха выше +5 градусов. С этого момента начинается вегетационный сезон. Лето начинается с устойчивого перехода средних суточных температур воздуха выше +10 градусов. Оно начинается в середине июня и заканчивается в конце августа. Лето длится 2 -2.5 месяца. Осенний период начинается в конце августа при устойчивом переходе средних суточных температур воздуха менее +10 градусов и ниже, при которых могут наблюдаться заморозки. Заканчивается осень в середине - конце октября.

За год на равнинной территории региона выпадает 500 - 600 мм атмосферных осадков (Лукина, Никонов, 1998).

Для Кольского полуострова характерна годовая величина коэффициента увлажнения около 1.2-1.3 (Иванов, 1941) На фоне общего избыточного увлажнения период биологической активности четко дифференцируется на два подпериода:

1) засушливый весенне-летний

2) избыточно-влажный летне-осенний

Влажность воздуха довольно высокая, что связано с преобладанием воздушных масс морского происхождения в зимний период и переходные сезоны, а также испарением с поверхности большого количества рек, озёр и болот. Поэтому в зимний и осенний периоды средняя месячная влажность колеблется от 80 до 90.% В весенне-летний период колебания средней месячной влажности составляет 65-80% Относительная влажность воздуха составляет менее 30% или атмосферная засуха имеет место только в мае, июне и июле месяцах. Но за весь этот период число дней с атмосферной засухой ничтожно мало.

В целом можно выделить следующие особенности климата Кольского полуострова, которые играют определяющую роль в формировании питательного режима бореальных лесов: -гумидный режим

-атмосферные выпадения преимущественно в теплый период

-практически повсеместное отсутствие многолетней мерзлоты

-короткий вегетационный период с низкими температурами воздуха и почв и наличие заморозков

-высокая относительная влажность воздуха и большая облачность в течение года

-полярный день в весенне-летний период -мягкая и продолжительная зима

-оттепели в течение всего зимнего сезона (Лукина, Никонов, 1998) 2.1.2 Рельеф Кольского полуострова

Кольский полуостров является частью Балтийского щита (Стрелков и др., 1976). Четвертичные отложения преобладают среди образований платформенного щита, покрывая почти сплошным плащом его кристаллический фундамент. Среди четвертичных отложений мореные отложения последнего оледенения занимают ведущее положение. Для гранулометрического состава морены свойственно высокое, но очень непостоянное содержание валунов. Обычно валуны составляют около половины массы породы, хотя на отдельных участках их количество колеблется от 80 до 15-20%. Гранулометрический состав мелкозернистой части показывает, что отложения отличаются слабой глинистостью. Наибольшая концентрация характерна для обломочных частиц величиной 0.01-0.25 мм (Лукина, Никонов, 1993). Расчлененный рельеф и высокая водопроницаемость преобладающих мореных почвообразующих пород гранулометрического состава обуславливают неравномерное распределение влаги по отдельным её элементам. Значительная крутизна склонов и небольшая мощность песчаного мореного слоя, подстилаемого плотными кристаллическими породами, способствуют быстрому скатыванию влаги с верхних частей склонов в понижения и вызывают интенсивную водную миграцию элементов питания (Никонов, 1978; Никонов, Манаков, 1979)

2.1.3 Растительность Кольского полуострова

Географическое положение Кольского Севера и более мягкий климат определяют развитие преимущественно бореальных типов растительности: хвойных лесов и бореальных болот, сменяющихся при продвижении на север и с увеличением высоты местности берёзовыми редколесьями и криофильными кустарничковыми и лишайниковыми сообществами (Цинзерлинг, 1934; Раменская, 1983).

В северо-таёжной подзоне господствуют хвойные леса, определяя облик его основных ландшафтов. Это еловые и сосновые леса незначительной высоты (12-16 метров), с сильно разреженностью древостоев, значительным участием в них берёзы (до 50%) (Лукина, Никонов, 1993)

По данным Т П. Некрасовой (1961) более половины лесопокрытой площади Кольского Севера приходится на еловые леса, древесный ярус в которых формируется двумя видами ели:

1) Ель сибирская (Picea obovata Ledeb)

2) Ель финская (Picea fennica Regel Кот)

Последняя встречается только в районах Хибинских гор, где она произрастает наряду с преобладающей здесь елью сибирской.

Первые попытки систематизации и типизации еловых лесов севера предпринимали В.Н. Сукачёв (1928) и Ю.Д. Цинзерлинг (1934) Для еловых лесов Кольского полуострова такая схема разработана В.В. Никоновым и P.M. Лебедевой (1976). Авторы выделяют три класса еловых типов лесов. Это ельники травянистые (Piceetum herbosa), ельники сфагновые (Piceetum sphagnosa), ельники кустарничково-зеленомошные (Piceetum fruticuloso-hylocomiosa). Ельники травянистые формируются на небольших участках и занимают хорошо увлажненные и относительно богатые минеральные почвы. В напочвенном покрове преобладают в основном травянистые растения: папоротникообразные, иван-чай, линнея северная и другие. Общими чертами ельников сфагновых являются: угнетённый рост ели, господство в моховом ярусе сфагновых мхов, наличие застойного увлажнения и торфяно-болотных почв.

Наиболее представлены еловые леса класса ельников кустарничково-зеленомошного, которые занимают 80% площади еловых лесов Кольского Севера (Мелехов, 1961). Они произрастают на плакорах и вершинах, верхних частях склонов и возвышенностей. Для фитоценозов этих биогеоценозов характерны следующие черты: первый ярус состоит из ели с примесью берёзы (до 20% и более) и сосны (обычно меньше 10%); отсутствие второго яруса и подлеска; хорошо развит кустарничковый ярус и мощный сплошной покров из зеленых мхов.

Преимущественно распространены два типа биогеоценозов: воронично-черничные (P. Empetroso-mirtillosum), бруснично-черничные (P. Vaccinioso-myrtillosum). В напочвенном покрове преобладают либо вороника и черника, либо брусника и черника. В напочвенном покрове встречаются представители папоротникообразных (плаун годичный) и двудольного разнотравия. Это в основном дёрен шведский и луговик извилистый. В моховом покрове преобладают гипокомиум, плеорозиум, изредка декранум (Никонов, Лебедева 1976)

Особенность рассматриваемого класса еловых лесов является тот факт, что кустарнички в них произрастают не фрагментарно, а формируют хорошо развитый и четко выраженный ярус (Никонов, 1978). «

2.1.4 Почвы Кольского Севера

В еловых биогеоценозах Кольского Севера, развивающихся на четвертичных (мореных) отложениях, формируется очень своеобразные иллювиально-гумусовые почвы, имеющие морфологически четко выраженные черты подзолообразовательного процесса (Никонов 1979, 1987; Манаков, Никонов 1981). Профилю данных почв свойственен следующий набор генетических горизонтов: А0 — А2 - Bhfa -Be -С и характерны такие 4 морфологические признаки, как карликовость, наличие органогенных горизонтов, осветленность верхней минеральной толщи, наличие иллювиированной органики, а в минеральных горизонтах преобладающими фракциями являются крупнозем и песок.

Для подзолов характерна биогенная аккумуляция физиологически важных элементов (азот, кальций, калий, фосфор, сера, магний) в горной подстилке и дифференцированное распределение оксида кремния, алюминия, железа по минеральному профилю.

На Кольском полуострове в районах избыточного увлажнения и анаэробиозиса наблюдается формирование торфянисто-глеевых почв, отличающиеся от подзолов большей мощностью почвенных горизонтов. Ввиду постоянного избыточного увлажнения в нижней части профиля минеральных горизонтов могут быть четко выражены признаки оглеения: ржавые и охристо-ржавые, сизые пятна и разводы. Преобладающими фракциями в минеральных горизонтах является оглеенный завалуненный песок.

По типу формирования у торфянисто-глеевых почв различают низинный и переходный (верховой остаточно-низинный), отличающиеся друг от друга мощностью торфяного слоя и ботаническим составом последнего. У почв низинного типа в этом слое преобладают остатки травянистых растений, а у переходного типа - остатки сфагнума. Кроме этого, органогенные горизонты торфянисто-глеевых почв значительно богаче элементами минерального питания по сравнению с подзолами, что связано с растениями — торфообразователями (Манаков, Никонов, 1981).

2.1.5 Промышленное загрязнение

Основными источниками промышленного загрязнения на Кольском полуострове являются крупнейшие медно-никелевые комбинаты

Североникель» и «Печенганикель». Компонентами выбросов комбинатов цветной металлургии являются диоксид серы (73%), оксид углерода (8%), диоксид азота (4%) и тяжелые металлы (Си, Ni, Со), входящие в состав сульфидных медно-никелевых руд. (Доклад о состоянии окружающей среды., 2002).

Комбинат «Североникель» был построен в 1938 году в городе Мончегорске для переработки местных сульфидных медно-никелевых руд со средним содержанием серы менее 1.2 %. Сразу после окончания второй мировой войны (1946) в переработку помимо местных руд были вовлечены руды Печенгского месторождения (северо-западная часть Мурманской области) со средним содержанием серы 6.5%. До 1967 года воздушные промышленные выбросы не проходили очистку. Использование серы из металлургических газов и производство серной кислоты были начаты в 1968 году, что позволило резко уменьшить выбросы SO2 в атмосферу с 135 до 70 тонн в год (рис.2.1 по Лукина, Никонов, 1998; Кислотные осадки и лесные почвы, 1999). тыс.т./год Североникель

300 п

1960 1968 1974 1978 1982 1986 1990 1996

HS04

Рис. 2.1 Динамика выбросов SO4 комбинатом «Североникель»

В 1969 году комбинат приступил к переработке норильских руд с очень высоким содержанием серы (до 30%) и более богатым, чем местное сырьё, тяжёлыми металлами, выбросы которых остаются высокими (рис. 2.2 по Лукина, Никонов, 1998). О тыс. т/год

3,2 2,4 1,6 0,8 0

Североникель £1;

1984 1990 1992 1994 1996 год

Ш Ni

Си О

Печенганикель

Ш Ni Ш Си

Рис. 2.2 Динамика выбросов в атмосферу тяжелых металлов комбинатами «Печенганикель» и «Североникель"

Комбинат «Печенганикель» расположен на двух промышленных площадках (г. Заполярный и пос. Никель Мурманской области), первый цех которого начал функционировать с 1940 года. В 1946 году после окончания военных действий были восстановлены рудник и плавильный цех, а так же начата переработка печенгских медно-никелевых руд, со среднем содержанием серы 6.5%. С 1959 комбинат перешел работать на сырье Ждановского месторождения и привошых высокосернистых норильских рудах. Ежегодно комбинат «Печенганикель» выбрасывает в атмосферу металлсодержащую пыль

Cu, Ni, Со) и сернистый ангидрид, которые являются основными загрязнителями окружающей среды. Например, в 2002 году выбросы комбината составили 70 тыс. т (SO2) - для города Заполярный и 170 тыс. т - для Никеля. В среднем с металлсодержащей пылью в атмосферу выбрасывается 300 т. никеля, 175т - меди, 11т- кобальта (Доклад о состоянии окружающей среды., 2002), что гораздо ниже по сравнению с 1996 годом. Согласно сведениям Мурманского областного комитета охраны природы и данным комбината, в 1989 году в атмосферу выбрасывалось около 500 т никеля, 300 т меди и 18 т кобальта (Копцик и др., 1998). В настоящее время снижение в составе выбросов меди и никеля происходит и на комбинате «Североникель». Так с 1998 по 2001 год выбросы никеля снизились с 1304 т/год до 1126, меди с 874 до 827 т/год, тогда как концентрации кобальта остались на прежнем уровне (35-44 т/год) (Вагсап, 2002).

Исходя из данных приведенных выше, в последнее время происходит снижение количества выбросов тяжелых металлов (Си, Ni, Со) как в связи с сокращением объёмов производств, так и улучшением методов очистки. (Дончева, 1978; 1990; Лукина, Никонов, 1993; 1996; Степанов и др. 1992; Ярмишко, 1997).

С 1999 года, Кольская ГМК совместно с институтом «Гипроникель» начала разработку концепции развития промышленности до 2015 года, в том числе в ней рассматриваются проблемы повышения эффективности очистки выбросов. В частности, предлагается новая технология плавки концентрата руды в брикеты, что приведет к увеличению в продукции содержания металлов (до 9%) и сохранит серу в сырье. В результате будут снижены выбросы в атмосферу серы (до 12-13 тыс. тонн) и тяжелых металлов. .Тем не менее, уже сегодня актуальна проблема восстановления нарушенных прилегающих к комбинатам территорий.

2.2 Объекты

Длительный полевой эксперимент осуществлялся в период с 2000 — 2001 гг. - для нарушенных лесных сообществ и с 1997 — 2001 гг. для полностью разрушенных территорий - техногенных пустошей.

Исследования проводились на стационарных пробных площадях, занятых еловыми и сосновыми лесами Кольского полуострова, расположенных на разном удалении от источников загрязнения и представляющих собой различные стадии дигрессионной и демутационной сукцессии, которые были вызваны воздушным промышленным загрязнением, пожарами и рубками. Основные стадии техногенных дигрессий были выделены на основе параметров продуктивности, биогеохимических циклов элементов питания и структуры фитоценозов для хвойных лесов Кольского полуострова (Лукина, Никонов, 1993; 1996; 1998; Лукина и др., 2003).

Непосредственно для еловых лесов эти стадии представлены ельниками зеленомошно-кустарничковыми, луговиково-кустарничковыми, елово-березовыми вороничными редколесиями. Для сосновых лесов — сосняками кустарничковыми и луговиково-кустарничковыми, сосновыми кустарничковыми редколесьями. Заключительная стадией техногенно-пирогенной дигрессии в обоих типах леса будет являться образование техногенной пустоши.

Принадлежность выбранных объектов еловых биогеоценозов к зеленомошно-кустарничковому и соняков к лишайниковому типам подтверждено геоботаническими описаниями Монче-тундры до начала функционирования комбинатов цветной металлургии (Боброва, Качурин, 1934) и исследованиями направленных на изучение первичной продуктивности и процессов почвообразования в еловых лесах Кольского Севера (Манаков, 1961).

Уровень техногенного загрязненияна мониторинговых площадях был определен исходя из состава атмосферных выпадений (табл.2.1 по Лукина и др., 2003).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ганичева, Светлана Николаевна, Апатиты

1. Андреева Е.Н. Распространение мохообразных в сосновых лесах Мурманской области при атмосферном загрязнении // Взаимодействие между лесными экосистемами и загрязнителями. Таллин, 1982. - С. 111-113.

2. Андреев Н.А. Луговедение. М.: Агропромиздат, 1985. - С.46-47.

3. Андреев Н.Г. Костер безостый. — М.: Государственное издательство с/х литературы, 1960. -С.30-38.

4. Антропогенная динамика растительного покрова Арктики и Субарктики: принципы и методы изучения / Ред. Б.А. Юрцев. С-Пб., 1995. - 186с.

5. Антропогенные изменения в растительном покрове Эстонии (Anthropogenous changes in the plant cover of Estonia). Тарту: АН ЭССР, 1981. - 163c.

6. Аринушкина E.B. Руководство по химическому анализу почв. M.: МГУ, 1970.-491с.

7. Балашов Л.С., Андриенко Т.Л., Кузьмичев А.И., Григора И.М. Изменение растительности и флоры болот УССР под влиянием мелиорации. Киев: Наук. Думка, 1982.-292с.

8. Бекаревич Н.Е., Масюк Т.Н., Чабан И.П. Принципы, методы формирования и регулирования плодородия рекультивационных земель в черноземной зоне Украины // Экология и рекультивация техногенных ландшавтов. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1992. -С.227-254.

9. Белов Н.П., Барановская А.В. Почвы Мурманской области. — Л.: Наука, 1969.-146с.

10. Биологическая рекультивация на Севере (Вопросы теории и практики). -Сыктывкар, 1992.-104с.

11. Бобкова К.С., Загирова С.В. Некоторые аспекты структурно-функциональной организации сосновой хвои разного возраста // Лесоведение. -1999. №4. -С. 58-63.

12. Боброва Л.И., Качурин М.Х. Очерк растительности Мончетундры // Материалы по растительности центральной и западной частей Кольского полуострова. М.-Л., 1936. - С. 95-121.

13. Болтнева Л.И., Игнатьева А.А., Карабань Р.Т., Назаров И.М., Сисигина Т.И. Прогностическая модель поражения растительности промышленными выбросами в атмосферу // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. Таллин, 1982. С.163-173.

14. Бочаров И.В. Влияние минеральных удобрений на прирост по высоте в приспевающих еловых насаждениях // Лесное хозяйство. 1980. №9. - С.20-22.

15. Бочаров И.В. Влияние минеральных удобрений на прирост деревьев по диаметру // Лесное хозяйство. 1983. №10. — С.59-61.

16. Бурда Р.И. Антропогенная трансформация флоры. — Киев: Наук. Думка, 1991.-168с.

17. Власова Т.М. Состояние лишайников в условиях атмосферного загрязнения // Науч.-техн. бюл. СО ВАСХНИЛ. 1987. - № 24-25. - С.27-30.

18. Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова / под редакцией Б.Н. Норина, В.Т. Ярмишко. Л: Наука, 1990. -195с.

19. Вольф Э. Хвойные деревья и кустарнички Европы и Азиатской части СССР. Л.: Ленинград, Лесной институт, 1925. - 173с.

20. Ворон В.П., Мазепа В.Г., Приступа Г.К. Влияние удобрений на устойчивость сосновых молодняков к промышленным эмиссиям // Применение удобрений в лесном хозяйстве. Тез. докл. Архангельск., 1988. — С.186.

21. Второва В.Н. Круговорот веществ некоторых типов северо-таёжных лесов при техногенном воздействии // Почвоведение. 1986. № 4. — С.90-102.

22. Горшков В.В. Влияние атмосферного загрязнения окислами серы на эпифитные лишайниковый покров северо-таежных сосновых лесов // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. - С.144-159.

23. Горшков В.В., Горшков В.Г. Характеристики восстановления лесных экосистем после пожаров: Препринт 1850. ПИЯФ. СПб., 1992. - 39 с.

24. Горшков В.В., Горшков В.Г., Данилов — Данильян В.И., Лосев К.С., Макарьева A.M. Биологическая регуляция окружающей среды // ЭКОС информ федеральный вестник экологического права. 1999. №5 — С.106-111.

25. Груздев Б.И., Дегтева С.В., Мартыненко В.А., Умняхин А.С. Процессы восстановления растительности в техногенных ландшафтах европейского Севера // Тр. Коми Н.Ц. Ур.О АН СССР. Сыктывкар, 1989. - № 104. - С.91-95.

26. Груздев Б.И., Мартыненко В.А. Растительный покров техногенных участков на европейском Севере// Освоение Севера и проблемы рекультивации. Сыктавкар, 1994. - С. 101 -106.

27. Доклад о состоянии окружающей природной среды Мурманской области в 2001 году. Мурманск: комитет природных ресурсов РФ, 2002. - 115с.

28. Дончева А.В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности. 1978.28с.

29. Дружинина О.А. Динамика растительности в районах интенсивного освоения Крайнего Севера / Сообщества Крайнего Севера и человек. — М.: Наука, 1985.-С.205-230.

30. Дружинина О.А., Мяло Е.Г. Охрана растительного покрова Крайнего Севера: проблемы и перспективы. М.: Анропромиздат, 1990. - 176с.

31. Евдокимова Г.А., Кислых Е.Е., Мозгова Н.П. Биологическая активность почв в условиях аэротехногенного загрязнения на Крайнем Севере. Л.: Наука, 1984.-120с.

32. Евдокимова Г.А. К оценке степени токсичности подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами. / Структура и функции наземных и водных экосистем Севера в условиях антропогенного воздействия. КНЦ АН СССР, 1990.-С. 53-58.

33. Евдокимова Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1995. - 272с.

34. Евсеев А.В., Куликов К.И. Устойчивость почв севера к воздействию цветной металлургии // Освоение Севера и проблемы природовосстановления. Тез.докл. V международной конференции 5-8 июня, Сыктывкар. Сыктывкар, 2001.-С.80-81.

35. Зонн С.В. Эволюция почв в лесных биогеоценозах // Почвоведение. — 1963. №10. -С.

36. Зубарева О.Н., Скрипалыцикова JI.H., Грешилова Н.В., Харук В.И. Зонирование ландшафтов, подверженных техногенному воздействию выбросов норильского горно-металлургического комбината // Экология. 2003. № 6. -С.415-419.

37. Иванов Н.Н. Зоны увлажнения земного шара // Известия АН СССР, серия география. 1941. №3. - С.261-286.

38. Израэль Ю.А., Гасилина Н.К., Ровинский Ф.Я., Филиппова Л.М. Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения природной среды. -Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 115 с.

39. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растения. — Новосибирск: Наука, 1991.-151с.

40. Инсаров Г.Э., Инсарова И.Д. Лишайники в условиях фонового загрязнения атмосферы двуокисью серы // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометиздат, 1986. т. 9. — С.242-258.

41. Казимиров Н.И., Куликова B.C., Новицкая Ю.Е. Применение минеральных удобрений в еловых лесах Карелии // Питание древесныхрастений и проблема повышения продуктивности лесов. — Петрозаводск, 1972 — С. 74-93.

42. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность, 1981.-262с.

43. Карпачевский Л.О. Динамика свойств почвы. М.: ГЕОС, 1997. — 170 с. Кислотные осадки и лесные почвы / под ред. В.В. Никонова и Г.Н. Копцик. -Апатиты, 1999.-320с.

44. Кищенко И.Т. Сезонный рост хвои некоторых видов Pinus L., интродуцированных в южную Карелию // Растительные ресурсы. 2000. Вып. 2. -С.53-61.

45. Копцик Г.Н., Недбаев И.П., Копцик С.В., Павлюк И.Н. Загрязнение почв лесных экосистем тяжелыми металлами под влиянием атмосферных выбросов комбината «Печенганикель» // Почвоведение. 1998. №8. - С.988-995.

46. Костенко А.В. Улучшение питательного режима лесных почв, подверженных аэрозагрязнению: Тез. докл. Применение удобрений в лесном хозяйстве. Архангельск, 1988. - С.184-185.

47. Котелина Н.С., Арчегова И.Б., Мартыненко В.А. Структура, продуктивность травостоев и почв разновозрастных сеянных лугов // Биогеоценотические исследования в восточной тундре. Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1979. - С.29-54.

48. Котелина Н.С. Сукцессии на сеяных лугах в тундре // Освоение Севера и проблемы природопользования. Тез. докл. IV международной конференции, 3-7 августа 1998г, Сыктывкар. Сыктывкар, 2000. - с.206-211.

49. Красовская Т.М., Фролова Н.О. Техногенные экотопы на Северной границе леса Русской и Финской Лапландии // Освоение Севера и проблемы природопользования. Тез. докл. IV международной конференции, 3-7 августа, 1998. Сыктывкар. Сыктывкар, 2000. - 304с.

50. Крючков В.В. Крайний Север: проблемы рационального использования природных ресурсов. М., 1973. - 137с.

51. Крючков В. В., Сыроид Н. А. Изменение экосистемы Кольского Севера под влиянием антропогенной деятельности // Биологические проблемы Севера. Тез. докл. VIII всесоюзного симпозиума. — Апатиты: изд-во Кольского филиала АН СССР, 1979. -С. 39-42.

52. Лайдинен Г.Ф., Калинина С.И. Особенности развития дикорастущих трав на торфяных почвах // 3 научная конференция. Тез. докл. 1997. - С.5-11.

53. Ларионова Н.П., Сидорова В.А., Дубровина И.А. Устойчивость луговых ценозов к загрязнению хромом // Освоение Севера и проблемы природопользования. Тез. докл. 5 Международной конференции. Сыктывкар, 2001.-302с.

54. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение / под ред. В.А.Алексеева. -Л.: Наука, 1990. 200 с.

55. Лукина Н.В., Никонов В.В. Состояние еловых биогеоценозов Севера в условиях техногенного загрязнения. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1993. - 134с.

56. Лукина Н.В., Никонов В.В. Биогеохимические циклы в лесах севера в условиях аэротехногенного загрязнения. В 2х частях. 4.1. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 1996.- 213с; Ч.2.- Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 1996.-192с.

57. Лукина Н.В., Никонов В.В. Питательный режим лесов Северной тайги: природные и техногенные аспекты. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 1998.- 316с.

58. Лукина Н.В., Никонов В.В., Калацкая М.Н. Химический состав хвои ели на Кольском полуострове // Лесоведение. 2000. № 3. - С.55-64.

59. Лукина Н.В., Горбачева Т.Т., Никонов В.В., Лукина М.А. Пространственная изменчивость кислотности почв в процессе техногенной сукцессии лесных биогеоценозов // Почвоведение. 2003. № 1. — С.33-47.

60. Манаков К.Н. Поглощение растительностью минеральных элементов и азота из почвы в лесах Кольского полуострова // Почвоведение. — 1961. №8. -С.34-41.

61. Манаков К.Н., Никонов В.В. Биологический круговорот минеральных элементов и почвообразование в ельниках Крайнего Севера. Л.: Наука, 1981. -196с.

62. Мелехов И.С. Особенности лесов Кольского полуострова и пути их изучения / Леса Кольского полуострова и их возобновление. М., 1961. — С.5-18.

63. Миркин Б.М. Антропогенная динамика растительности. М.: ВИНИТИ, 1984. - С. 139-235. - (Итоги науки и техники. Сер. Ботаника; т.5)

64. Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии. М.: Наука, 1989.223 с.

65. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломец А.И. Современная наука о растительности. М., «Лотос», 2000г. - 264с.

66. Миронова С.И. Растительность техногенных ландшафтов Северо-востока Якутии и проблемы их биологической рекультивации // Освоение Севера и проблемы рекультивации. Сыктывкар, 1994. - С. 122-129.

67. Митрофанов Д.П. Химический состав лесных растений Сибири. -Новосибирск: Наука, 1977. 120с.

68. Михайлова Т.А., Анисимова О.А., Бережная Н.С. Факторы ослабления лесов Верхнего Приангарья // Энтомологические проблемы Байкальской Сибири. Новосибирск: Наука, 1998. - С. 153-159.

69. Москаленко Н.Г. Особенности процесса восстановления растительного покрова на трассах линейных сооружений Севера Западной Сибири // Известия ВГО.- 1975.-т. 107, вып. 1.-С.62-67

70. Москаленко Н.Г. Антропогенная динамика растительности равнин Криолитзоны России. Новосибирск: Наука, Сиб. Издательская фирма РАН, 1999.-280с.

71. Некрасова Т.П. Взаимоотношение сосны и ели в лесах Кольского полуострова // Леса Кольского полуострова и их возобновление. М., 1961. — С.63-70.

72. Никонов В.В. Биогеохимические особенности минерального обмена между почвой и растительностью в ельнике воронично-черничном / Биологическая продуктивность и обмен в лесах Кольского полуострова. -Апатиты: Изд-во Кировкий рабочий, 1978. С.18-36.

73. Никонов В.В. Особенности почвообразования в северо-таежных еловых биогеоценозах // Почвоведение. 1979. №9. — С.20-31.

74. Никонов В.В. Почвообразование на северном пределе сосновых биогеоценозов. Л.: Наука, 1987. - 142с.

75. Никонов В.В., Лебедева Р.М. Ель и еловые леса в центральной части Кольского полуострова // Изучение растительных ресурсов Мурманской области. 1976. - С. 53-64.

76. Никонов В.В., Лукина Н.В. Биогеохимические функции лесов на северном пределе распространения. — Апатиты, 1994. — 315с.

77. Никонов В.В., Манаков К.М. Экологические и биогеохимические особенности северо-таежных лесов Кольского полуострова // Экология. 1979. №5.-C.33-38.

78. Никонов В.В., Переверзев В.Н. Почвообразование в Кольской Субарктике. Л.: Наука, 1989. - 168с.

79. Одум Ю. Экология: в 2 т. Т. 1-М.: Мир, 1986.-328с.; Т.2.-М.: Мир, 1986.376с.

80. Орлов А .Я., Кошельков С.П Почвенная экология сосны. — М.: Наука, 1971.-322с.

81. Орлов Д. С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 376 с.

82. Панкратова Р.П., Цветков В.Ф., Никонов В.В. Изменение свойств подзолистых гумусовых Al-Fe почв северных техногенных ландшафтов (Кольский полуостров) в результате рекультивации // VII Делегатский съезд почвоведов. Тез. докл. Ташкент, 1985. -С. 185

83. Панкратова Р.П., Цветков В.Ф. Роль удобрений при рекультивации почв, нарушенных промышленными выбросами на Крайнем Севере // Применение удобрений в лесном хозяйстве. Тез. докл. Архангельск., 1988. — С. 182-183.

84. Панкратова Р.П. Влияние выбросов комбината «Североникель» на лесные почвы // Растительные ресурсы Европейского Севера: продуктивность, рациональное использование, охрана. КНЦ РАН, Апатиты, 1993. С. 16-18.

85. Парфенов В.И., Ким Г.А., Рыковский Г.Ф. Антропогенные изменения флоры и растительности Белоруссии. Минск: Наука и техника, 1985. - 294с.

86. Паршевников A.JL, Серый B.C., Бахвалов Ю.М. Повышение продуктивности хвойных лесов в Архангельской области применением минеральных удобрений // Повышение продуктивности лесов Европейского Севера. Архангельск, 1974. С. 163-181.

87. Петрашов В.В. Начала нооценологии. Наука о восстановлении экосистем и создание нооценозов. М., 1998. - 277с.

88. Петров С.М. Применение удобрений в культурах сосны, подверженных воздействию промышленных выбросов // Применение удобрений в лесном хозяйстве. Тез. докл. Архангельск., 1988. - С. 180-181.

89. Попов П.П. Ель на востоке Европы и Западной Сибири: Популяционно-географическая изменчивость и её лесоводственное значение. Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1999. - 169с.

90. Правдин В.Н., Коропачинский И.Ю. Изменчивость ели (Picea abies Linnei Karst.) на территории Евразии. Пути и методы обогащения дендрологии Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1969.-С. 68-73.

91. Придача В.Б. Соотношение N:P:K как показатель гомеостаза у хвойных в условиях аэротехногенного загрязнения: Сборник работ аспирантов исоискателей института леса / Под. ред. А.Д. Волкова. Петразоводск, 2002. -162с.

92. Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.245 с.

93. Прокушкин С.Г. Минеральное питание сосны (на холодных почвах). -Новосибирск: Наука, 1982.-е.

94. Пушкина Н.М. Естественное возобновление растительности на лесных гарях // Труды Лапланского государственного заповедника, выпуск IV, Москва, I960.- С.5-125.

95. Раменская МЛ. Анализ флоры Мурманской области и Карелии. Л.: Наука, 1983. -216с.

96. Рождественский Ю.Ф., Сарапульцев И.Е. Результаты опытов по испытанию растений для рекультивации земель на полуострове Ямал. // Экология. 1997. № 5 . С.348-352.

97. Сердюкова А.В., Касимов В.Д., Ларикова Р.Д., Мельчанов В.А. О применение удобрений в условиях промышленного загрязнения // Применение удобрений в лесном хозяйстве. Тез. докл. Архангельск., 1988. С. 181-182.

98. Синькевич Е.И. Изменение агрохимических свойств и плодородия торфянистых почв в процессе их окультуривания // Влияние мелиорации на состав и свойства торфянистых почв. Петрозаводск. 1985. С. 22-33.

99. Скрипниченко И.И., Золотарева Б.Н., Мартин Ю.Л. Мхи и лишайники как индикаторы содержания ртути окружающей среды. Таллинн: Таллинское книжное издательство, 1978. С. 72-74.

100. Смольянинов И.И. Биологический круговорот веществ и повышение продуктивности лесов. М.: Лесная промышленность, 1969. - 192с.

101. Смит У.Х. Лес и атмосфера. М.: Прогресс, 1985. - 430с.

102. Степанов A.M., Кабиров Р.Р., Черненькова Т.В., Садыков О.В., Ханисламова Г.М., Некрасова JI.C., Бутусов О.Б., Бальцевич JI.A. комплексная экологическая оценка техногенного воздействия на экосистемы южной тайги. — М.:Изд-во ВНИИЦлесресурс, 1992. 246с.

103. Стрелков С.А., Евзеров В.Я., Кошечкин Б.И. История формирования рельефа и рыхлых отложений северо-восточной части Балтийского щита. — Л.г Наука, 1976.-164с.

104. Сукачев В.Н. Растительные сообщества (введение в фитоценологию). -M.-JL: Книга, 1928. 232с.

105. Сумина О.И. Флористическое разнообразие растительности карьеров с субстратами различного механического состава // Флора антропогенных местообитаний Севера. М.: ИГ РАН, 1996. - С.167-192.

106. Теплоухов Ф.А. Известия о деятельности лесного общества (Сообщения о коллекции еловых шишек) // Лесной журнал. 1872. № 6. - С.86-91.

107. Техногенные сукцессионные системы растительности Якутии (На примере Западной и южной Якутии) / отв.ред. Миркин Б.М. Новоссибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000 .-151с.

108. Титлянова А.А., Афанасьев Н.А., Наумова Н.Б., и др. Сукцессия и биологический круговорот. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1993. -134с.

109. Тихановский А.Н. Формирование дернины при рекультивации нарушенных земель на Ямале // Освоение Севера и проблемы природопользования. Тез. докл. V международной конференции. — Сыктывкар, 2001.-302с.

110. Тюльдюков В.А., Прудникова А.Д., Егикян A.M. Влияние состава травосмесей и числа укосов на формирование агрофитоценозов // Известия ТСХА. 1999. выпуск № 4. - С.33-43.

111. Ушакова Г.И. Биогеохимическая миграция элементов и почвообразование в лесах Кольского полуострова. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1997. - 150с.

112. Харин В.Н., Федорец Н.Г., Шильцова Г.В., Дьяконов В.В., Спектор Е.Н. Географические закономерности аккумуляции тяжелых металлов во мхах и лесных подстилках на территории Карелии // Экология. — 2001. №2. — С. 155158.

113. Харук В.И., Винтербергер К., Цибульский Г.М., Яхимович А.П., Мороз С.Н. Техногенное повреждение притундровых лесов Норильской долины // Экология. 1996. №6. - С.424-429.

114. Цветков В.Ф. К проблеме восстановления леса в зоне влияния промышленных выбросов на Кольском полуострове // Проблемы исследования и охраны природы в регионе Белого моря. Мурманск: Мурманское книжное издательство, 1987.-С.148-156.

115. Цветков В.Ф. Состояние лесов, подверженных влиянию воздушных выбросов Мурманской области и проблемы их сохранения // Экологические исследования в лесах Европейского Севера. Архангельск, 1991. - С. 125-136.

116. Цветков В.Ф. Повреждение лесов промышленными выбросами медно-никелевого комбината в Мурманской области // Проблемы лесоведения и лесной экологии. М., 1990. С. 618-621.

117. Цветков В.Ф., Чекризов Е.А. Опыт лесной рекультивации на территориях, подверженных промышленным выбросам на Кольском полуострове // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. М., 1987. - С. 112-119.

118. Цинзерлинг Ю.Д. География растительного покрова Северо-Запада европейской части СССР. Д.: Изд-во АН СССР, 1934. - 378с.

119. Черненькова Т.В. Фитоценотические исследования ельников кустарничково-зеленомошных в окрестностях Мончегорского металлургического комбината // Лесоведение. 1995. № 1. - С. 57-65.

120. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М.: Наука, 2002. - 191с.

121. Шишкина Л.П. Опыт посева трав на эродированных склонах на севере Западной Сибири // Материалы всесоюзного совещания «охрана растительного мира северных регионов». Сыктывкар, 1984. т 2 С.87-90.

122. Шумаков B.C. Повышение продуктивности лесов с помощью минеральных удобрений // Повышение продуктивности лесов лесоводственными приемами. М., 1977. - С.45-58.

123. Шумаков B.C. О применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве // Лесное хозяйство. 1981. №5. - С.17-20.

124. Шумаков B.C., Орфанитская В.Г., Шестакова В.А. Динамика массы и химический состав живого напочвенного покрова и лесной подстилки после применения удобрений в сосняке-черничнике // Агрохимия. 1974. № 10. - С.

125. Щавровский В.А., Капралов А.В., Годовалое Г.А. Результаты применения минеральных удобрений в зоне действия промышленных выбросов // Применение удобрений в лесном хозяйстве. Тез. докл. Архангельск., 1988. -С. 183-184.

126. Яковлев Б.А. Климат Мурманской области. Мурманск: Мурманское книжное издательство, 1961. -200с.

127. Якушкин И.В. Растеневодство (Растения полевой культуры). М.: сельхозиздат, 1947. - 76с.

128. Ярмишко В.Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на Европейском Севере. С-Пб.: Изд-во НИИ химиии С-Пб университета, 1997. — 210с.

129. Aber, J.D., Ollinger, S.V., Driscoll, С.Т. Modeling nitrogen saturation in forest ecosystems in response to land use and atmospheric deposition // Ecol. Model. -1997.-101.-P. 61-78.

130. Ahman I. and Larsson S. Genetic improvement of willow (Salix) as a source of bioenergy // Norw Journal Arctic Science. 1994. - Vol. 18. - P.47-56.

131. Aldinger E. Elementgehalte im Boden und in Nadeln verschieden stark geschadigter Fichten-Tannen-Bestande auf Praxiskalkungsflachen im Buntsandstein-Schwarzwald. Freiburger// Bodenkundliche Abhandlungen. 1987. - 19. - S. 1-266.

132. Andersson P., Berggren D., Nilsson I. Indices for nitrogen status and nitrate leaching from Norway spruce {Picea abies (L.) Karst.) stands in Sweden // Forest Ecology and Management. 2002. - 157. - P. 39-53.

133. Archambault D. J-P. and Winterhalder K. Metal tolerance in Agrostis scabra from the Sudbury, Ontario area // Canadium Jornal of Botany. 1995. - Vol. 73. - P. 1623-1639.

134. Babb T. A., Bliss L.C. Susceptibility to environmental impact in the Queen Elisabeth Islands // Artie. 1974. - Vol. 27. - P.234-237.

135. Barcan Valery Nature and origin of multicomponent aerial emissions of the copper-nickel complex // Environment International. 2002. - Vol. 28. - P. 451-456.

136. Barkman J.J. Phytosociology and ecology of cryptogamic epiphytes. Assen: Van Gorcum, 1958. 628p.

137. Binkley D., H5gberg P. Does atmospheric deposition nitrogen threaten Swedish forests? // Forest Ecology and Management. 1997. - Vol. 92. - 119-152.

138. Bliss L.C., Grulke N.E. Revegetation in the high Arctic: its role in reclamation of surface disturbance // Occas. Publ. Boreal Inst. North Stud. 1988. - Vol.24. -P.43-55.

139. Bringmark L. and Kvarnas H. Leaching of nitrogen from small forest catchments having different deposition and different stores of nitrogen // Water, Air, Soil Pollution. 1995. - 85: - P.l 167-1172.

140. Brooks R.R., Lee J., Reeves R.D. and Jaffre T. // Journal Geochem. Expor. -1977.-Vol. 7. -49p.

141. Brown J., Berg R.L., eds. Environmental engineering and ecological baseline investigations along the Yukon River Prudhoe-Bay Haul Road // CRREL Report 80-91,1980.-223 p.

142. Burkitt A., Lester P., Nickless G. Distribution of heavy metals in the vicinity of an industrial complex // Nature. -1972. Vol. 238, N5363. - P. 327-328.

143. Cargill S.M. and Chapin III F.S. Application of successional theory to tundra restoration: a review // Arct. and Alp. Res. 1987. - Vol. 19, № 4. - P.366-372.

144. Chapin F.S., Chapin M.C. Revegetation of an arctic disturbed sites by native tundra species // J. Appl. Ecol. 1980. - Vol. 17. - P. 449-456.

145. Chapin F.S., Kedrowski R.A. Seasonal changes in nitrogen and phosphorus fractions and autumn retranslocation in evergreen and deciduous taiga trees // Ecology. 1983. - Vol.64. - P. 376-391.

146. Cumming J.R., Brown S.M. Effects of elevated nitrate and aluminum on the growth and nutrition of red spruce (Picea rubens) seedlings // Tree Physiology. -1994.-Vol. 14.-P. 589-599.

147. David M.B., Cupples A.M., Lawrence G.B., Shi G., Vogt K., Wargo P.M. Effect of chronic nitrogen additions on soil nitrogen fractions in red spruce stands // Water, Air, and Soil Pollution. 1998. - 105. - P. 183-192.

148. Derom John, Kukkola Mikko, Malkonen Eino. Forest Liming on Mineral Soils. Results of Finnish Experiments. Report 3084. National Swedish Environment Protection Board. Solna, 1986. 107 p.

149. Dise N.B., Matzner E., Forsius M. Evaluation of organic horizon C:N ratio as an indicator of nitrate leaching in conifer forests across Europe // Environmental pollution. 1998. - Vol. 102, SI. - P. 453-456.

150. Esseen P.-A., Ehnstrom В., Ericson L., Sjoberg K. Boreal forests // Ecological Bulletins. 1997. - Vol. 46. - P. 16-47.

151. Evers F.-H. and Huettl R.F. A new fertilization strategy in declining forests // Water, Air and Soil Pollution. 1990. - Vol. 54. - P.495-508.

152. Evers F.-H. and Huettl R.F. A new fertilization strategy in declining forests // Zoettl H.W. and Huettl R.F. (Editors). Management of nutrition in forests under stress. Kluwer Academic Publishers, 1991. P.495-508.

153. Global Environmental Monitoring System (GEMS). SCOPE Report 3. Canada, 1973.74 p.

154. Galloway J.N. and Cowling E.B. The effects of precipitation on aquatic and terrestrial ecosystems. A proposed precipitation chemistry network // J. Air Pollution Control Assoc. -1978. Vol. 28. - P.

155. George E., Seith B. Long-term e.ects of a high nitrogen supply to soil on the growth and nutritional status of young Norway spruce trees // Environmental Pollution 1998. - Vol. 102. - P. 301-306.

156. Gundersen P., Callesen I., de Vries W. Nitrate leaching in forest ecosystems is related to forest floor C:N ratios // Environmental pollution. 1998. - Vol. 102, S 1. -P. 403-407.

157. Gunn J.M. (Ed) Environmental restoration end recovery of an industrial region. New Jork Springer verlag, 1995. - 307p.

158. Gottlein A, Kreutzer К & Schierl R Beitrage zur Charakterisierung organischer Stoffe in wassrigen Bodenextrakten unter dem Einfluss von saurer Beregnung und Kalkung // Forstwissenschaftliche Forschungen. -1991. Heft 39. - P. 212-220

159. Freedman В. and Hutchinson T.C. Pollutant inputs from the atmosphere and accumulation in soils and vegetation near a copper-nickel smelter at Sudbury. Ontario // Canada Journal of Botany. 1980. - Vol. 58. - P. 108-132.

160. Hambucker A., Remacle J. Nutritional status of declining spruce (Picea abies (L.) Karst.): Effect of soil organic matter turnover rate // Water, Air and Soil Pollution. 1991. - Vol. 59/1-2. - P. 95-106.

161. Helmisaari R.F. H.-S. Nutrient retranslocation within Pinus Sylvestris. -University of Joensuu, 1990. 23 p.

162. Helmisaari H.-S. Nutrient retranslocation within the foliage of Pinus sylvestris // Tree Physiol. 1992. - Vol. 10. - P. 45-58.

163. Helmisaari H.S. Nutrient cycling in Pinus sylvestris stands in eastern Finland // Plant and Soil. 1995. - Vol. 168. - P. 327-336.

164. Helmisaari H.-S. and Siltala T. Variation in nutrient concentrations of Pinus sylvestris stems // Scand. J. For. Res. 1989. - Vol. 4. - P. 443-451.

165. Hutchinson T.C. and Symington M.S. Persistence of metal stress in a forested ecosystem near Sudbury, 66 years after closure of the О Donnell roast bed // Journal of Geochemical Exploration. 1997. - Vol. 58. - P.323-330.

166. Hutchinson Т. C., Whitby L.M. The effects of acid rainfall and heavy metal particulates on a boreal forest ecosystem near the Sudbury smelting region of Canada // Water, Air Soil Pollution. 1977. - Vol. 7. - P. 421-438.

167. Huettl R.F. Nutrient supply and fertilizer experiments in view of N saturation // Plant and Soil. 1990. - Vol. 128. - P. 45-48.

168. Hiittl R.F. Die Nahrelementversorgnung geschadigter Walder in Europa und Nordamerika. Heft 28, Freinburg im Breisgau, 1991. - 440 S.

169. Huettl R. F. Mg deficiensy — a "new" phenomenon in declining forests — symptoms and effects, causes, recuperation // Huettl and Mueller. Dombois (Eds.)

170. Forest Decline in the Atlantic and Pasific Region. Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1993. - P. 97-114.

171. Huttl R.F. und Fink S. Diagnostische Diingungsversuche zur Revitalisierung geschadigter Fichtenbestande (Picea abies Karst.) in Sudwestdeutschland // Forstw. Clb.- 1988.- 107. -S.173-183

172. Huettl R.F. and Mehne B.M. "New type" of forest decline, nutrient deficiencies and the 'virus'-hypothesis. In: Mathy P. (ed.) Air Pollution and Ecosystems. Reidel, Dordrecht., 1988. P.870-873.

173. Huettl R.F. und Zoettl H.W. Liming as a mitigation tool in Germany's declining forests reviewing results from former and recent trials // Forest Ecology and Management. - 1993. - Vol.61. - P.325-338.

174. Huettl R.F. Revitalization experiments in magnesium deficient Norway spruce Stands in Austria // Plant and Soil. 1995. - Vol. 168/169. - P.489-500. Huttunen et.al., 1997.

175. Kabata-Pendias A. and Pendias H. Trance Elements in Soils and Plants, 2nd edition, Boca Raton, FL, Lewis Publisher, Inc., 1992. -362p.

176. Kreutzer K. Effects of forest liming on soil processes // Plant and Soil. 1995. - Vol. 168/169. - P. 447-470.

177. Kukkola E., Huttunen S., Back J., Rautio P. Scots pine needle injuries atsubarctic industrial sites // Trees. 1997. - Vol. 11 - P. 378-387.

178. Malkonen E., Derome J., Fritze H., Helmisaari H.-S., Kukkola M., Kyto M., Saarsalmi A. and Salemaa M. Compensatory fertilization of Scots pine stands polluted by heavy metals // Nutrient Cycling in Agroecosystems. 1999. — Vol. 55. -P. 239-268.

179. Mohren G.M.J., Van den Burg J., Burger F.W. Phosphorus deficiency induced by nitrogen input in Douglas fir in the Netherlands // Plant and Soil. 1986. - Vol. 95. —P. 191-200.

180. Perrin R, Estivalet D. Mycorrhizal association and forest decline (yellowing of spruce) // Agric Ecosyst Environ. 1990. - Vol. 28. - P.381- 387.

181. Persson, Т., Wire'n, A. Nitrogen mineralization and potential nitrification at different depths in acid forest soils // Plant and Soil. 1995. - Vol. 168-169. - P.55-65.

182. Popovic B. Bioelement content and biomass in Scots pine: effect ofacidification and liming // Zoettl H.W. and Huettl R.F. (eds.). Management of nutrition in forests under stress. Kluwer Academic Publishers. 1991. P.423-433.

183. Prescott, C.E., Maynard, D.G., Laiho, R. Humus in northern forests: friend or foe? // Forest Ecology and Management. 2000. - Vol. 133. - P. 23-36.

184. Pulford I.D., Watson C. Phytoremediation of heavy metal-contaminated land by trees a review // Environmental International. - 2003. - Vol. 29. - P. 529-540.

185. Punshon Т., Adriano D.C., Weber J.T. Restoration of drastically eroded land using coal fly ash and poultry biosolid // The Science of the Total Environment. -2002. Vol. 296. - P. 209-225.

186. Raunemaa T.A., Hautojarvi J., Salmela R., Erkinjuntti P., Haiy P., Kellomaki S. On seasonal variation in the nutrient content of needle litter from Scots pine // Canadian Journal of Forest Research. 1983. - Vol.13. - P. 365-371.

187. Rautio P., Huttunen S., Kukkola, E. Peura, R. Lamppu, J. Deposited particles, element concentrations and needle injuries on Scots pines along an industrial pollution transect in northern Europe // Environ. Pollut. 1998. -Vol. 103. - P. 8189.

188. Riddell-Black, D. A review of the potential for the use of trees in the rehabilitation of contaminated land. WRc Report CO 3467. Water Research Centre, Medmenham; 1993.

189. Ruhling A. and Tyler G. Sorption and retention of heavy metals in the woodland moss Hylocomium splendens // Oikos. 1970. - Vol. 21. - P. 92-97.

190. Sargent D.G. The response of the terrestrial ecosystem at Sudbary. Ontario to 20 years of reduced smelter pollution. MSc thesis, Trent University, Peterborough, Ontario. 1996.

191. Schneider BU, Meyer J, Schulze ED, Zech W Root and mycorrhizal development in healthy and declining Norway spruce stands // For Decline Air Pollut. 1989. - Vol. 77. - P. 370-391.

192. Sommerville AHC. Willows in the environment. Proc R Soc Edinb. Sect В 98, 1992.-P.215-44.

193. Srivastava A.K. and Purnima Phytoremediation for heavy metals a land based sustainable strategy for environmental decontamination // Proc. Nat. Acad. Sci. India. - 1998. - 68(B), III & IV. - P.199-215.

194. Steinnes Eiliv, Natalia Lukina, Vyacheslav Nikonov, Dan Aamlid and Oddvar Royset. A gradient study of 34 elements in the vicinity of a copper-nickel smelter in the Kola Peninsula // Environmental Monitoring and Assessment. 2000. - Vol. 60. -P. 71-88.

195. Tomlinson G.H. Nutrient disturbalances in forest trees and the nature of the forest decline in Quebec and Germany // Zoettl H.W. and Huettl R.F. (Editors). Management of nutrition in forests under stress. Kluwer Academic Publishers. 1991. -P. 61-74.

196. Van Dijk H.F.G., Roelofs, J.G.M. Effects of excessive ammonium deposition on the nutritional status and condition of pine needles // Physiological Plant. 1988. -Vol. 73.-P. 494-501.

197. Van Miegroet, H., Cole, D.W., Foster, N.W. Nitrogen chemistry, deposition and cycling in forests. Nitrogen distribution and cycling // Ecol. Stud. 1992. - Vol. 91.-P. 178-196.

198. Wien R.W., Bliss L.C. Changes in arctic Eriophorum tussock communities following fire // Ecology. 1973. - Vol. 54, N 4. - P.845-852.

199. Winterhalder K. Reclamation studies on industrial barrens in the Sudbury area. In proceedings Annual Workshop, Dec. 1974, Guelph., Ont. P. 2-3.

200. Winterhalder К. Enwironmentaldegration and rehabelitation of the landscape around Sudbury, a major mining and Smelting area // Environ Rev. 1996. — Vol. 4. -P. 185-224

201. Winterhalder K. Landscape Degradation by Smelter Emissions near Sudbury, Canada, And Subseguent Amelioration and Restoration // Forest Dynamics in Heavily Polluted Regions. IUFRO Series № 1. Oktober, 1999. - 256p.

202. Wirth V. Phytosociological approaches to air pollution monitoring with lichens // Lichens, bryophytes and air quality. Т.Н. Nach, V. Wirth (eds.) J. Cramer, Berrlin-Suttgart, 1988. P. 97-107.

203. Zoettl H.W. and Huettl RF. (Eds.). Management of nutrition in forest under stress. Kluwer Academic Publishers, 1991. - 668 p.

204. Zoettl H.W., Huettl R.F., Fink S., Tomlinson C.H. and Wisiewski J. Nutritional disturbance and historical changes in declining forest // Water Air and Soil Pollution. 1989.-Vol.48.-P.87-109.

Информация о работе

Ганичева, Светлана Николаевна
кандидата биологических наук
Апатиты, 2004
ВАК 03.00.16

Диссертация

Восстановительная сукцессия на лесных территориях в условиях воздушного загрязнения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы