Экологическое состояние лесных фитоценозов зоны техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа

Петрухина, Альбина Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическое состояние лесных фитоценозов зоны техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологическое состояние лесных фитоценозов зоны техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа"

На правах рукописи

ПЕТРУХИНА Альбина Николаевна

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ЗОНЫ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ БЕРЁЗОВСКОЙ ГРЭС-1 КАТЭКА

Специальность 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

1 диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Красноярск 2003

Работа выполнена на кафедре геоэкологии Красноярского государственного аграрного университета

Научный руководитель:

доктор биологических наук JI.C. Шугалей

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук JI.P. Мукина, кандидат биологических наук Э.Ф. Ведрова

Ведущая организация:

кафедра почвоведения и экологии почв Томского государственного университета

Защита диссертации состоится 11 июля 2003 года в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 220. 037. 01 в Красноярском государственном аграрном университете

Ваши отзывы (в двух экземплярах) иросим направлять по адресу: 660049, Красноярск,

проспект Мира, 88, учёному секретарю.

Тел: 27-36-09

Факс: 27-03-86

E-mail: info@kgau.krasedxi.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрнм о университета

Автореферат разослан «_»

2003 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета д-р биол. наук, проф.

• В.В. Чупрова

Актуальность темы. Исследования экологического состояния лесных фитоценозов на территории Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса (КАТЭКа) являются частью комплексного подхода к проблеме экологической оптимизации ландшафтов региона, предусматривающего наряду с технологическими средствами защиты использование лесов, выполняющих биосферные и средообразующие функции. Создание и функционирование Березовской ГРЭС-1 (БГРЭС-1) мощностью 6,4 млн кВт в год ведёт к увеличению техногенных нагрузок на природные ландшафты, характеризующиеся низкой (5-16%) лесистостью и высокой (68%) сельскохозяйственной освоенностью. В результате проведения на территории региона эколого-географических исследований различными институтами СО РАН и научными учреждениями других ведомств установлено, что антропогенные (техногенные) нагрузки ведут к дальнейшей трансформации природных ландшафтов (Леса КАТЭКа..., 1983; Природа и хозяйство..., 1983; Волкова, Давыдова, 1987; Человек..., 1988; Шугалей, 1991). Экологическая оптимизация ландшафтов региона возможна только при сохранении имеющихся лесных массивов и увеличении лесистости за счёт создания лесных культур. Техногенное воздействие на лесные экосистемы проявляется постепенно, и уловить негативные сдвиги можно только при проведении периодических наблюдений. Практическая реализация Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) в лесах России (Васильева, Гитарский и др., 2000) должна включать и материалы по экологическому состоянию лесных экосистем территории КАТЭКа. Создание базы данных, периодические наблюдения и прогноз экологического состояния фитоценозов позволит разработать природоохранные мероприятия по сохранению, воспроизводству и повышению устойчивости лесов региона.

Цель работы - оценка воздействия техногенных выбросов на экологическое состояние лесных фитоценозов и разработка базовой основы экологического мониторинга. Задачи исследования:

1. Выделить уровни влияния (сильный, средний, слабый) техногенеза на фитоценозы.

2. Дать оценку современному состоянию лесных фитоценозов в зоне техногенного воздействия БГРЭС-1.

3. Определить концентрацию углерода, азота и тяжёлых металлов (ТМ) в отдельных компонентах фитоценоза (древостой, напочвенный покров, подстилка, корни) различных уровней удалённости от источника загрязнения.

4. Рассчитать биогеохимические циклы (углерода, азота, микроэлементов) в лесных экосистемах различных уровней влияния техногенеза.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что впервые:

-по единой программе и методике проведён сопряжённый анализ экологического

состояния конкретных и наиболее ценных лесных массивов, в различной степени

удалённых от источника техногенного воздействия - БГРЭС-1;

-изучены биогеохимические циклы углерода и азота, как меры экологического

состояния разновозрастных сосновых и берёзовых лесов региона;

-определены размеры биологической аккумуляции микроэлементов в различных

субблоках фитоценозов.

Защищаемые положения:

1. Современные био1 еохимические циклы углерода и азота, характеризующие экологическое состояние лесных экосистем в зоне влияния БГРЭС-1, СШШетстауют зональному типу. РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА

С.Петербург - -

оэ ЩпЩ^Х

2. Лесные экосистемы зоны техногенного влияния Березовской ГРЭС-1 испытывают интенсивные рекреационные нагрузки, что отражается на составе напочвенного покрова, полноте древостоев, а, следовательно, их биологической продуктивности.

3. Поступление в лесные экосистемы техногенного вещества не отразилось на концентрации тяжелых металлов во фракциях древостоев и напочвенном покрове. Биогеохимические циклы микроэлементов характеризуются как типичные для данных почвенно-экологических условий. Запасы тяжелых металлов в отдельных субблоках лесных экосистем в настоящий период обусловлены не концентрацией элементов в почве, фракциях древостоя и напочвенном покрове, а видовым, возрастным составом и антропогенной нарушенностью и в целом определяются фитомассой.

Практическое значение работы заключается в том, что полученные научные материалы являются базовой основой экологического мониторинга в регионе. Они могут быть использованы при решении различных вопросов экологической оптимизации ландшафтов, в курсах лекций при подготовке студентов эколого-биотехнологического и агрономического факультетов в КрасГАУ. Апробации работы: основные положения работы докладывались на международных конференциях: XI International Conference IBFRA "Boreal forests and environment" (Красноярск, 2002), VIII Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-2001" (Москва, 2001), X Международный симпозиум "Концепции гомеостаза" (Красноярск, 2000) и всероссийских: Вторая Республиканская школа - конференция "Молодежь и пути России к устойчивому развитию" (Красноярск, 2001), Вторая всероссийская конференция "Экологический риск" (Иркутск, 2001), на заседании Красноярского отделения Докучаевского общества почвоведов РАН (Красноярск, 2003).

Публикации. Материалы диссертации изложены в 11 научных работах. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Общий объём диссертации составляет 280 страниц, содержит 41 таблицу и 21 рисунок. Список литературы включает 229 наименований, в том числе 30 на иностранных языках.

Автор выражает глубокую благодарность за научные консультации д.б.н. Д.И. Назимовой, к.б.н. Т.Н. Отнюковой, к.б.н. В.Д. Перевозниковой.

Исследования автора с комплексантами поддерживались РФФИ-ККФН (грант 99-04-96016) и индивидуальным грантом ККФН 13G211. Автор являлся стипендиатом Министра сельского хозяйства РФ.

Глава 1. Оценка экологического состояния лесов (обзор литературы)

Глобальная роль леса в поддержании гомеостаза природной среды обусловлена его влиянием на систему "атмосфера<=>вода«почва", что способствует сохранению качественных и количественных параметров этих компонентов биосферы на оптимальном уровне (Леса..., 1983; Трансформация..., 1984; Протопопов, 1975). Оценка экологического состояния лесов и отбор показателей для этой цели базируются на теоретических постулатах биогеоценотической теории В.Н. Сукачева и его школы (Сукачев, 1964; Дылис, 1978). Исследованиями Института леса им. В. Н. Сукачёва СО РАН показано, что биометрические параметры древостоев (общая фитомасса, прирост, биоразнообразие живых организмов и др.) способны характеризовать ответные реакции лесных экосистем на техногенное воздействие. Эти критерии и параметры состояния насаждений, определяемые практически на всех пробных площадях, имеют высокую информативную ёмкость и являются основой

практической реализации ЕГСЭМ в лесах России. При антропогенном воздействии формируются очаги повреждений, которые впоследствии приобретают относительную стабильность во времени и пространстве и могут рассматриваться как интегральная ответная реакция лесных экосистем на внешнее воздействие (Геохимия..., 1983; Снытко, Семёнов и др., 1987).

Глава 2. Экологические условия района исследований Территория Назаровской впадины и предгорий Кузнецкого Алатау относится к умеренно теплому агроклиматическому району. Средняя годовая сумма осадков составляет 450-520 мм, ^тт - 17-18°С, ^ „,„ - -20°С. Леса западного звена КАТЭКа ' представлены лиственными (60% лесопокрытой площади), хвойными (25%) и

смешанными (15%). Преобладают в основном спелые и средневозрастные насаждения, около 30% лесов западной части КАТЭКа потеряли стабильность. В почвенном покрове лесных территорий доминируют серые почвы на красноцветных ' отложениях девона и жёлто-бурых суглинках и глинах (Средняя Сибирь, 1964; Леса

КАТЭКа..., 1983; Природа и хозяйство..., 1983;Шугалей, 1991).

Глава 3. Объект и методы исследований Исследования влияния техногенных выбросов на лесные экосистемы проводились в естественных сосняках, культурах сосны и устойчивых вторичных березняках разнотравной группы типов леса южной тайги низкогорья Кузнецкого Алатау на пробных площадях (п.п.), заложенных Г.П.Кузьминой и В.Д.Стакановым в период проведения комплексных исследований Институтом леса СО АН СССР в 1978-1990 гг. П.п. расположены в различных направлениях от БГРЭС-1, представляют типичные и наиболее ценные для территории лесные массивы: 5-10 км - Дубинино I и Дубинине II; 10 - 15 км - Родники и Дубинине III; 30 - 40 км -березняк и 25-летние культуры сосны у озера Большое. В качестве контрольных вариантов приняты п.п. (Захаринский бор и Ново-Николаевский березняк), находящиеся на расстоянии около 80-90 км от источника загрязнения. В 2000 г. на п.п. было проведено повторное морфолого-таксационное обследование древостоев. Для расчёта запасов фитомассы древостоев и её структуры использовались конверсионные коэффициенты, полученные В.Д. Стакановым для древостоев региона (Углерод..., 1994; Стаканов, Грешилова, 2002). Образцы растительности, лесной подстилки и почвы были отобраны в 10-кратной повторности общепринятыми ' методами биогеоценотических исследований: фитомасса травяно-кустарничкового

• яруса, подстилки, масса корней травянистой растительности учитывались шаблоном ( (0,03 м2) в одних и тех же точках (Карпачевский, Воронин и др., 1980; Программа...,

1974 и др.). В камеральных условиях вся фитомасса высушивалась до воздушно-сухого состояния и взвешивалась, определялось долевое участие отдельных видов в

* составе травянисто-кустарничкового яруса и фракционный состав подстилки. Лабораторно-аналитические исследования выполнены общепринятыми методами в лаборатории лесного почвоведения Института леса и древесины им. В.Н.Сукачева СО РАН. Валовое содержание азота в растительных и почвенных образцах определялось отгонкой после мокрого сжигания в смеси серной и хлорной кислот (Аринушкина, 1970; Гинзбург, Щеглова и др, 1963), концентрация микроэлементов -спектроскопическим методом при кафедре почвоведения Красноярского государственного аграрного университета.

Глава 4. Современное экологическое состояние лесных экосистем 4.1. Морфолого-таксациояная характеристика лесных массивов На территории влияния Берёзовской ГРЭС-1 леса представлены в основном спелыми и приспевающими березняками разнотравной группы типов леса и ценными ' массивами высокобонитетных и высокополнотных сосняков (табл. 1).

Таблица 1

Таксационно-морфологичсская характеристика сосняков и березняков зоны ___техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1__

Показатель Сосняк бруеннчно-чершгаю-разнотрав- ЯЫЙ (Захарнн-скийбор) Соскяк разнотравный, VI стадия рскрлнг- рсссни (Дорохове кий бор)" Культуры сосны (Большое озеро) Березняк орляково-корот-коиож-ковый (Дубини-но 1) Берет» разнотравный, III стадия рекрдигрес-син (Дубинине 2) Березняк осоково-разно-травиый (Дубини-ноЗ) Березняк осоково-разно-траяныйД! стадия рекр литре ссин (Родники) Березняк разнотравный (Большое озеро) Березняк ирисоао-осоково-разно травный (Ново-николаевский)

Состав 10СедБ 10С 10С ЮН 10Б 10Б №Б 10Б 10Б

Полнота 0,8-1,0 0.6 1,0 0.8 0,4 0.7 0.4 0,7 0.8

Возраст, лет 93 93 25 68 88 85 88 50 53

Высота, и 27.0 24,2 9,8 25,6 25.4 25,2 24,5 25,6 25,3

Диаметр, см 25,9 35.0 7,0 22,0 23.4 23,0 23,6 22,1 20,3

Класс бонитета I I I I II П П I I

Число деревьев. шт/га 703 226 7044 639 284 508 270 580 750

Площадь сечения, и2 37,0 21,7 27,1 24,3 12,2 21.1 11,8 22,2 24,0

Запаси древес ины,м/га 431 265 167 261 134 227 122 245 260

* - влияние Назаровской ГРЭС.

Живой напочвенный покров естественных сосняков обильный, доминируют осоковые (осока большехвостая (Carex macrouca Meinsh.)) и злаковые (коротконожка перистая (Brachypodium pinnatum (L.) Beauv)). Отмечено уменьшение в составе напочвенного покрова характерных для сосняков ценных лесных видов: брусника обыкновенная (Rhodococcum vitis-idaea (L.) Awor. (Vaccinium vitis-idaea L.), черника (Vaccinium murtillus L.). Присутствуют зелёные мхи. Отмечающиеся ранее башмачок пятнистый (Cypripedium guüatum Sw.), купальница азиатская (Trollius asiaticus L.) и медуница мягчайшая (Pulmonaria mollis Н. Wolff. subsp. mollissima (F. Kemer) A. et D. Love) не обнаружены. Напочвенный покров сосняков Дороховского бора (IV стадия i

рекреационной дигрессии) представлен несколькими устойчивыми к вытаптыванию (

сорными видами: тысячелистник обыкновенный, клевер луговой, чина луговая, подорожник большой. В культурах сосны доминирует разнотравье: скерда сибирская (Crepis sibirica L.), хаменерион узколистный (Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.), i

зопник клубненосный (Phlomis tuberosa L.), мохового покрова нет. Мощность подстилки в Захаринском бору - около 5см. Дифференциация на подгоризонты OI, 02, 03 в сосняках выражена. В сосняках рекреационного использования подстилка состоит из ветвей, шишек, коры, что замедляет её разложение. Слабое развитие деструкционных процессов способствует накоплению на поверхности почвы хвои. Почвенный покров естественных и лесокультурных сосняков представлен серыми почвами с высоким содержанием гумуса, высокой ёмкостью катионного обмена, близкой к нейтральной реакцией среды. Рекреационно-нарушенные экосистемы характеризуются уплотнённостью верхних слоёв почвенного профиля, пониженной фильтрационной способностью (Яшихин, 1981; Шугалей, 1991).

В условно-ненарушенных березняках доминантами напочвенного покрова являются коротконожка перистая (Brachypodium pinnatum (L.) Beauv.), вейник тупоколосковый (Calamagrostis obtusata Trin.) и осока большехвостая (Сагех macroura Meinsh.). В березняке разнотравном у Большого озера в составе напочвенного покрова встречается башмачок пятнистый (Cypripedium guttaíum Sw.), относящийся к видам, неустойчивым к рекреационным нагрузкам. В березняках II и III стадии стадии дигрессии (п.п. Родники и Дубинино 2) доминантами являются: овсянница сибирская (Festuca sibirica Hack, ex Boiss. (Leucopoa albida (Turcz.) V. Krecz. et Bobr.)), коротконожка перистая (Brachypodium pinnatum (L.) Beauv.), клевер люпиновый (Trifolium lupinaster L.), реброплодник уральский (Pleurospermum uralense Hoffm.). Распространены устойчивые к рекреационным нагрузкам виды: чина весенняя (Lathyrus vernus (L.) Bemh.), подмаренник северный (Galium boreale L. subsp. septentrionale (Roem. et Schult.) Нага.) и рудеральные: подорожник ланцетолистный (Plantage lanceolata L.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.). С увеличением рекреационных нагрузок и возраста древостоев в напочвенном покрове снижается доля злаковых и бобовых видов и увеличивается доля разнотравья. Мощность подстилки 1-2 см. В подстилках березняков, подверженных рекреации, повышается количество слаборазлагающихся фракций. Почвенный покров березняков сформирован высокоплодородными серыми почвами, близкими по свойствам серым почвам сосновых боров. Режим увлажнения и другие эдафические условия для произрастания березняков и сосняков благоприятны.

4.2. Запасы растительного вещества в основных блоках лесных экосистем Основными блоками органического вещества лесной экосистемы являются "Растительность" (древостой и живой напочвенный покров) и "Почва" (стабильный гумус, органическое вещество подстилки и опада корней). Естественные сосняки образуют сравнительно высокую фитомассу древостоя 235 т-га" '. Рекреационное использование привело к снижению запасов растительного вещества древостоев сосняков Дороховского бора (145 тта*1). Культуры сосны накопили к своему возрасту 107тта"'. В условно-ненарушенных березняках запасы фитомассы древостоев составляют 147-199 т-га"'. Рекреационное использование березняков и возраст отражаются на запасах фитомассы древостоев (179-171 т-га"1). Структура запасов древесного яруса существенно не изменяется под влиянием рекреации, но снижается фитомасса надземной части напочвенного покрова сосняков: с 2,1 до 0,1 т-га"1, березняков: с 1,0-3,1 т-га"' до 0,5-1,3 т-га'1. Запасы подстилки в сосняках Захаринского бора и культурах сосны близки и составляют 28,5 и 22,6 т-га'1, а в Дороховском бору -2,8 т-га"1, различия проявляются и в качественном составе подстилки. Запасы подстилки в ненарушенных березняках - 13,8-19,0, в рекреационных 17,3-20 т-га"1. Корневая мортмасса составляет 0,6, 0,4 и 1,0 т-га"' в сосняках Захаринского, Дороховского боров и в культурах сосны соответственно. В березняках: естественных - 0,6-1,2 т-га'1 и рекреационно-нарушенных - 1,0-1,2 т-га"1.

4.3. Циклы углерода и азота в лесных экосистемах Исследование циклов углерода (С) и азота (N) в разновозрастных сосняках и березняках зоны .техногенного воздействия включало установление запасов в основных пулах, соотношения продукционных и деструкционных процессов. 4.3.1. Запасы углерода и азота в основных блоках лесных экосистем Запасы углерода в естественных экосистемах сосняков составляют - 193,5 т Ста'1. Рекреационное использование привело к снижению общих запасов С в Дороховском бору до 134 т Ста"1. В 25-летних культурах запасы С в экосистеме в

целом составляют 164,2 т Ста'1. На блок "Растительность" приходится 124,5, 75,6 и 60 т Ста'1, или 64, 56 и 37% общих запасов С соответственно. В древостое сосредоточено 98,6%, 99,9 и 94,6% С растительности. Распределение углерода по фракциям древостоя определяется возрастом сосняков. На напочвенный покров сосняков Захаринского бора приходится 1,4%, Дороховского - 0,1 и культур сосны -5,4% С растительности. В блоке "Почва" сосредоточено 69,7, 58,8 и 104,2 тта'1, или 36, 43 и 63% углерода экосистем.

Запасы углерода в естественных условно-ненарушенных березняках составляют 128,8-165,6 т Ста"1. В блоке "Растительность" сосредоточено 75,8-102,5 т Ста'1, или 46-69% общих запасов в экосистемах. В древостое аккумулировано 97,698,0% блока. В блоке "Почва" - 39,8-89,8 т Ста"1, или 34-54% общих запасов углерода экосистем. В субблоке "стабильный гумус" находится 33,1-81,2 т Ста"1, или 26-49% запасов углерода экосистем. Рекреационные нагрузки привели к снижению общих запасов углерода до 95,3 - 142,5 т Ста'1. В блоке "Растительность" сосредоточено 47,9

- 52,3 т Ста'1, или 34-55% запасов углерода в экосистемах соответственно. На блок "Почва" приходится 43-94,4 тта"1, или 45-66% углерода экосистем. В рекреационно-нарушенных березняках отмечено увеличение доли корней травянистого покрова относительно надземного яруса. Распределение углерода по фракциям древостоя в естественных и рекреационных березняках идентичное.

Запасы азота в естественных и рекреационно-нарушенных экосистемах сосняков близки - 4949 и 4561 кг Мта'1 сооответственно. На блок "Растительность" приходится 485 и 441 кг М-га"1, или 9,8 и 9,7% азота экосистем. Основная доля N живой фигомассы приходится на древостой - 448 и 433 кг Мта"1, или 92,4 и 98,2%. В блоке "Почва" сосредоточено 4464 и 4120 кг №га'', или 90,2 и 90,3% общих запасов N экосистем. В гумусе содержится по 4100 кг Мта"1, или 82,8 и 89,9% от запасов в экосистемах. Рекреационные нагрузки снизили запасы N в субблоке "напочвенный покров" в 4 раза, в субблоке "мортмасса" - в 19 раз по сравнению с естественным сосняком. В 25-летних культурах сосны суммарные запасы N составляют 7587 кг-Мта'1. На блок "Растительность" приходится 622 кг Мта'1, или 8,2% суммарных запасов N. Основная доля N блока аккумулирована в древостое - 518 кг М га"1, или 83%. На блок "Почва" приходится 92% запасов N в экосистеме.

Суммарные запасы азота в естественных березняках составляют 3718-7212 кг Мта'1. В блоке "Растительность" сосредоточено 499,5-1073,4 кг Мта"1, или 8,8-20,2% общих запасов азота экосистем, в древостое - 91,5-96,5% N растительности. В блоке "Почва" аккумулировано - 2,9-6,1 т М-га'1, или 78,3-91,2% общих запасов азота экосистем. В рекреационно-нарушенных экосистемах березняков общие запасы N снижаются за счёт блока "Растительность" до 3299-4652 кг Мта'1.

4.3.2. Цикл углерода в лесных экосистемах региона

В сосняках первичная нетто продукция (МРР) составляет 2, 1 и 5% общей биомассы растений (табл. 2). На древостой приходится 57, 61 и 94% всей продукции сосновых фитоценозов соответственно. Реакция сосняков Дороховского бора на рекреационное воздействие выражается в снижении прироста фитомассы. Общий опад составляет 70, 72 и 58% углерода, аккумулированного в текущем приросте соответственно естественных, рекреационно-нарушенных сосняков и лесных культурах. На хвою приходится 48% древесного опада в естественных сосняках, 52%

- в антропогенно-нарушенных, 79% - в 25-летних культурах. Ежегодно в сосняках минерализуется 9%, 10% и 11% углерода общей мортмассы соответственно в Захаринском, Дороховском борах и сосновых культурах. По пути гумификации идет

7-9% С, освобождающегося при минерализации мортмассы. Ежегодное депонирование углерода в экосистемы превышает эмиссию С-С02 в атмосферу в естественных лесных биогеоценозах в 1,7 раза, в рекреационно-нарушенных сосняках ! Дороховского бора - в 4,1 раза и в активно-растущих культурах сосны - в 3,6 раза.

| Таблица 2

В березняках аккумуляция углерода в NPP составляет 2-3% от имеющихся запасов в фитомассе. В рекреационных березняках NPP снизилась в 1,4-6,1 раза и составляет 2% от имеющихся запасов углерода в растительности. На опад приходится 76-81% NPP. Поток опада в рекреационно-нарушенных экосистемах ниже в 1,4-2,1 раза. Суммарная минерализация в естественных березняках составляет 15-16% мортмассы. В рекреационо-нарушенных экосистемах уменьшение долевого участия в составе опада трав снизило скорость разложения подстилки в среднем с 0,23 до 0,16, что является причиной уменьшения (в 0,9-1,3 раза) интенсивности минерализации по сравнению с естественными березняками. Общий минерализационный поток С-С02 в атмосферу в естественных березняках составляет 1,5-2,0 т Ста"1, или 29-37% NPP. Ежегодное депонирование углерода в экосистемы составляет 1,4-2,4 т Ста"' и превышает эмиссию С-С02 в атмосферу в 0,7-1,4 раза. В рекреационно-нарушенных березняках ежегодный минерализационный поток выносит 1,5-1,7 т С та"1, составляя при этом 40-41% NPP. Ежегодно депонируется 0,7 т Ста"'. Снижаясь по сравнению с естественными в 1,9-3,2 раза, ежегодное депонирование углерода в экосистемы превышает эмиссию С-С02 в атмосферу только в 0,4-0,5 раза.

4.3.3. Цикл азота в лесных экосистемах региона В сосняках при создании NPP аккумулируется 15,6 и 24% общих запасов N в растительности соответственно в естественных, рекреационных сосняках и в 25-летних культурах сосны. Депонированного в NPP N с опадом на почву и в почву поступает 71, 116 и 84% соответственно. В первичной продукции рекреационно-нарушенного сосняка аккумулируется в 3 раза меньше азота, чем в естественном одновозрастном сосняке. Возвращается N с опадом в почву и на её поверхность в 2 раза меньше. На хвою в опаде приходится 61% N древостоя (в Захаринском бору -19%). Минерализуется 10%, 14% и 12% N мортмассы в сосняках Захаринского, Дороховского боров и культурах сосны. Фиксация N в NPP осуществляется соответственно только на 56%, 27% и 31% за счёт N, освободившегося из органического вещества мортмассы в текущем году. Остальная часть, необходимая для формирования NPP, восполняется за счёт N внутрипочвенного цикла.

Баланс углерода и азота в лесных экосистемах

Потоки элементов в биогеоценозах Захарин-ский бор Дорохо-вский бор Культуры сосны Березняк Дубинине 1 Березняк Дубини-но2 Березняк Дубини-ноЗ Березняк Родники Березняк Большое озеоо Ново-Николаевский березняк

№Р,тСга"'год"' 3,9 1,5 8,2 4,2 2,3 3,8 2,4 3,4 3,3

Поток С в атм 1,4 0,3 1,8 1,8 1,5 1,6 1,7 2,0 1,5

Баланс 2,5 1,2 6,4 2,4 0,7 2,2 0,7 1,4 1,8

Г4РР, кгИ га1 год1 Суммарный минеральный поток М-ХН, Освобожд. при минерализации Иммобилизация 73 182 41 32 24 133 7 18 147 200 45 102 89 128 45 44 39 68 29 10 110 134 44 66 66 117 56 9 73 99 64 10 56 82 50 6

В годичной продукции условно-ненарушенных березняков аккумулируется 1015% N всей биомассы растений, с опадом возвращается 89-93%. В ИЕР депонируется 8-11% N. затраченного на годичный прирост, освобождается в процессе деструкции 18-20% N мортмассы. За счёт минерализации легкоминерализуемого органического вещества (ЛГОВ) покрывается 40-90% N. требуемого для создания МРР. В автотрофный цикл (№Р) поступает 68-82% минерального потока. Рекреационные нагрузки снижают аккумуляцию N в МРР в 1,7-2,8 раза. Поток опада в рекреационных березняках за счёт изреживания напочвенного покрова снижен в 2,0-2,5 раза. Интенсивность процесса освобождения N - в 0,8-2,2 раза. Ежегодное поступление азота в автотрофный цикл составляет 57 и 56% N минерального пула. Уменьшение доли азота, идущего в автотрофный цикл, по сравнению с условно-ненарушенными березняками, указывает на начало распада берёзовых древостоев под влиянием антропогенных нагрузок.

Глава 5. Аккумуляция микроэлементов в лесных фитоценозах 5.1. Параметры содержания микроэлементов в различных блоках и субблоках лесных экосистем Аккумуляция микроэлементов в сосняках и березняках различается незначительно (табл. 3). Вариабельность концентрации элементов в древесном ярусе невысокая и составляет в основном 0,1-5%.

Таблица 3

Аккумуляция микроэлементов в компонентах лесных экосистем ((X», г-т' (У.%))

1 Мп \ Zn\Be\Cn\Cr\NI\Ce\tt\At\Cd\Hg

Древесный ярус

Сосняки, п '20

Хвоя 845 (0 3) 29 (0,3) 4,2 (0.6) 7,1 (1,5) 0,1 (0,9) 1,0 (0 9) 0,8 (0,7) 1,2 (0,7) 0,2 (0,6) 0,04 (0.7) 0,03 гад

Ветви 790 (1.4) 29 (0.5) 4,1 (1.1) 7.3 (1.9) 0,1 (0.3) 1,0 (1,1) 0,8 (1,1) 1,2 (0,9) 0,2 (0.5) 0,04 (0.7) 0,03 (0,1)

Древесина 620 (1.7) 27 (0,9) 3,1 (1.0) 8,9 (3,0) 0,1 (0,9) 1,1 (1.9) 0,8 (2.0) 0,9 (0,9) 0,1 (0.4) 0,03 (5.8) о.оз (0.1)

Кора 1085 (0.2) 34 (0,8) 4,6 (2.7) 2,3 (12) 0,1 (3,6) 0,5 (7.1) 0,5 (5,2) 1,2 (3,2) 0,2 (4.4) 0,03 (4.9) 0,03 (1,1)

Корни 750 0.4) 29 (0,2) 3,8 (2.0) 7,2 _ (1,1) 0,1 (2,8) 0,9 0.5) 0,7 (1,1) 1,1 (0,7), 0,2 (2.2) 0,03 _(2,41 0,03 (1.5)

Березняки, п=60

Листья 933 (9,2) 34 (1.2) 4,7 (2,4) 2,2 (23) 0,1 (2,7) 0,6 (3.6) 0,6 (6.5) 1,3 (1,6) ОД (3.5) 0,04 (3.0) 0,03 Й 7)

Ветви 885 (2.5) 28 (1.4) 5,4 (1.5) 8,7 (4.8) 0,1 (1.6) 0,9 0.9) 1,1 (3,8) 1.4 (5.6) 0,2 (1.7) 0,05 (1.3) 0,02 ад

Древесина 605 (2.6) 23 (0.9) 5,0 (1.1) 14,2 (1.8) 0,2 (1.3) 1.1 (1.3) 1,4 (1.4) 1,4 (1,4) 0,3 (0.8) 0,05 (1.2) 0,01 гад

Кора 818 (2,4) 25 (0.8) 5,2 (1.3) 11,2 (2,9) 0,1 (1,5) 1,0 (3.7) 1.3 (1.6) 1,4 (1.4) 0,2 (2,6) 0,05 (0.9) 0,01 (9.4)

Корни 767 (4.4) 26 (2,3) 5,3 (2,2) 10,4 (6.3) 0,1 (3,0) 0,9 (3,3) 1.1 (3.5) 1,5 (1.4) 0,2 0.7) 0,05 (2.2) 0,02 Г«)

Напочвенный покров

Сосняки. н=10 778 (23) 30 (9) 4,4 (20) 6,6 (24) 0.1 (23) 0,9 (20) 0,7 (17) 1.1 (18) 0,2 (18) 0,04 (7) 0,02 (20)

Березняки, п=27 790 (14) 30 (5) 4,4 (9) 5,9 (26) 0,1 (8) 0,8 (12) 0,7 (16) и (9) 0,2 (9) 0,04 Г/Й 0,02 С7; _

Лесная подстилка

Сосняки, п=20 403 (1.0) 73 (2,6) 38 (1.7) 5,5 (3.9) 3,1 (2,7) 5,5 (1,3) 4,0 (1.9) 3.9 (5.9) 2,0 ¿и; о.зб (2.1) 0,06 (0.2)

Березняки, л =60 463 (7.8) 66 (5,3) 38 (6,8) 5,6 (6.7) 2,6 (7.1) 4,7 (12.0) 3,4 (6.6) 3,2 (12.2) 1,8 <70.» 0,33 0,05 (4,2)

Окончание табл. 3

Мп Zn Ва Си Сг Ni Со Pi As Crf Их

Почва

Сосняки, 427 51 789 17 19 14 8 9 3 0,1 0,02

п=20 (11) (S) (5) (¡5) (13) (7) (S) (II) (9) (4) m

Березняки, 439 50 796 18 19 19 8 10 4 0.1 0,02

п-60 (3) (6) (6) («> (4) (19) (10) (6) (II/ (6) (Ч)

Для напочвенного покрова отмечены более высокие коэффициенты вариабельности (в сосняках - 7-24%, в березняках 5-26%), что обусловлено физиолого-биохимическими особенностями различных видов растений, слагающих

^ напочвенный покров. Так, высокие содержания микроэлементов Mn, Zn и Hg,

характерные для брусники обыкновенной и чины луговой, а также Со и Си - для t' скерды сибирской и хаменериона узколистного, являются причиной повышения

значений вариабельности этих элементов в сосняках, а высокое содержание в ^ у подмареннике северном, васюшстнике малом и чине луговой Си - в березняках.

Пространственная изменчивость микроэлементов в подстилках в большинстве случаев ниже, чем в почвах. Как в сосняках, так и в березняках она укладывается в один диапазон и не превышает 12,2%. Вариабельность содержания элементов в почвах не превышает 19%.

За 10-летний период функционирования БГРЭС-1 отмечено, с различной степенью достоверности, увеличение в почве (0-5 см) содержаний элементов: Дубинине 1: Ва - на 98 г-т"'; Ni- на 3 гт"1; Си - на 2 гт"1; Zn - на 8 гт1. Дубинине 2: Мп - на 95 г-т"1; Со- на 2 гт"1; Zn - на 7 гт'1. Дубинино 3: Ni - на 3 гт'1; Си - на 6 гт"1. Родники: Ni - на 4 гт'1 (Шапченкова, 2003). Накопление техногенного вещества не изменило статистические параметры содержания химических элементов в различных компонентах лесных биогеоценозов, что свидетельствует о влиянии на аккумуляцию ТМ природной геохимической обстановки.

5.2. Биогенное накопление микроэлементов в лесной растительности

Исследования показали, что в подавляющем большинстве содержание микроэлементов не выходят за пределы достаточных или нормальных и не поднимаются до уровня избыточных или токсичных. Содержание Mn, Ва, Zn, Си, Сг, Ni, Pb, As и Cd в древесных и травянистых растениях оценивается как не превышающее средние величины, приведённые другими исследователями (Виноградов, 1952; Добровольский, 1980; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989 и др.).

^ Содержание Со (по всем видам растений) превышает известные средние

® концентрации (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991), но ниже ПДК в 2 раза

I (Sauerbeck, 1982). Содержание Hg превышает средние концентрации примерно в два-

три раза, но в 1,5 раза ниже уровня, установленного В.Б. Ильиным (1991) для 4 незагрязнённых территорий.

Сравнение уровней аккумуляции тяжёлых металлов и мышьяка в растениях различных пробных площадей показало, что березняки и сосняки различной степени удалённости от источника загрязнения имеют очень близкую между собой концентрацию тяжёлых металлов (гт"') в основных блоках и субблоках лесных экосистем (древостоях, напочвенном покрове, подстилке и почве), что свидетельствует о влиянии на аккумуляцию ТМ в лесных биогеоценозах комплексных ландшафтно-территориальных и других экологических факторов.

Уровень концентрации элемента в растительности относительно почвы определяется по индексу аккумуляции: 1А = Ср/С„, где Ср - концентрация элемента в растении, Сп - концентрация элемента в почве. Индекс аккумуляции больше 1 указывает на обогащение элемента извне, меньше - означает снижение его в

содержания по сравнению с данными аккумулятивного горизонта почвы (Добровольский, 1983; Экогеохимия..., 1986). В целом растения, как надземный ярус, так и корни, характеризуются невысокими индексами аккумуляции тяжёлых металлов и мышьяка (1а>1) относительно верхнего горизонта почвы. Намечаются несколько более высокие средние значения 1А по сравнению с контролем для Хп, Со, РЬ и Сё.

Полученные нами материалы по биоаккумуляции элементов в растениях относительно почвы несколько отличаются от представленных в литературе. Индексы аккумуляции в целом для растительности распределяются по мере их убывания следующим образом.

Таблица 4

Биоаккумуляция элементов растениями относительно почвы на разных уровнях

1 УРОВЕНЬ 2 УРОВЕНЬ 3 УРОВЕНЬ КОНТРОЛЬ ДАННЫЕ А КАБАТА-ПЕНДИАС, X. ПЕНДИАС (1989)

Мп 3,3 Мп 3,4 Не 3,7 Мп 3,9 са 10

НЕ 1,8 н8 2,2 Мп 2,7 Не 2,5 гп 0,18

Тл 1,4 7л 1,4 гп 1,4 гп 1,3 Н8 0,17

са 1,3 са 1,3 СА 1,2 Си 1,2 Си 0,165

Си 0,9 Си 0,9 Си 0,8 са 1,1 РЬ 0,16

РЬ 0,4 Со 0,3 РЬ 0,4 Со 0,3 Ав 0,12

Со 0,3 РЬ 0,3 Со 0,2 РЬ 0,3 Со 0,11

А5 0,3 Ав 0,2 Ав 0,2 Аз 0,3 Мп 0,019

№ 0,2 № 0,2 N1 0,2 N1 0,2 N1 0,017

Сг 0,05 Сг 0,05 Сг 0,1 Сг 0,04 Сг 0,013

1.г.Ва 0,02 Ва 0,02 Ва 0,02 Ва 0,02 Ва 0,001

Аккумуляция микроэлементов определяется физиологическими потребностями различных видов растений. На различных уровнях удалённости от БГРЭС-1 индексы аккумуляции микроэлементов растениями сосняков и березняков разнотравной группы типов леса аналогичны. Их отличие от приведённых литературных показателей свидетельствует о сложившемся в данных почвенно-экологических условиях соотношении содержаний элементов в растениях и в почве, характерном для данного региона. Сопряжённость содержаний микроэлементов в системе почваорастение отражает общую эколого-геохимическую ситуацию в регионе и свидетельствует об отсутствии заметных отклонений в биоаккумуляции элементов растениями. Характерная особенность техногенных геохимических аномалий тяжелых металлов - быстрое убывание концентраций загрязнителей от источника к периферии - не обнаружена.

Глава 6. Биогеохимические циклы тяжёлых металлов н мышьяка в лесных экосистемах 6.1. Запасы тяжёлых металлов и мышьяка в основных блоках Сосняки. В блоке "Растительность" заключено 164, 97 и 72 кгта',1 или 9, 5 и 4% всех запасов ТМ и мышьяка в экосистемах естественных, рекреационно-нарушенных сосняков и культур сосны. На надземный ярус растений в Захаринском бору приходится Мп - 22%, Си, 2.п и Нё - 12, 9 и 6%, С<1 и Со - 3 и 2%, РЬ - 1,6%, № и Ая -0,8%, Сг - 0,7% и менее всего аккумулируется Ва - 0,08% от запасов в экосистеме. В Дороховском бору более всего накапливается в надземном ярусе растительности также Мп -14% от его запасов в экосистеме, Си, Ъг\ и Н§ - 8, 6 и 4%, С<1, РЬ и Со - 2, 1 и 1%, Аб - 0,5%, Сг и № - по 0,7-4% и менее всего аккумулируется растительностью также Ва - 0,05%. При распределении запасов элементов в культурах сосны большая

доля на надземный ярус растительности приходится Мп и Щ - 14 и 8%, 2п, Си, Сё и Со - 4, 3,2 и 1%, РЬ, № - 0,9 и 0,7%, Сг -0,4%, Аэ - 0,3% и менее всего - бария - 0,05%. В блоке "Почва" в мортмассе сосредоточено 1% и в гумусово-аккумулятивных горизонтах почвы - 99% запасов ТМ в блоке. В сосняках Захаринского бора в горизонтах почвы содержание Ва составляет 99,8% от его запасов в экосистеме, N1 и Сг - 99,0 и 98,0, Со, РЬ и Аб - 97%, Си и Сс1 - 90 и 93%, Ъ\ и Нё - 88 и 84% и менее всего - Мп - 77%. В Дороховском бору в этом субблоке сосредоточено Сг и Ва - по 99,9%, Ав, РЬ и № - по 99%, далее - Со и СЛ 98 и 97%, Си и 7я - 96 и 94%, Нё - 92%, менее всего - также Мп - 86%. В культурах сосны, как и в других экосистемах, на гумусово-аккумулятивные горизонты почвы приходится: Ва 99,8%, немного меньше -1 на Ав и Сг - по 99%, РЬ, № и Со - по 98%, Си - 97%, 2п, С<1 и Мп - 93, 92 и 91% и Щ -

78% от запасов в экосистеме. й Березняки. В естественных и рекреационно-нарушенных березняках на блок

"Растительность" приходится 89-125 кг-га"1 и 59-64 кгта"1, или 4-5 и 2-3% суммарных запасов тяжёлых металлов и мышьяка в экосистемах. В естественных березняках в надземном ярусе растений накапливается более всего Мп - 6-17% запасов в экосистеме, затем следуют Си, Щ, Сё и Со - 1-8%, РЬ, Лэ, № и Сг - 0,2-1,2% и Ва -0,03-0,09%, в рекреационно-нарушенных березняках активнее всего аккумулируется в надземной части растений также Мп - 6-9%, несколько меньше 2п, Сё, Си и Со -1-5%, РЬ - 0,6-1,1%, №, Аб и Сг - 0,2 - 0,4% и слабее всего Ва - 0,03%. Основная часть микроэлементов сосредоточена в блоке "Почва" - 93-97 и 97-98% запасов в экосистемах естественных и рекреационно-нарушенных березняков соответственно. На гумусово-аккумулятивные горизонты почвы приходится 98-99% общих запасов элементов блока. В большей степени в условно-ненарушенных березняках аккумулируется в гумусово-аккумулятивных горизонтах почвы Ва - 99,9% от запасов в экосистеме, далее следуют - N1 - 98%, Ав, РЬ и Сг - 98-99%, Со - 97-99%, Си - 9297%, 2п - 91-96%, Сё - 90-96%, Нё - 90-93%, Мп - 82-93%. В рекреационно-нарушенных березняках на этот субблок приходятся: значительные количества Ва -99,9%, Ав, РЬ, №, Со и Сг - 98-99%, 2п - 96-98%, Си - 95-96%, Сё и Нё - 90-97% и Мп - 90-93% от запасов в экосистеме.

6.2. Циклы микроэлементов в лесных экосистемах зоны техногенного влияния Березовской ГРЭС-1 ^ В первичной продукции (№Р) сосняков аккумулируется 2-5, 2-3 и 16-21% от

запасов в живом растительном веществе экосистем соответственно в естественных, I рекреационно-нарушенных сосняках и 25-летних культурах. сосны (табл. 5). В

годовой №Р условно-ненарушенных березняков аккумуляция микроэлементов У составляет 5-8% и подверженных рекреации березняков - 4-9% запасов

1 микроэлементов в живом растительном веществе экосистем. Баланс почвы по

микроэлементам положителен, если при минерализации органического вещества мортмассы опада в гумусово-аккумулятивные горизонты почвы возвращается больше элементов, чем аккумулируется в ЫРР древостоев. Удельная скорость биологического круговорота характеризуется отношением количества элемента, "законсервированного" в мортмассе фитоценоза, к интенсивности продукционного процесса, то есть к количеству элемента, депонируемого ежегодно в ЫРР (табл. 6).

Таблица 5

Баланс микроэлементов в лесных экосистемах____

Микроэлементы Потоки микроэлементов Захарин-ский бор Дорохов-ский бор Культуры сосны Березняк Дубинине 1 Березняк Дубинине 2 Березняк Дубинине 3 Березняк Родники Березняк Большое озеро Ново-николаевский березняк

Мп, кгга 1 год 1 NPP Возврат в почву Баланс 5,9 1,6 -4,4 2,1 0,4 -1,7 11.1 2,2 -8,9 6,1 6,5 0,3 3,7 2,3 -1,4 5,8 2.0 -3,9 3,8 3,1 -0,8 4,8 2,6 -2,2 5,4 2,8 -2,6

Zn, г га '-год'1 NFP Возврат в почву Бадане 235 207 -28 83,9 16 -68 475 179 -296 238 197 -42 129 163 34 231 1170 939 142 223 81 195 1582 1387 195 194 -1

Ва, гга'1 год"1 NPP Возврат в почву Баланс 31,2 90 -59,2 10,5 3 7,4 67,7 88 -20,2 40 110 -70,5 23 80 -56,8 36 86 -50,4 23 134 -110,9 32 130 -97,3 33 89 -56,6

Си, г га'1 год1 NPP Возврат в почву Баланс 66,1 19 -47 22,1 3 -19 151,5 24 -127 76 27 -50 41 16 -24 56 15 -42 39 27 -12 63 25 -38 57 19 -39

Сг, г-га"' год'1 NPP Возврат в почву Баланс 4,5 14 3,5 2,4 1 -2,1 17,5 13 2,6 8,6 18 14,5 4,9 13 17,6 7,5 15 11.1 4,8 5 19,1 7,3 17 18,6 7,3 15 11,6

N1, г-га'1 год' NPP Возврат в почву Баланс 8,2 14 6,2 2,7 1 -2,1 16,9 13 -3,5 8,9 18 9,0 4,9 13 8,2 9,3 15 5,2 4,8 5 0,1 7,5 17 9,1 7,3 15 7,2

Со, гга"'тод1 NPP Возврат в почву Баланс 6,1 И 5,0 2,5 1 -2,0 13,5 8 -5,3 7,0 10 3,1 3,9 7 3,3 5,7 8 2,0 3,9 12 8,6 5,6 11 5,9 5,9 10 3,8

РЬ,г-га' год' NPP Возврат в почву Баланс 8,7 12 2,8 3,1 1 -2,4 18,8 9 -9,7 11,5 11 -0,7 6,3 9 2.5 9,6 И 1,3 6,4 9 2,3 9,0 9 0,01 8,7 8 -0,6

Аз, г га"''год'1 NPP Возврат в почву Баланс 1,5 5 3,6 0,5 0,2 -0,3 3,0 4 0,8 1,8 5 2,7 1,0 4 2,6 1,6 4 1,9 1,0 6 6,4 1,5 7 5.6 1,5 5 3,2

Сё, мг га*1 год'1 NPP Возврат в почву Баланс 303,2 939 636 98,7 30 -68 686 729 44 389 954 565 215 752 537 329 791 462 221 1112 891 293 1102 809 317 142 -175

Не, мгга'1 год'1 NPP Возврат в почву Баланс 202,2 128 -74 75 16 -59 371 702 330 170 930 760 88 726 638 168 759 591 221 1096 998 146 1100 954 317 826 689

В большинстве случаев удельная скорость обмена в системе почваорастения и баланс биологического круговорота прямо зависят от интенсивности захвата элементов ЫРР и аккумуляции их в биомассе фитоценоза. На эти параметры влияют, как уже отмечалось, запасы фитомассы и распределение её по блокам, что на каждом этапе развития лесного биогеоценоза тесно связано с возрастной структурой древостоев, сукцессионной сменой травяно-кустарничкового-яруса и рекреационной нарушенностью фитоценоза.

Таблица б

Удельная скорость биологического круговорота элементов в лесных экосистемах

Заха-рин-ский бор Дорохов-ский бор Культуры сосны Дуби-нино 1 Дубинине 2 Дубинине 3 Родники Березняк. Большое озеро Ново-николаевский березняк

Ми 2 1 1 5 3 1 3 2 2

гк 9 1 3 4 7 30 8 49 5

Ва 31 2 13 16 21 14 35 24 16

Си 2 1 1 1 3 1 4 2 2

Сг 18 1 4 5 7 5 10 7 5

М 19 I 8 12 16 9 6 13 12

Со 19 1 6 8 11 8 19 12 10

РЬ 14 1 4 5 9 6 7 5 5

А! 37 2 13 14 22 13 38 28 19

СЛ 33 2 И 14 21 14 30 22 2

Нц 6 1 20 32 50 27 45 69 37

Таким образом, обменные процессы в лесных экосистемах различной удалённости от Березовской ГРЭС-1 можно характеризовать как типичные для данных почвенно-экологических условий региона.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Современные естественные лесные фигоценозы зоны техногенного влияния Берёзовской ГРЭС-1 представлены зрелыми и перестойными сосняками и березняками разнотравной группы типов леса 1-П классов бонитета и являются стоком углерода атмосферы. Запасы углерода в естественных сосняках составляют 148-232 тС-га"', в березняках 100-270 т Ста'1. Основными депо углерода являются древостой в сосняках - 53-60%, в березняках - 38-53% и аккумулятивные горизонты почвы: 29-42% в сосняках и 26-45% в березняках. ^ 2. Чистая первичная продукция в исследованном естественном сосняке

составляет 3,9 кг Ста 1тодв березняках 3,3-4,2 т Ста''тод''. Возврат С-С02 в I. атмосферу при минерализации органического вещества мортмассы в сосняке 36%, в

березняках 40 - 58% годового стока С-С02 атмосферы. В подстилке и подземной 4 мортмассе сосняков консервируется 12,1 тС-га'1, березняков 6,2-7,5 тСта"1, что

' превышает суммарную эмиссию С-С02 в атмосферу в сосняках в 9 раз и в березняках

в 4-5 раз.

3. Антропогенные нагрузки (рекреация и техногенез) приводят к изменению параметров углеродного цикла - запасов вещества в отдельных блоках и субблоках, его качественного состава, интенсивности продукционных и деструкционных потоков. Сосняки IV стадии рекреационной дигрессии биогеоценозов находятся на стадии распада: аккумуляция С-С02 атмосферы снизилась здесь в 2,6 раза. Однако в настоящий период антропогенно-нарушенные сосняки остаются стоком углерода атмосферы вследствие понижения интенсивности деструкционных процессов и консервации углерода в мортмассе на длительный период.

4. Культуры сосны, созданные на серых почвах в зоне техногенного влияния ' Берёзовской ГРЭС-1, растут по I классу бонитета и характеризуются несбалансированностью продукционных и деструкционных процессов. Ежегодно в фитомассу депонируется 8,2 т Ста'1, с опадом на почву и в почву возвращается 58%

С, аккумулированного в приросте фитомассы, возврат в атмосферу С-С02 составляет 22% от аккумуляции углерода в ЫРР. В мортмассе законсервировано 12 т Ста"1, что в 7 раз превышает ежегодный суммарный минерализационный поток. ,

5. Ежегодная аккумуляция углерода атмосферы в березняках II и III стадии 1 рекреационной дигрессии снизилась в 1,4-6,5 раза по сравнению с естественными. 1 Доля травяного покрова в потоке опада здесь в 1,5 раза ниже, что замедляет 5 минерализацию опада-подстилки и консервирует углерод в органическом веществе || мортмассы. 1

6. Суммарный минеральный поток азота в естественном сосняке составляет 181

кг-га"1, в березняках 82-134 кг-га"1 азота в год. В автотрофный цикл на создание ИРР ■

поступает в сосняках 40%, в березняках 68-82%, в гетеротрофный - 60% и 18-32% соответственно в сосняках и березняках.

7. Антропогенные нагрузки снизили суммарный минеральный пул азота в сосняке IV стадии рекреационной дигрессии биогеоценоза в 1,4 раза, в березняках III и II стадии дигрессии - в 0,7-2,0 раза. В автотрофный цикл в рекреационных сосняках поступает всего 18%, в березняках - 56-57%, в гетеротрофный - 82% и 43-44% соответственно.

8. Биологическая аккумуляция микроэлементов в лесных экосистемах обусловлена видовым и возрастным составом растительного покрова, условиями произрастания и взаимоотношением отдельных химических элементов. Содержание Хп, Со и Щ как в древесных, так и травянистых растениях региона превышает средние концентрации, известные в мировой науке.

9. Индексы аккумуляции элементов растениями различных уровней удалённости от Берёзовской ГРЭС-1 близки. Сопряжённость содержаний микроэлементов в системе почваорастение отражает общую эколого-геохимическую ситуацию в регионе.

10. В естественных сосняках и березняках Мп, Ъиу Ва, Си, Сг, №, Со, РЬ, Ав, С<1, аккумулированы в основных блоках "Растительность" и "Почва". На блок "Почва" приходится 91-97%, на "Растительность" - 3-9% всех запасов в экосистеме. 1

11.В чистой годичной продукции естественных сосняков аккумулируются 2-5%, в а березняках - 5-8% общих запасов микроэлементов в растительности. С опадом I древесного и травянистого яруса в почву и на её поверхность поступает в сосняках

56-86%, в березняках 65-88% микроэлементов, используемых для формирования чистой первичной продукции. Ежегодно в почву сосняков поступает 19-22%, 1,

березняков - 26-42% запаса элементов, аккумулированных в мортмассе. Баланс и удельная скорость биологического круговорота отдельных микроэлементов определяются интенсивностью захвата элементов растениями и аккумуляцией их в биомассе фитоценоза и тесно связаны с возрастной структурой и видовым составом. Обменные процессы между блоками "Растительность" и "Почва" в лесных экосистемах различной удалённости от Берёзовской ГРЭС-1 оцениваются как типичные для южной тайги и лесостепи,

12. Техногенного влияния Берёзовской ГРЭС-1 на биогеохимические циклы углерода и азота, тяжёлых металлов и мышьяка экосистем, удалённых от источника загрязнения на 5-10, 10-15, 30-40 и 80-90 км не выявлено. В настоящий период лесные

экосистемы зоны техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 имеют удовлетворительное состояние и сохранили способность выполнять биосферные и средообразующие функции.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шугалей Л.С., Петрухина А.Н., Скрипалыцикова Л.Н., Тяжовкина O.A. Техногенное воздействие ГРЭС на серые лесные почвы сосняков котловин юга Средней Сибири // Современные проблемы почвоведения в Сибири: Мат-лы Международ, науч. конф.-Томск: Изд-во Томск, гос. ун-та, 2000. - С. 266.

2. Петрухина А.Н. Экологическое состояние лесных фитоценозов зоны техногенного влияния Березовской ГРЭС-1 КАТЭКа // Концепция гомеостаза: теоретические,

|| экспериментальные и прикладные аспекты: Мат-лы X Международ, симпозиума. -

Новосибирск: Наука, 2001. - С. 134-139. ') 3. Петрухина А.Н. Роль травянистого покрова в формировании подстилки в зоне

* техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 КАТЭКа // Молодежь и пути России к

устойчивому развитию: Тез. докл. 2-й Респ. школы-конф.-Красноярск, 2001.-С. 88-93.

4. Петрухина А.Н., Шапченкова O.A. Защитная роль лесной подстилки как аккумулятора техногенного вещества в зоне влияния Березовской ГРЭС -1 КАТЭКа // Ломоносов - 2001: Тез. VIII Международ, конф. студентов и аспирантов по фунд. наукам. - М: Изд-во МГУ. 2001. - С. 89-90.

5. Петрухина А.Н. Аккумуляция тяжёлых металлов в основных блоках лесных экосистем зоны техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа // Экологический риск: Матер-лы 2-й Всерос. конф. - Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2001. - С. 179-181.

6. Петрухина А.Н., Шапченкова O.A. Сохранение лесных почв как основного компонента лесных биогеоценозов зоны техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 КАТЭКа // Сохранение почвенного разнообразия в естественных ландшафтах: Тез. докл. V Докуч. молод, чтений. - СПб., 2002. - С.20.

7. Шапченкова O.A., Петрухина А.Н. Устойчивость серых почв к техногенному воздействию Березовской ГРЭС - 1 КАТЭКа // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям: Тез. докл. Всерос. конф. - М., 2002. - С. 444.

8. Shugalei L.S., Petrukhina A.N., Shapchenkova O.A Ecological state of forest ecosystems in the zone of the "SRES" technogenic effect // Boreal forests and environment: local, regional and global scales: XI International Conference IBFRA, Workshop GOFC. -Krasnoyarsk, 2002. - S. 80.

lj 9. Петрухина А.Н. Оценка экологических функций сосновых биогеоценозов КАТЭКа

по изменению показателей баланса углерода и азота // Проблемы использования и i охраны природных ресурсов Центральной Сибири. Вып. 4. - Красноярск:

*i КНИИГиМС, 2003. - С. 304-312.

10. Аккумуляция тяжёлых металлов листьями берёзы в зоне техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа // Биология-Наука XXI века: Тез. докл. 7-й Пущинской школы-конф. молодых учёных. - Пущино, 2003. - С. 203.

11. Шугалей Л.С., Петрухина А.Н., Шапченкова O.A. Биогеохимические циклы тяжёлых металлов в березняках зоны техногенного влияния Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа // Сибирский экологический журнал (в печати).

I»

Подписано в печать 05.06.03 Заказ № 1214

Формат 60x84/16 Тираж 100экз.

Объем 1,25 печ. л.

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 020605 от 23.07.97. Издательский центр Красноярского государственного аграрного университета

(

660049, г. Красноярск, ул. Ленина, 117

» 11 91 8

Q.OO?- А

-ттутг

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Петрухина, Альбина Николаевна

Введение

Глава 1. Оценка экологического состояния лесов (обзор литературы)

Глава 2. Экологические условия района исследований

2.1. Особенности климата

2.2. Геоморфологическое строение, рельеф и почвообразующие породы территории

2.3. Почвенный покров

2.4. Растительность 25 >

Глава 3. Объект и методы исследований

Глава 4. Современное экологическое состояние лесных экосистем

4.1. Морфолого-таксационная характеристика лесных массивов

4.2. Запасы растительного вещества в основных блоках лесных экосистем

4.3. Циклы углерода и азота в лесных экосистемах

4.3.1. Запасы углерода и азота в основных блоках лесных экосистем ц 4.3.2. Цикл углерода в лесных экосистемах

4.3.3. Цикл азота в лесных экосистемах

Глава 5. Аккумуляция микроэлементов в лесных фитоценозах

5.1. Параметры содержания микроэлементов в различных блоках и субблоках лесных экосистем

5.2. Биогенное накопление в лесной растительности 115 *

Глава 6. Биогеохимические циклы тяжёлых металлов и мышьяка в лесных экосистемах

6.1. Запасы тяжёлых металлов и мышьяка в основных блоках лесных экосистем

6.2. Циклы микроэлементов в лесных экосистемах зоны техногенного влияния Берёзовской ГРЭС

Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическое состояние лесных фитоценозов зоны техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа"

В результате развития современной цивилизации изменения состояния биосферы под влиянием антропогенных факторов стали происходить весьма быстро и по масштабам сравнимы с результатами естественных изменений, происходящих за целые исторические эпохи. Природа уже перестает справляться с вносимыми в неё изменениями. В сложившейся ситуации представляется чрезвычайно важным организовать контроль за состоянием природной среды, её непрерывными изменениями и определить тенденции естественной эволюции (трансформации) и изменений, вызванных антропогенным воздействием (Герасимов, 1977; Израэль, 1977; Ковда, 1989; Кондратьев, 1991; Крапивин, 1991).

Лес представляет собой наиболее мощную "пленку жизни", воздействие живого вещества на косную природу ни в каких других экосистемах не бывает столь велико и разнообразно, как в лесу, роль леса в существовании нашей планеты и в жизни человечества исключительно велика и необходимость всемерной его охраны не вызывает сомнения (Программа., 1974; Вернадский, 1994).

Антропогенные, в том числе и аэротехногенные воздействия на леса вызывают негативные изменения на разных уровнях экосистемной организации, приводят к гибели отдельных видов и сообществ растительности, и, наконец, к деградации лесных экосистем в целом. Изменение состава фитоценозов, естественно, отражается на состоянии почв и почвенного покрова региона и нарушает динамическое равновесие почва<^>факторы почвообразования и ухудшает экологическое состояние почв, что отражается на других составляющих природных комплексов и усиливает разбалансированность экосистем. В результате потери лесными экосистемами стабильности развиваются эрозионные процессы, ухудшается гидротермический режим территории, происходит тепловое загрязнение региона. Проведение постоянных наблюдений за состоянием лесных экосистем в регионе с высокой антропогенной нагрузкой представляется крайне важным для своевременного обнаружения и локализации начальных стадий техногенной трансформации в сильно загрязненных районах страны (Ковда, 1976; Шугалей, 1991; Структурно-функциональная., 1999).

В процессе антропогенного (аэротехногенного) влияния на ландшафты происходит внесение в природные экосистемы загрязняющего вещества. Известно, что для нормального развития организма важно не только наличие в окружающей среде какого-либо элемента, но и определённого набора и соотношения элементов. В процессе эволюции органического мира сложилось определённое соотношение концентраций различных химических элементов в окружающей среде, при котором организмы развивались многие тысячелетия и теперь имеют соответствующий механизм обеспечения своего гомеостаза. Резкое увеличение содержания одного или нескольких элементов в среде переводит их в разряд токсикантов. Поэтому главная причина загрязнения -технологическая деятельность людей - коренным образом нарушает естественное природное равновесие со всеми вытекающими последствиями (Давыдова, 1982; Добровольский, 1983).

Одну из приоритетных гругпт загрязняющих веществ образуют тяжёлые металлы (ТМ). Это группа химических элементов-металлов с атомным (порядковым) номером в периодической системе элементов более 20, не включая щелочные, щелочноземельные и благородные (Экология., 2000). Почти все тяжёлые металлы и их соли в определённых концентрациях являются токсичными для организмов. Токсический эффект обусловлен их физическими, химическими и физико-химическими свойствами и проявляется в многообразном характере реагирования организмов, многофазности этих реакций, возможном переходе одного токсического эффекта в другой. Особенности изменений исходных свойств природных объектов (почв, вод, растительности, ландшафтов в целом) в каждом случае неоднозначны. Специфичен и характер перераспределения ТМ в тех или иных природных средах (Физиология., 1989).

Наиболее мощными источниками атмосферных выбросов являются предприятия топливной энергетики. Функционирование уникальной системы промышленных предприятий Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса и связанное с этим значительное увеличение антропогенных нагрузок на природою среду может привести к нарушению исторически сложившегося в этом районе экологического равновесия.

Все полезные функции леса в экологической ситуации на территории КАТЭКа имеют ещб большее значение. На основании длительных экспериментальных исследований на стационаре Института леса и древесины Сибирского отделения AI I СССР, расположенном на территории Красноярской лесостепи, и при использовании апробированных расчетных методов установлено, что в течение вегетационного периода сосновые насаждения продуцируют в зависимости от типов леса и возраста 10-12 тта"1 кислорода и поглощают 14-16 т-га"1 углекислого газа, выделяют в атмосферу 450-500 кгта"1 (а березовые — 200-220 кгта"1) летучих фитонцидов — биологически активных веществ санитарно-гигиенического значения. Расчеты показывают, что ежегодная потенциально-возможная фильтрация пыли технического происхождения сосновыми насаждениями, на территории КАТЭКа в год может достигать 5-10 тта"1 в год. Из климатологических функций, выполняемых лесами КАТЭКа, учитывая физико-географические особенности и промышленное освоение региона, особое значение имеет влияние леса на атмосферные осадки, ветровой и температурный режимы. Лесным экосистемам рассматриваемого региона свойственны охлаждающее и увлажняющее влияние на окружающую среду, гашение скорости ветра. В лесостепной зоне КАТЭКа на каждые 10% уменьшения (при 10-70% лесистости территории) годовые атмосферные осадки снижаются на 12-15 мм, суммарное увлажнение — на 2530, речной сток - на 8-10, суммарное испарение — на 20 мм, относительная влажность воздуха - на 1-2%. При этом поверхностный сток увеличивается на 4-5%, температура воздуха за теплый период года - на 0,2, скорость ветра в весенний период - на 0,3 - 0,4 м/сек„ (Протопопов, Лебедев, 1979; Леса., 1983; Протопопов, 1984).

Дымовые выбросы Березовской ГРЭС-1 содержат продукты сгорания топлива в виде газов и твердых золовых частиц. Степень очистки дымовых газов от летучей золы составляет 98%, при этом выбросы в атмосферу достигают около 2 тонн в сутки на один котёл. Состав газообразных выбросов в настоящее время достаточно хорошо изучен. Твёрдые аэрозоли (технолиты) так же как и золы уноса, имеют высококальциевый состав (до 40% СаО), значительная часть Са в них представлена карбонатной формой.

Для микроэлементного состава золошлаковых отходов характерно постоянное присутствие 20-25 микроэлементов (табл. 1).

Таблица 1

Среднее содержание металлов в золошлаковых отходах Березовской

ГРЭС-1 (Гаврилин, Озёрский; 1996)

ГЛАВНЫЕ ОКСИДЫ СРЕДИНЕ СОДЕРЖАНИЕ, %

БЮ2 31,4

А12Оз 13,2

Ре203 7,4

РеО 0,9

БОз 2,4

СаО 36,3

СаО своб. 9,3

Ъ^О 6,2

Ыа20 1,0 к2о 0,7

Ва 6,07

Мп 4,49

Си 0,10

0,12 гп 0,11

Исследования содержания микроэлементов в летучей золе, выбрасываемой в атмосферу с дымовыми газами, показало наличие в них всех элементов, обнаруженных в углях. В углях содержится большое число редких и рассеянных элементов (Аз, РЬ, Н& Мп, Ре др.), многие из которых относятся к токсичным. Определение содержания микроэлементов в углях Березовского месторождения показало, что мышьяк распределён в углях крайне неравномерно: в половине исследованных образцов он не обнаружен, однако в некоторых зафиксировано высокое (30-70 г/т угля) содержание мышьяка. Содержание хрома колеблется (г/т угля в пределах 5,1-21,6; никеля — 1,9-10,8; кобальта - 0,6-9,4; меди - 1,4-4,1; цинка — 4,1-24,6; марганца — 18,4-98,3; ванадия - от "следов" до 18,9; фтора - от нуля до 191,4). Количество ТМ в выбросах Березовской ГРЭС-1 может достигать 1000 т/км2 (Снытко, Давыдова и др., 1979; Природа., 1983; Волкова, Давыдова, 1987; Человек., 1988).

При планировании комплекса особое внимание обращалось на разработку научно обоснованных рекомендаций по охране окружающей среды для их учёта в проектах всех объектов КАТЭКа. В соответствии с программой изучения природных условий территории формирования КАТЭКа с 1978 проводились экспериментальные эколого-географические исследования, включающие детальное изучение основных компонентов ландшафтов (воздуха, растительности, почвы, воды) и происходящих в них геохимических и биологических процессов. В исследованиях принимали участие более 30 учреждений Сибирского АН СССР, Госкомгидромета СССР, Минэнерго СССР, Минуглепрома СССР и других министерств и ведомств. Итогом работы явились многочисленные издания: статья, сборники и монографии (Географические., 1979; Природные., 1980; Техника., 1982; Природа., 1983; Леса КАТЭКа., 1983 и многие другие).

Институтом географии СО АН СССР на основе материалов, полученных по влиянию на природные комплексы Назаровской ГРЭС, был составлен прогноз трансформации естественных ландшафтов при техногенных нагрузках. Однако, учитывая важность лесных экосистем для экологической оптимизации ландшафтов региона и высокую (6,4 млн. кВт в год) мощность Березовской ГРЭС-1 и планируемое строительство в регионе Березовской ГРЭС-2 совершенно необходимо изучить экологическое состояние лесных массивов, испытывающих её влияние. Создание и функционирование на территории, где самовосстановительные возможности природы исчерпаны, Березовской ГРЭС ведёт к увеличению антропогенных, в частности, техногенных нагрузок на природные комплексы и способствует их деградации (Леса ., 1983).

В решении проблем выявления техногенной нарушенности лесных фитоценозов особое внимание заслуживают информативные показатели межкомпонентных связей в ходе циклического обмена веществом в лесной экосистеме. Механизм взаимодействия атмосферы, растительности и почвы при активном участии воды обусловливает стабильность лесных экосистем и в то же время определяет тенденции необратимых изменений как вследствие эволюционных процессов, так и вследствие воздействия антропогенных факторов.

Целью работы является оценка воздействия техногенных выбросов на экологическое состояние лесных фитоценозов и разработка базовой основы экологического мониторинга.

Задачи исследования:

1. Выделить уровни влияния (сильный, средний, слабый) техногенеза на лесные фитоценозы.

2. Дать оценку современному состоянию лесных фитоценозов в зоне техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 КАТЭКа.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что впервые: по единой программе и методике проведён сопряжённый анализ экологического состояния конкретных и наиболее ценных лесных массивов в различной степени удалённых от источника техногенного воздействия -БГРЭС-1; изучены биогеохимические циклы углерода и азота, как меры экологического состояния разновозрастных сосновых и берёзовых лесов региона; определены размеры биологической аккумуляции микроэлементов в различных субблоках фитоценозов.

Защищаемые положения:

1. Современные биогеохимические циклы углерода и азота, характеризующие экологическое состояние лесных экосистем в зоне влияния Берёзовской ГРЭС-1 соответствуют зональному типу.

3. Поступление в лесные экосистемы техногенного вещества не отразилось на концентрации тяжелых металлов во фракциях древостоев и напочвенном покрове. Биогеохимические циклы характеризуются как типичные для данных почвенно-экологических условий. Запасы тяжелых металлов в отдельных субблоках лесных экосистем в настоящий период определяются не концентрацией элементов в почве, фракциях древостоя и напочвеннм покрове, а видовым, возрастным составом и антропогенной нарушенностью и, в целом, обусловлены фитомассой.

Структура и объем диссертаиии: Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Общий объём составляет 280 страниц. Диссертация содержит 41 таблицу и 21 рисунок. Список литературы включает 229 наименований, в том числе 30 - на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Петрухина, Альбина Николаевна

1. Совремегаше естественные лесные фитоценозы зоны техногенного влияния Березовской ГРЭС-1 представлены зрелыми и перестойными сосняками и березняками разнотравной группы типов леса 1-11 классов бонитета и являются стоком углерода атмосферы. Запасы углерода в естественных сосняках составляют 148-232 тСта'^ в березняках 100-270 т Ста"', Основными депо углерода являются древостой в сосняках - 53-60%, в березняках - 38-53% и аккумулятивные горизонты почвы: 29-42%, в сосняках и 26-45% в березняках. ,

2. Чистая первичная продукция в исследованном естественном сосняке составляет 3,9 кг Ста"'тод"', в березняках 3,3-4,2 т Ста' 'тод'\ Возврат С-СО2 в атмосферу при минерализации орга1шческого вещества мортмассы составляет в сосняке 36%, в березняках 40 - 58% годового стока С-СОг атмосферы. В подстилке и подземной мортмассе сосняков консервируется 12,1 тСта'\ березняков 6,2-7,5 т Ста"', что превышает суммар1гую эмиссию C-COi в атмосферу в сосняках в 9 раз и в березняках в 4-5 раз.3. Антропогенные нагрузки (рекреация и тех1югенез) приводят к изменению параметров углеродного цикла - запасов вещества в отдельных блоках и субблоках, его качественного состава, интенсивности продукционных и деструкциош1ых потоков. Сосняки IV стадии рекреационной дигрессии биогеоценозов находятся на стадии распада: аккумуляция С-СОг атмосферы снизилась здесь в 2,6 раза. Однако в настоящий период антропогенно нарушенные сосняки остаются стоком углерода атмосферы вследствие понижения интенсивности деструкционных процессов и консервации углерода в мортмассе на длительный период.4. Культуры сосны, созданные на серых почвах в зоне техногенного влияния Березовской ГРЭС-1 растут по I классу бонитета и характеризуются несбалансированностью продукщюнных и деструкциоьшых процессов.Ежегодно в фитомассу депонируется 8,2 т Ста'\ с опадом на почву и в почву возвращается 58% С, аккумулированного в приросте фитомассы, возврат в атмосферу С-СО2 составляет 22% от аккумуляции углерода в NPP. В мортмассе законсервировано 12 т Ста"\ что в 7 раз превышает ежегодный суммарный минерализационный поток.5. Ежегодная аккумуляция углерода атмосферы в березняках II и III стадии рекреащюнной дигрессии снизилась в 1,4-6,5 раза по сравнению с естественными. Доля травяного покрова в потоке опада здесь в 1,5 раза ниже, что замедляет минерализацию опада-подстилки и консервирует углерод в органическом веществе мортмассы.6. Суммарный минеральный поток азота в естественном сосняке составляет 181 кгта'\ в березняках 82-134 кгта"' азота в год. В автотрофный цикл на создание NPP поступает в сосняках 40%, в березняках 68-82%, в гетеротрофный • 60% и 18-32% соответствешю в сосняках и березняках.7. Антропогенные нагрузки снизили суммарный минеральный поток азота в сосняке IV стадии рекреационной дигрессии биогеоценоза в 1,4 раза, в березняках III и II стадии дигрессии - в 0,7-2,0 раза. В автотрофный цикл в рекреационных сосняках поступает всего 18%, в березняках - 56-57%, в гетеротрофный - 82% и 43-44% соответственно.8. Биологическая аккумуляция микроэлементов в лесных экосистемах обусловлена видовым и возрастным составом растительного покрова, условиями произрастания и взаимоотношением отдельных химргческих элементов. Содержание Zn, Со и Hg как в древесных, так и травянистых растеьшях региона превышает сред1ше конце^гграции, известные в мировой науке.9. Индексы аккумуляции элементов растениями различных уровней удалёшюсти от Березовской ГРЭС-1 близки. Сопряжённость содержаний микроэлементов в системе почва<»растение отражает общую эколого геохимическую ситуа1щю в регионе.10.В естественных сосняках и березняках Мп, Zn, Ва, Си, Сг, Ni, Со, РЬ, As, Cd, Hg аккумулированы в основных блоках "Растительность" и "Почва". На блок "Почва" приходится 91-97%, на "Растительность" - 3-9% всех запасов в экосистеме.11.В чистой годичной продукции естественных сосняков аккумулируются 2-

5%, в березняках - 5-8% общих запасов микроэлементов в растительности. С опадом древесного и травянистого яруса в почву и на её поверхность поступает в сосняках 56-86%, в березняках 65-88% микроэлементов, используемых для формирования чистой первичной продукции. Ежегодно в почву сосняков поступает 19-22%, березняков - 26-42% запаса элементов, аккумулированных в мортмассе. Баланс и удельная скорость биологического круговорота отдельных микроэлементов определяются интенсивностью захвата элементов растениями и аккумуляцией их в биомассе фитоценоза и тесно связаны с возрастной структурой и видовым составом. Обменные процессы между блоками "Растительность" и "Почва" в лесных экосистемах различьюй удалённости от Березовской ГРЭС-1 оцениваются как типичные для южной тайги и лесостепи.12.Техногенного влияния Березовской ГРЭС-1 на биогеохимические циклы углерода и азота, тяжёлых металлов и мышьяка экосистем, удалённых от источника загрязнения на 5-10, 10-15, 30-40 и 80-90 км не выявлеью. В настоящий период лесные экосистемы зоны техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 имеют удовлетворителыюе состояние и сохранили способность выполнять биосферные и средообразующие функции.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Петрухина, Альбина Николаевна, Красноярск

1. Абрамовский Б.П. Глобальный баланс и пределы допустимых выбросов ртути в атмосферу // Всестороний анализ окружающей природной среды. -Л., Гидрометеоиздат, 1976. - 234 с.

2. Абуталыбов М.Г. Значение микроэлементов в растениеводстве. Баку, 1961. -249 с.

3. Агроклиматический справочник по Красноярскому краю и Тувинской автономной области. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 367 с.

4. Адерихин П. Г., Протасова Н. А., Щеглов Д. Ю. Микроэлементы в системе растения-почва центрально-чернозёмных областей // Агрохимия, № 2. М: 1978, С. 75-81.

5. Азотфиксация в лесных биогеоценозах. М.: Наука, 1987. - 148 с.

6. Алтае-Саянская горная область. М.: Наука, 1969. - 193 с.

7. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. - 487 с.

8. Аэрокосмический мониторинг лесных ресурсов зоны интенсивного ведения лесного хозяйства: Тез. докл. Львов, 1988. - 105 с.

9. Базилевич Н.И. Геохимическая работа живого вещества Земли и почвообразование // Генезис, классификация и география почв. Тр. 10-го м/н конгр. почвоведов, Т. VI, ч. 1. М.:Наука, 1974. - С. 35-40.

10. Белоголова Г. А., Матяшенко Г. В., Зарипов Р. X. Биогеохимическая характеристика природных и техногенных экосистем южного Прибайкалья. Экология, 2000. № 4. С. 263- 269.

11. Борцов В. С. Использование автоматизированной автоматической системы на основе отражательной спектроскопии в исследовании агроценозов. Автореферат канд. диссерт., Красноярск: КГАУ, 2002. 18 с.

12. Брускина И. М. Карабань Р. Т. Накопление серы и металлов в листьях берёзы и хвое сосны в районе медно-никелевых производств // Лесное хозяйство, 1992. № 10. С. 10 - 18.

13. Бугаков И.П.Особенности почвенного покрова западной зоны КАТЭКа // В кн.: Почвы зоны КАТЭКа. Красноярск, 1981. С. 19-25.

14. Буфал В.В., Григорьев Г.Н., Линевич Н.Л., Медведьников А.Н., Трофимова И.Е. Радиационный баланс таежной зоны Сибири // Климатические условия и микроклимат таежных геосистем Сибири. Новосибирск, 1980. С.5-30.

15. Васильева Н.П., Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Назаров И.М. Мониторинг повреждаемых загрязняющими веществами лесных экосистем России // Лесоведение, №1, 2000. С.23-29.

16. Ведрова Э.Ф. Влияние сосновых насаждений на свойства почв. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1980. 101 с.

17. Ведрова Э.Ф. Разложение органического вещества лесных подстилок // Почвоведение, 1997, № 2. С. 216-223.

18. Ведрова Э.Ф., Миндеева Т.Н. Интенсивность продуцирования углекислого газа при разложении лесных подстилок. Лесоведение, № 1, 1998. С.3-41.

19. Ведрова Э. Ф., Спиридонова Л. В., Стаканов В. Д. Круговорот углерода в молодниках основных лесообразующих пород Сибири // Лесоведение, 2000, № 3. С. 40-48.

20. Ведрова Э.Ф., Стаканов В.Д., Чупрова В.В., Шугалей Л.С. Баланс углерода в естественных и антропогенно-нарушенных лесах южной тайги // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск: Изд-во Сиб. отд-ния РАН,2002.-С. 274-287.

21. Ведрова Э.Ф., Стаканов В.Д., Плешиков Ф.И. Закономерности изменения пула углерода в бореальных лесах // Лесные экосистемы енисейского меридиана. Новосибирск: Изд-во Сиб. отд. Вост. Ак. Наук, 2002. С. 206220.

22. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения. М.: Наука, 1965.-300 с.

23. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. М.: Наука, 1994,- 669 с.

24. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных хмических элементов в почвах. М.: Изд-во Акад. Наук СССР, 1950. - 276 с.

25. Виноградов А.П. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой // Микроэлементы в жизни растений и животных. М.: Изд-во АН СССР, 1952 - С. 7-20.

26. Виноградов А.П. Биогеохимические провинции и их роль в органической эволюции // Геохимия, 1963, 2. С. 199-213.

27. Волкова В.Г. Общая характеристика и состояние растительных ресурсов Назаровской котловины // Географические условия создания Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Иркутск, 1979 С. 50-57.

28. Волкова В.Г. Трансформация растительного покрова Назаровской котловины под влиянием хозяйственного освоения // География и природные ресурсы, 1982, №1. С. 72-76.

29. Волкова В.Г., Давыдова Н.Д. Техногенез и трансформация ландшафтов. -Новосибирск: Наука, 1987 187с.

30. Временные методические указания по определению основных биологических параметров импактного комплексного мониторинга загрязнения природной среды и состояния растительности. М.: Минлесхоз РСФСР, 1987.-Юс.

31. Гаврилин К.В., Озёрский А.Ю. Микроэлементный состав углей назаровского месторождения и продукты их сжигания. ХТТ. - 1996. - № 6. - С. 60-66.

32. Гамзиков Г.П Азот в земледелии Западной Сибири. М.: Наука, 1981. - 267 с.

33. Географические условия создания Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Иркутск: Инст. геогр. Сибири и Дальнего Востока, 1979.- 154 с.

34. Геохимия тяжёлых металлов в природных и техногенных ландшафтах Под ред. М.А. Глазовской. - М.: МГУ, 1983, - 192 с.

35. Герасимов И.П. Научные основы мониторинга окружающей среды// Мониторинг состояния окружающей природной среды. JL: Гидрометеоиздат, 1977. - С. 41-52.

36. Гинзбург К.Е., Щеглова K.M., Вульфиус Е.В. Определение азота, фосфора и калия из одной навески // Почвоведение. 1960. №5. С. 100-105.

37. Гире Г.И. Аккумуляция азота, фосфора и калия лесообразующими породами России. Красноярск: ИЛ им. В. Н. Сукачёва Со РАН, 1996 - 39 с.

38. Гире Г.И. Содержание азота и зольных элементов в органах древесных растений России. Красноярск: ИЛ им. В. Н. Сукачёва Со РАН, 1998 - 76с.

39. Гире Г.И., Стаканов В.Д. Продукционный процесс сосняков Красноярской лесостепи // Лесоведение, № 3, 1986. С. 34-41.

40. Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Черемис М.В. Динамика накопления загрязняющих веществ в многолетних ягодных кустарниках // Лесное хозяйство, 1992. № 10. С. 11-12.

41. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. -М.: Высш. шк, 1988. 328 с.

42. Глазовская М.А. Проблемы и методы оценки эколого-геохимической устойчивости почв и почвенного покрова к техногенным воздействиям // Почвоведение, 1999. № 1. С. 114-124.

43. Гольдшмидт В.М. Сборник статей по геохимии редких металлов, пер. с нем. и англ., М: Наука, 1938. - 138 с.

44. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской федерации в 1996 году". Госкомитет РФ по охране окружающей среды М.: Центр международных проектов, 1997. - 510 с.

45. Градобоев II.Д. Почвы Минусинской впадины // Тр. Южно-Енисейской комплексной экспедиции. Вып. 3. М.: Изд-во АН СССР, 1954, С. 7-183.

46. Грибовская И. Ф., Летунова С. В., Романова С. И. Микроэлементы в органах бобовых растений. Агрохимия. № 3, 1968. - С.81.

47. Григорьев А.А, Будыко М.И. Классификация климатов СССР.-Изв. АН СССР. Сер геогр., 1959, № 3. С. 3-19.

48. Давыдова Л.С. Ионы металлов в биодогических системах. Т.8. Амбивалентные свойства нуклеотидов // Под ред. X Зигеля. М., 1982. С. 147-163.

49. Дворников А. Г., Овсянникова Л. Б., Сидеренко О. Г. Некоторые дфнные по содержанию 11§ в почвах Нагольного кряжа. Геохимия. № 10, 1961. С. 920.

50. Дистанционное зондирование в лесном хозяйстве. М.: ВО Агропромиздат, 1989.-223 с.

51. Дмитриев Е. А. Математическая стстистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1972.-292 с.

52. Добровольский В.В. Тяжёлые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная биохимия // Тяжёлые металлы в окружающей среде. М.: МГУ, 1980,- 130 с.

53. Добровольский В.В. География микроэлементов: Глобальное рассеяное. -М.: Мысль, 1983.-272 с.

54. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы //Почвоведение, 1997. № 4. С. 431-441.

55. Дубинина С.С. Продукция и запасы фитомассы в условно-естественных и антрорпогенно-нарушенных геосистемах назаровской лесостопи. Автореф. диссертации. Иркутск: Институт географии СО РАН, 1998. 18 с.

56. Дылис Н.В. Основы биогеоценологии. М.: МГУ, 1978.-151 с.

57. Егорова C.B., Лаврова В.А. Влияние рекреационного лесопользования на микрофлору и азотфиксирующую активность почвы в сосняках. В кн.: Природные аспекты рекреационного использования леся. - М.: Наука,, 1987, с. 108-126.

58. Ерохина А.А, Кириллов М.В. Почвы // Средняя Сибирь. М.: Наука, 1964.-С. 189-226.

59. Ершов Ю.И. Почвенно-географическое районирование Красноярского края // География и природные ресурсы. 1998. № 2. - с. 110-118.

60. Жидков А.Н. Нормирование техногенного воздействия на леса // Лесное хозяйство. № 1. 2000. С. 37-39.

61. Ивлев А. М., Тух-Хак-Мун, Збруева А. И. О биогеохимии Мп в южной части Сахалина // Биогеохимия зоны гипергегеза. М.: Наука, 1971, - С. 92.

62. Изерская Л. А. Пашнева Г. Е. Мп, Си и Со в почвах Томской области. -Агрохимия., № 5., 1977. С. 94.

63. Израэль Ю.А. Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка изменения состояния окружающей природной среды. Основы мониторинга. — "Метеорология и гидрология", 1974, №7. С. 3-8.

64. Израэль Ю.А. Комплексный анатизокружающей среды. Подходы к определению допустимых нагрузок на окружающую природную среду иобоснованию мониторинга // Всесторонний анализ окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. С. 17-25.

65. Израэль Ю.А. Концепция мониторинга состояния биосферы // Мониторинг состояния окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - С .10-25.

66. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. Новосиб1грск: Наука, 1985.- 128 с.

67. Исаев А. С. Коровин Г. Н. Уткин А. И. Пряжников А. А. Замолодчиков Д. Г. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России // Лесоведение. 1993. № 5. С. 3-10.

68. Исаев A.C., Сухих В.И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве // Аэрокосмический мониторинг лесных ресурсов зоны интенсивного ведения лесного хозяйства.-Львов, 1988. С. 3-5.

69. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. -439 с.

70. Кадацкий В.Б., Васильева Л.И., Тановицкая Н.И., Головатый С.Е. Распределение форм тяжёлых металлов в естественных ландшафтах Беларуси // Экология. 2001. №1. С. 33-37.

71. Карпачевский Л. О. Подстилка особый биогеогоризонт лесного биогеоценоза // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. - М.: Наука, 1983. С. 88-89.

72. Карпачевский Л.О., Воронин А.Д., Дмитриев Е.А. и др. Почвенно-биогеоценотические исследования в лесных биогеоценозах. М.: Изд-во МГУ, 1980.- 160 с.

73. Клевенская И.Л., Быкадорова Л.В. Биологические и экологические аспекты фиксации азота почвенными микроорганизмами // Проблемы Сибирского почвоведения. Новосибирск. Наука. Сиб. отд-ние, 1977. - С. 186-200.

74. Ковалевский А.Л. Основные закономерности формирования химического состава растений // Биогеохимия растений. Улан-Удэ, Бурят, кн. изд-во, 1969.-С. 6-28.

75. Ковальский B.B. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974. - 281 с.

76. Ковальский В.В., Раецкая Ю.И., Грачева Т.Н. Микроэлементы в рапстениях и кормах. М.: Колос, 1971. - 235 с.

77. Ковда В.А. Основы учения о почвах, кн .1. М.: Наука, 1973. - 447 с.

78. Ковда В. А. Биогеохимические циклы в природе и их нарушение человеком // Биогеохимические циклы в биосфере: Мат-лы VII пленума СКОПЕ. М.: Наука, 1976.-С. 19-86.

79. Ковда В. А. Проблемы защиты почвенного покроова и биосферы планеты // АН СССР Всесоюзное о-во почвоведов, Ин-т почв-я и фотосинтеза. -Пущино: Науч. центр биол. исследований, 1989. 154 с.

80. Коляго С.А, Лесостепь и степь Минусинской впадины. Почвы и их агрохимическая характеристика // Агрохимическая характеристика почв (Средняя Сибирь). М.: Наука, 1971. - С. 139-181.

81. Кондратьев К.Я. Приоритеты глобальной экологии и задачи дистанционного зондирования окружающей среды и биосферы // Исследования Земли из космоса. М: Наука, 1991. № 5. - С. 3-9.

82. Корсунов В. М. Биогеохимическая роль лесной подстилки в почвообразовании // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. М.: Наука, 1983.-С. 97-98.

83. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф. Диагностика почвообразования в зональных лесных почвах. Новосибирск: Наука, 1982. - 161 с.

84. Крапивин В.Ф. Проблемы монитоинга. М.: Знание, 1991. - 63 с.

85. Красильников Б.Н., Моссаковский А.Л., Суворова B.C. Тектоническое строение северной части Минусинской котловины и опыт методов её изучения //Советская геология. Сб. 42. М., 1955. С.12-15.

86. Кудеяров В.Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений. М.: Наука: 1989.-216 с.

87. Кузьмина Г.П., Спицина Н.Т. Биологическая продуктивность лесных фитоценозов Назаровской котловины // Трансформация леснымиэкосистемами факторов окружающей среды. Красноярск: ИлиД СО РАН СССР, 1984.-С.25-42.

88. Куликова А.Х., Нурчалиева Г.М. Динамика органических соединений Hg в выщелочешгых чернозёмах и поступление их в сельскохозяйственные культуры Почвоведение, № 12, 1979. - С. 142.

89. Леса КАТЭКа как фактор стабилизации окружающей среды. Красноярск, 1983.- 158 с.

90. Либберт Э. Физиология растений. М.: Мир, 1976. - 957 с.

91. Лукина Н.В., Никонов Н.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения. Ч. 2. Апатиты: КНЦ РАН, 1996. -192 с.

92. Макаревский М.Ф. Запасы и баланс органического углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии // Экология, № 3, 1991. С. 3-10.

93. Малышев Ю.С., Полюшкин Ю.В. Оценка состояния экосистем ключевое звено экологического мониторинга // Геогр. и прир. ресурсы, № 1, 1998. - С. 35-41.

94. Мартынюк A.A., Воронин Ю.С., Жидков А.Н. и др. Опыт нормирования техногенного воздействия на леса //Лесохозяйственная информация, 1998. № 5-6. С. 50-65.

95. Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. - 208 с.

96. Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова Г.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии,- М.: Наука, 1989.-222с.

97. Митрофанов Д.П. Химический состав лесных растений Сибири. -Новосибирск: Наука, 1977. 118 с.

98. Мониторинг лесных экосистем: Тезисы докладов,- Каунас, 1986.- 364с.

99. Нечаева Е. Г. Программные положения ландшафтно-геохимического мониторинга среды обитания // География и природные ресурсы. № 4. -1999.-С. 10-15.

100. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений. -Новосибирск, 1979 278 с.

101. О взаимодействии леса и почвы / Боболева Э.Е., Вишнякова Э.В., Зуева К.Г. и др. //Лес и почва. Красноярск: ИлиД, 1968 - С. 494-602.

102. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975, 740 с.

103. Описание американо-советско-индийской системы для скоростного анализа качества сельскохозяйственной продукции на основе анализатора, работающего в ближней инфракрасной области. М.: Интерагротех, 1989. -117с.

104. Оптимизация рекреационного лесопользования. М.: Наука, 1990. - 65 с.

105. Орлов A.C. Безуглова О.С. Биогеохимия. Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. -317с.

106. Орлова Э. Д. Влияние микроудобрений на поступление микроэлементов в листья и зерно яровой пшеницы ю // Микроэлемкнты в почвах, растительности и водах южной части Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1971.-С.98.

107. Орловский Н.В., Чагина Е.Г., Зуева К.Г. Взаимодействие леса и почвы в кедровниках Западного Саяна (Ермаковский стационар) // Вопросы лесоведения, 1970. Красноярск: ИлиД СО АН СССР. - С. 233-246.

108. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1966. - 392 с.

109. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М.: Недра, 1972. 288с.

110. Перельман А.И. Геохимия ландшафта, 2-е изд. М.: 11аука, 1975.

111. Перельман А.И. Геохимия, 1979. 527 с.

112. Петрунина Н.С. Геохимическая экология растений в провинциях с избыточным содержанием микроэлементов (Ni, Со, Си, Mo, Pb, Zn).-B кн.: Труды биогеохимической лаборатории АН СССР., Т. 13. М.: Наука, 1974. -57 с.

113. Петрухина А.Н. Экологическое состояние лесных фитоценозов зоны техногенного влияния Березовской ГРЭС-1 КАТЭКа // X Международный симпозиум "Концепция гомеостаза: теоретические, экспериментальные и прикладные аспекты". Красноярск, 2000. С. 134.

114. Петрухина А.Н. Оценка экологических функций сосновых биогеоценозов КАТЭКа по изменению показателей баланса углерода и азота Проблемы использования и охраны прироодных ресурсов Центральной Сибири. Вып. 4. Красноярск, 2003. - С. 304-312.

115. Пичи Дж.Е., Кингелен П., Порт Г.Н.Дж. Стратегия мониторинга и оценки загрязнения окружающей природной среды // Мониторинг состояния окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - С.53-68.

116. Поздняков Л.К., Протопопов В.В., Горбатенко В.М. Биологическая продуктивность лесов Средней Сибири и Якутии. Красноярск, 1969.

117. Поздняков Л.К. О накоплении лесной подстилки в сосновых лесах. ДАН, 1993. Вып. 6. 1953.

118. Поликарпов Н.П. Формирование сосновых молодняков на концентрированных вырубках. М.: Изд-во АН СССР Наука, 1976.

119. Полынов Б.Б. Избранные труды АН СССР, 1956.

120. Помазкина Л.В. Агрохимия азота в таежной зоне Прибайкалья. -Новосибирск: Наука, 1985. 176 с.

121. Помазкина Л.В., Котова Л.Г., Лубнина Е.В. Биогеохимический мониторинг и оценка режимов функционирования агроэкосистем на техногенно загрязняемых почвах. Новосибирск: Наука, Сиб. изд. фирма РАН, 1999.-208 с.

122. Попова Э.П. Роль лесной подстилки в питании фитоценозов Приангарья // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. -М.: Наука, 1983.

123. Практические рекомендации по рекреационному использованию лесов западной части КАТЭКа. Красноярск, 1987. - 41 с.

124. Природа и хозяйство района первоочередного формирования КАТЭКа. -Новосибирск: Наука, 1983. 258 с.

125. Природные и экономические факторы формирования КАТЭКа. Иркутск: Инст. геогр. Сибири и Дальнего Востока, 1980.-160 с.

126. Приходько H.H. Ванадий, хром, никель и свчнец в почвах Притиссенской низменности и предгорий Закарпатья.-Агрохимия, № 4., 1977. С. 95-99.

127. Программа и методика почвенно-биогеоценотическкких исследований. -М.: Наука, 1974.-400 с.

128. Протопопов В.В. Средообразующая роль темнохвойного леса. -Новосибирск, Наука, 1975.

129. Протопопов В.В. О возможных изменениях экологических функций лесов Сибири // Трансформация лесными экосистемами факторов окружающей среды. Красноярск: ИлиД СО РАН СССР, 1984. - С.4-8.

130. Протопопов В.В., Лебедев A.B. Роль леса в защите окружающей среды на территории КАТЭКа // Географические условия создания Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Иркутск: ИГСиДВ СО АН СССР, 1979.-.С. 27-32.

131. Прохорова Н.В., Матвеев Н.М., Павловский В.А. Аккумуляция тяжёлых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье. Самара: Изд-во "Самарский ун-тет", 1998. - 131 с.

132. Рекреационное лесопользование в СССР. М.: 11аука, 1983.-127 с.

133. Ремезов Н.П., Быкова J1.H., Смирнова K.M. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах европейской части СССР. М.: Изд-во МГУ, 1959. С. 283.

134. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Диниамка органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности. М.; Л.: Наука, 1965.-253 с.

135. Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1968. - 143 с.

136. Рысин Л.П. Эколого-лесоводственный мониторинг лесов рекреационного назначения // Проблемы экологического мониторинга моделирования экосистем. Том XV. С.-П.: Гидрометеоиздат, 1993. - С.161-169.

137. Савельева И.Л. Главные черты территориальной и функциональной структуры промышленности районов КАТЭКа // Географические условия создания Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Иркутск: ИГСиДВ СО АН СССР, 1979. С. 5-15.

138. Салюкова Р.И. Антропогенные варианты систем денудации Назаровской впадины // Географические условия создания Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Иркутск, 1979. - С. 88-94.

139. Семечкина М.Г., Шугалей Л.С., Яшихин Г.И. Влияние рекреационных нагрузок на компоненты лесного биогеоценоза // География и природ, ресурсы, 1980. № 1. - С. 96-103.

140. Система мониторинга в защите леса. Тез. докл. Красноярск, 1986.-102 с.

141. Скарлыгина-Уфимцева М.Д. Техногенное загрязнение растительности тяжёлыми металлами и геолого-эколого-биологический эффект. В кн.: Тяжёлые металлы в окружающей среде. М.: МГУ, 1980. - 130 с.

142. Скрипниченко И.И., Золотавёва Б.П. Поступление в растения при возрастающей концентрации полютанта в питательной среде. Агрохимия. №9, 1980. - С. 110.

143. Снытко В.А., Семёнов Ю.М., Мартынов A.B. Ландшафтно-геохимический анализ геосистем КАТЭКа. Новосибирск, Наука, 1987.-108с.

144. Соботович Э.В., Ольшанский С.П. Геохимия техногенеза. Киев: 11аукова Думка, 1991.-226 с.

145. Средняя Сибирь. М.: Наука, 1964.

146. Стаканов В.Д. Закономерности накопления органического вещества древесными растениями // Лесоведение. 1978. № 3. - С. 35-42.

147. Стаканов ВД., Грешилова Н.В. Годичное аккумулирование углерода лесными экосистемами // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. -Новосибирск: Изд-во Сиб. отд. РАН, 2002. С. 226-231.

148. Стаканов В.Д., Алексеев В.А., КоротковИ.А., Климушкин Б.Л. Методика определения запасов фитомассы и углерода лесных сообществ // Углерод в экосистемах лесов и болот России. Красноярск, 1994. - С. 48-66.

149. Структурно-функциональная роль почвы в биосфере // Отв. ред. Г. В. Добровольский. М.: ГЕОС, 1999, - 277 с.

150. Сукачев В.Н. Динамика лесных биогеоценозов/Юсновы лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1964. - С.458-486.

151. Сукцессии и биологический круговорот / A.A. Титлянова, H.A. Афанасьев, Н.Б. Назимова и др., Новосибирск: ВО "Наука". Сибирская изд-я фирма, 1993.- 147с.

152. Тарабрин В.П., Шацкая P.M. Влияние кислых газов на азотный обмен древесных растений//Растения и промышленная среда. Киев: Наукова Думка, 1976.-С. 130-133.

153. Таран И.В., Спиридонов В.Н. Устойчивость рекреационных лесов. -Новосибирск: Наука, 1977. 177 с.

154. Таранков В.И., Матвеев С.М. Содержание тяжёлых металлов в сосновых биогеоценозах при аэральном техногенном загрязнении // Лесоведение. 2000. № 1. С. 39-45.

155. Техника, технология и защита окружающей среды КАТЭКа в свете решений XXVI съезда КПСС // Сборник трудов научно-практической конференции "Техника и технолагия КАТЭКа." (Красноярск, апр., 1981 г). -Красноярск: Изд-во Красн-го ун-та, 1982. 163 с.

156. Тиссен С. Геохимические и фитологические связи в свете прикладной геофизики, пер. с нем // Геохимические методы поисков рудных месторождений. -М.: 1954.

157. Титлянова A.A. Вариабельность элементного химического состава растений. Изв.Сиб. отд. АН СССР, 1972, №5. Сер. биол. наук, вып. 1. - С. 21-32.

158. Титлянова A.A., Биологический круговорот углерода в травяных биогеоценозах. М: Наука, 1977 - 219 с.

159. Титлянова А. А. Биологический круговорот азота и зольных элементов в травяных биогеоценозах. Новосибирск: Наука, 1979. - 148 с.

160. Титлянова A.A., Тесаржова М., Режимы биологического круговорота -Новосибирск: Сиб отд., 1991. 150 с.

161. Ткалич М.С. Практическое руководство по биогеохимическому методу поисков рудных месторождений. М.: Госгеолтехиздат, 1959. - 51 с.

162. Трансформация лесными экосистемами факторов окружающей среды. -Красноярск: ИЛиД, 1984. 112 с.

163. Трейман A.A. Потребность яровой пшеницы в макро- и микроэлементах. -Агрохимия, 1981. № 11. С. 64-71.

164. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. М: Наука, 1965.-282 с.

165. Уильям Дж. Мэннинг, Уильям А. Федер. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений. Л.: Гидрометиздат, 1985. - 142 с.

166. Уткин А.И. Биологическая продуктивность лесов. Сб. Итоги науки и техники // Лесоведение и лесоводство, т. 1. М: 1975. С. 85-90.

167. Ушакова Г.И. Влияние экологических условий на скорость и характер разложения лесной подстилки (Кольский полуостров) // Почвоведение, 2000. №8. С. 1009-1015.

168. Физико-географическое районирование СССР. М.: Изд-во МГУ, 1968.

169. Физиология растительных организмов и роль металлов. Под ред. Н.М. Чернявской. М: МГУ, 1989. - 155 с.

170. Фокин А.Д., Лурье A.A., Пельтцер A.C. Биофилыюсть и ксенобиотичность как факторы корневого поступления и распределения элементов по органам растений // Экология, 1996, № 6. С. 415-419.

171. Фокин В.Н. Совершенствование таксационной нормативной базы для мониторинга рекреационных лесов // Лесное хозяйство, 2001. № 4. - С. 3031.

172. Фудзио Эгами. Химическая эволюция в первобытном океане и роль в ней ионов переходных элементов // Изв АН СССР. Сер. биол., 1980, т. 4. С. 519-526.

173. Чагина Е.Г. О балансе углерода при разложении опада в кедровниках Западного Саяна// Вопросы лесоведения, 1970. Красноярск: ИлиД СО АН СССР. - С. 246-252.

174. Чагина Е.Г. О разложении растительных остатков в кедровниках Западного Саяна // Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах. Л.: Наука, Лен-ое отд-ние, 1971. -С. 263-267.

175. Чагина Е.Г. Биологический круговорот в сосняках разной продуктивности // Почвенные факторы продуктивности сосняков. -Новосибирск. Наука, 1976. С. 168-190.

176. Человек и окружающая среда на этапе первоочередного развития КАТЭКа. Отв. Ред. Чл-корр АН СССР В.В. Воробьёв. Новосибирск: Наука, 1988.-221с.

177. Чернавина И.А. Физиология и биохимия микроэлементов. М.: Высш. школа, 1970. -309 с.

178. Чупрова В.В. Углерод и азот в агроэкосистемах Средней Сибири. -Красноярск: Изд-во ЮГУ, 1997. 165 с.

179. Шапченкова O.A. Мониторинг экологического состояния серых почв в зоне техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 Канеко-Ачинского топливно-энергетического комплекса (КАТЭКа). Автореф. канд. дис. Красноярск: КГАУ, 2003. - 22 с.

180. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л.: Наукка, 1974. -323 с.

181. Шугалей Л.С. Охрана и рациональное использование лесных земель в зоне КАТЭКа // Современное состояние биогеоценозов зоны КАТЭКа. Л.: Гидрометеоиздат, 1990-С. 134-139.

182. Шугалей Л.С. Антропогенез лесных почв юга Средней Сибири. -Новосибирск: Наука, 1991. -181 с.

183. Шугалей Л.С. Распределение органического вещества в сосняках лесостепи Средней Сибири // Лесоведение, 1998. № 3. - С. 3-11.

184. Шугалей Л.С., Дмитренко В.К. Влияние рекреационных нагрузок на биологическую активность почв сосняков // Экология, 1982. № 4. - С. 3237.

185. Шугалей Л.С., Кузьмина Г.П. Последствия рекреационного использования лесов на территории КАТЭКа // Географические условия создания Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Иркутск: ИГСиДВ СО АН СССР, 1979. С. 20-26.

186. Шугалей JI.С., Яшихин Г.И. Формирование искусственных лесных биогеоценозов на отвалах угольных разрезов КАТЭКа // Современное состояние биогеоценозов зоны КАТЭКа. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - С. 175-186.

187. Экогеохимия Западной Сибири. Тяжёлые металлы и радионуклиды / РАМ Сиб. отд-ие. НИЦОИГГМ. 1996. - 248 с.

188. Экология и охрана природы. Словарь-справочник. Под редакцией ак. А.Л.Яншина. М.: Academia, 2000. - 384 с.

189. Экспериментальные основы географического прогнозирования воздействия КАТЭКа на ОС. Иркутск, Инст. географии, СО АН СССР, 1984.-С. 25-34.

190. Яшихин Г.И. Доступность почвенной влаги серых лесных почв западной зоны КАТЭКа//Почвы зоны КАТЭКа. Красноярск, 1981. С. 122-133.

191. Anderson A. S., Meyer D.R., Mayer F.K. Heavy metal toxicities: levels of nickel, cobalt and chromium in the soil and plants associated with visual symptoms and variation in growth of an oat crop, Aust. J. Agric. Res., 24, 557, 1973.

192. Anke M. Der Spurelementgehalt von Grünland- und Ackerpflanzen verschiedener Böden in Thüringen, Sonderdruck Z. Acker- u. Pflanzenbau, 112, 113, 1961.

193. Baker D.E., Chesnin L. Chemical monitoring of soil for environmental quality animal and health // Advances in Agronomy. 1975. Vol. 27. P. 306-366.

194. Balks R. Untersuchungen über Vorkommen und Bindungszustand des Bodens, Kali-Briefe, 1, 1,1961.

195. Baumeister W., Ernst W. Mineriastoffe und Pflanzenwachstum, Fischer, Stuttgart, 1978,416.

196. Bergman W. Ed. MicronährstofT-Grenz-wertbereiche in Pflanzen zur Diagnose der Ernährungszustandes der Pflanzen, Institute für Pflanzennährung, JenaZwätzen, East Germany, 1975.

197. Bowen II. J. M. Trace slsments in biochemistry. London: Macmillan, 1966. 307 p.

198. Cataldo D. A., Garland T. R., Witdung R. E., Nickel in plants, Plant Physiol., 62,1, 563,11, 566, 1978.

199. Epstein E. Mineral nutrition of plants: principlesand prespectives. N.Y.:Wiley Interscience, 1972. 412 p.

200. Gough L.P., Shacklette H.T., Case A.A., Element concentration toxic to plants, animals and man, U. S. Geol. Surv. Bull., 1466, 1979, 80.

201. Hildebrand E.E., Finck A. Ermittlung von Toxizitäts-Grenzwerter für Zink, Kupfer und Blei in Hafer und Rotklee, Z. Pflanzenernäher. Bodenkd., 4/5, 489, 1975.

202. Hondenberg A., Fink A. Ermittlung von Toxizitäts-Grenzwerter für Zink, Kupfer und Blei in I lafer und Rotklee, Z. Pflanzenernäher. Bodenkd., 4/5, 489, 1975.

203. Hündrich F, Star K, Zöttl 11. W. Die Eignung von AI2O3 Keramik-platten und Ni-Sinterkerzen zu Gewinnung von Bodenlösung für Spuren-element-analyse, Mitt. Dtsch. Bodenkdt. Ges., 25, 151, 1977.

204. Hutschinson G.E. The biogeochemistry of aluminium and of certain related elements. The Quarterly Review of Biology, v. 18, № 1, a. № 2, 1943.

205. Klocke A. Blei-Zink-Cadmium Anreichung in Boden und Pflanzen, Staub Reinhalt. Luft, 34, 18, 1974.

206. Remesov N.P. Über den biologischen Stoffkreislauf in den Wäldern des europäischen Teiles der Sowjetunion // Archiv für Forstwesen, Berlin: Deutsch. Akad. der Landwirdschaftswissenschaften, 1963. S. 1 - 43.

207. Rippel A., Balazova G., PaluSova o., Das Kadmium in der Lebensumwelt, in: Proc. Kadmium Symp., Anke M., Schneider H. J., Eds., Friedrich Schiller University, Jena, E. Germany, 1979, 238.

208. Rovinsky F.J., Wiersma G.B. Procedures and methods for integraated global backgroound monitoring of environmental pollution // Environmental pollution monitoring and research progress report series, WMO/TD 1987. V. 1178. 47 p.

209. Rüchling A., Tyler G. Ecology of heavy metals: regional and hstorical study, Bot. Not., 122,248, 1969.

210. Sauerbeck D. Welche Schwermetallgehalte in Pflanzen dürfen nicht überschreitten werden, um Wachstumsbeeinträchtigungen zu vermeiden // Landwirtschaftliche Forschung: Kongressband. 1982. S.-H. 16. S. 59-72.

211. Scheffer K., Stach W., Varadakis F. Über die Verteilung der Schwermetallen Eisen, Mangan, Kupfer und Zink in Sommergestenpflanzen, Landwirtsch. Forsch, 1156,1978; 2, 326, 1979.

212. Stewart C., Norton D., Fergusson J. Historical monitoring of heavy metals in kanikatea ring wood in Christchurch New Zealand // Sei. Total Enwiron, 1991. S. 171 -190.

213. Truog E. Fifty years of soil testing/- In: 7-th International congress of siol science (Madison, USA, 1960). Groningen, 1960, v.3, p. 46-53.

214. Tyler G., Balsberg-Rahlsson A.M., Bengtsson G. et al. Heavy-metal ecology of terrestrial plants, microorganisms and invertebrates // Water Air Soil Pollut. 1989. V. 47. №3-4. P. 189-125.

215. Verkleij J. A. C., Schat H. Mechanisms of metal tolerance in higher plants // Heavy Metal Tolerance in Plants: Evolution Aspects. Boca Raton: CRC Press, 1990. P. 179-193.

216. Verloo M., Cottenie A., Landschoot G. van/ Analytical and biological criteria with regard to soil pollution // Landwirtschaftliche Forschung: Kongressband. 1982. S.-II.39. S. 394-403.

217. Webb D.A., Fearon W.R. Studies on the ultimate composition of biological material. Part 1. Sei. Roy Dublin Soc., 21., 1937.

218. Welch R. M. The biological significance in nickel, paper presented at Int. Symp. Trace Element Stress in Plants, Los Angeles, November, 6, 1979, 36.

Информация о работе

Петрухина, Альбина Николаевна
кандидата биологических наук
Красноярск, 2003
ВАК 03.00.16

Диссертация

Экологическое состояние лесных фитоценозов зоны техногенного воздействия Берёзовской ГРЭС-1 КАТЭКа - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы