Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Состояние культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях радиоактивного загрязнения Киевского Полесья

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Состояние культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях радиоактивного загрязнения Киевского Полесья"

уктнсш оедши трудового фасного знамени сельскохозяйственная лклднш

СОСТОЯНИИ КУЛЬТУР сосни ОБЫКНОВЕННО)! / Р1ггиэ 5]|1уевЫз / Ъ УСЛОВИЯ* РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИИ КИЕВСКОГО ПОЛЕСЫ

Специальность 06.03.01 - Лесные культуры, селекнуя, семеноводство и озеленение городов

Автореферат

диссертации нп соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

САВИЦКИЙ Эдуард Анатольевич

На правах рукописи

Киев - 1992

Работа выполнена на кафедре лесных культур и лесной фитопатологии Украинской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии.

Научные руководители - доктор биологических наук,

профессор Гордиенко Ы.И. кандидат биологических наук,, профессор Цшшрик A.B.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ониськив Н.И. кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Бабенко В.В.

Ведущая организация - Министерство лесного хозяйства Украины.

Защита диссертации состоится '29" М О\Я_ 1992 г.

в — час. на заседании специализированного совета

Д 120.71.02 в Украинской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии (252011, г.Киев-41, Голосеево, УСХА, 1-й учебный корпус, аудитория 94).

Просим принять участие в заседании совета или выслать Ваш отзыв на автореферат в 2 зкэ,, заверенных пг""пью Вашего учреждения, по адресу: 2:32041, r.ltiieB—4i, ул.Гере<;в ооороны, 15, УСХЛ, секретариат специализированных советов.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан n2U" anjo&JLB г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат сельскохозяйствен- ,

ных наук, доцент - " . ■ А.И.Иилш'.енко

ОЩ\Я ХЛРА1ПЕИ1СТИНЛ РЛБ0Т11

Актуальность темы, Вследствно аварии на Чернобыльской АЭС загрязнено около 2 клн. га земель Украины, из которых значительная пасть приходится на лесныо иассичы. В Полесье, ни которое больше всего припадают площади, подизргшисся радиоактирному загрязнения, основной лесообраэующсй породой япляеген сосна обш ношшал. В со насаждениях повсеместно в с в ст. их и олаяних субо-рлх встречается дуб чсрсячагый, a d борах - беропа повислая,

В сг.язн с производственной необходимостью ведения хозяйства а сосновых насаздонклх Целесообразно изучить состоянко н энергия поста сосни, дуба, н березы в культурах разного возраста в зело сильного, слабого радиоактивного загрязнения и п условно чистых насаждениях. Поскольку от» сведения представляет бсльпоз народисхозяйствгниоо значение, в otojj и заключается спсевремсглссть и актуальность работы.

Цел иссл адоптпш бил о установление интенсивности радиоактивного загрязнения почвы в вертикальной плоскости, наличие радкенуклндоп в органах сойнн и дубп, определение ассортимента древесных пород для облесения непокрыт* лесом площадей.

Научная новизна. Впервые изучены в природных условиях поело пварзпг на АЭС энергия роста по внеото и диаметру дерсвьсп cjcHU, дуба п берозу, длетп, пасса н морфолопгшекиз признаки хвои, сосни, ка«ди8 месяц в точение т'ода содержание о зет а, фосфора и калил в но ¡i, влпглость хпои, побегов и дровйсин», три раса за пегетацпошнг.Ч период количество пмрлонтов, сахароз», фзр-мзитоз и белкоя, запас ц содержание питательных вецестэ о подстилке, я тают .•'•í3K:to-xiiíiMscKiie свойства почвы в чистих и сиеаашик насаждениях, 'поглощение "иорняни пзота, фосфора п калия, интенсивность развития микроорганизмов в ризосфера и дру-

гне стороны иизни насаждений.

Практическая значимость исследований заключается в той, что произведена инвентаризация лесных культур, созданных на разных категориях лосокультурных площадей и с применением разной технологии подготовки почвы, определены породи, которые могут быть использованы на площадях загрязненных радионуклидами. На основании отих исследований предложены технология л способ создания культур, размещения посадочных ыест и их густота.

Личное участие автора. В работе приводятся результаты исследований, самостоятельно проведенных автором в период с 1988 по 1992 годы.

Апробация работы. Основные теоретические выводы и практические рекомендации по теме диссертационной работы доложены и получили положительную сценку на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов лееохозяйственного факультета УСХА в 1991 и 1992 гг., на расширенной заседании кафедры лесных культур и лесной фитопатологии с участием кафедр общего лесоводства, лесной таксации, лесоустройства и геодезии, механизации лесохозяйстоенних работ и лесоэксплуатации, лесной и гидротехнической мелиорации Украинской сельскохозяйственной академии в апреле г., в 1У-Л году работа доложена на технических советах в Полесском и Дыьшр-скоы гослесхозах Киевской области.

Объем работы и публикации. Д]< ;сертационная работа состоит аз введения, 7 глав, выводов и предложений производству, списка литературы, включающего ¡08 наименований, в то" числе б на иностранных языках и приложения на б страницах. Основная чйсть изложена на 142 страницах машинописного текста, соде раит 43 таблицы и 25 рисунков.

По результатам исследований опубликовано 2 работы и 2 работы приняты к печати.

СОДЕРЖАНКЕ РАБОТЫ

I. Характеристика района исследования.

После аварии на Чернобыльской АЭС интенсшшость раднознтип-ного загрязнения в районе исследования оказалась весьма неодинакова. В Греэельском лесничество Полесского гослесхоза была самая высокая интенсивность загрязнения площади (от 2,0 до 80,0

2 ° Кн/км и вше). Несколько гленьшо (до 2,0 Ки/км**) загрязнена

площадь о Шевченковском лесничество Дымерекого гослесхоза и в

момент исследования условно чистыми оказались насаждения в Звсн-

ковском лесничестве Боярской ЛОС.

Ко исследованиям о Шевченковском лесничестве больше всего радионуклидов накапливается в подстилке и с верхних горизонтах почвы. Причем, во всех образцах цезия-137 в 3-4 раза больше, чем' стронция-90. Основная иасса радионуклидов (75-94%) через 4-5 лет поело их выпадения остается в верхнем Ю-сантиметропом слое почвы. Стронций-90 проникает п почву несколько глубже, чем це-знК-ГЗ? (тэбл. I).

Таблица I

• Распространение радионуклидов а почве

Глубина, см Цезия-137 1 СтрояциМ-90

удельная активность, Ки/кг содер яание,! удельна?. % ¡активность, 1 Ки/кг содержание,

подстилкэ 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25

О,¡МО-6 0,36- Ю-8 0,18'КГ8 О.^МСГ9 0,10-1(Г9 0,0

60,0 30,0 8,3 1.7 0,0

0,45*10"'' 0,12-Ю"® 0,60-Ю~9 0,33» Ю"9 0,20* 1СГ"9 0,12» 1(Г9

49,0 24,5 13,5 6,1 4,9

- б -

Таким образок, при подготовке почвы, подборе состава культур, схем смешения, размещения посадочных мест и т.д., а также ведения хозяйства в лесах этих гослесхозов необходимо учотьшагь существующую экологическую обстановку.

2, Программа, методика и объем выполненных работ.

С учетоы цели настоящей темы были поставлены, изучены и решет следующие вопросы в насаждениях разной степени радиационной загрязненности:

- определены насаядения сильного, слабого радиоактивного загрязнения и условно чистые;

- анергия роста надземной части древесных пород и распространение мелких корней по сдоям почвы;

- оводпенность древесины, побегов и хвои, содержание пигментов, сахарозы, ферментов, белков, азота, фосфора и калил в ней;

- интенсивность развития микроорганизмов в ризосфере сосны;

- пищевой режим, включающий запас подстилки, содержание питательных веществ в ней, физико-химические.свойства почвы п поглощение азота, фосфора и калия корнями;•

- влияние разных способов подготовки почвы на интенсивность роста, и приживаемость саженцев сосны, дуба, береан и других древесных пород.

Исследования проводились параллельно в зоне сильного (Г^е-зельское лесничество Полесского гослесхоза) и слабого (Шевченковское лесничество Ддоерского гослесхоза) радиоактивного загрязнения и в условно чистых насаждениях (Звонковское лесничество Боярской ДОС). В качзстве объектов били выбрани чистые н смешанные культуры сосны обыкновенной в критической (5-ти и 32-х лет) возрасте и и средневозрастном (62-х лет) насаждениях, созданных в свекда суборях, как самих распространенных типах леса в районе

исследования. Инвентаризация, сохранность и анергия роста саженцев проведена в чистых и смешанных частичных и сплошных 1-3-летних культурах, созданных с применением разных способов подготовки почвы.

Программа исследований определила методику их проведения.

Пробные площади закладывались по общепринятой в лесоводства методике (В.К.Захаров, 1967; Н.П.Анучин, 1932; Н.П.Кобранов, 1973; Ц.И.Гордиенно, 1979). На каждой пробной площади брали по три ыодельных дерева для изучения хода роста по высоте, диаметру и других показателей.

Естественное возобновление определяли путем сплошного учета на пробной площади с предварительной разбивкой территории на

*

полосы шириной 5-6 м; ход роста сосны обыкновенной и сопутствув-цих ей пород по высоте и диаметру - по средины модальным деревьям; запас насаждений -. произведением су»«гы площадей сечения на видовую высоту.

Агрохилкчзскиа анализ и почвенных образцов проведены: рН водной вигязки (потенциокетрически), гидролитическая кислотность (по Каппеиу), сумма поглощенных оснований (по Капле ну- Гил ьк о и и~ 10'), содержание гумуса (по Гюрину), легкогидролнэуеыого азота (по Ткркну), подв!Ш(1К форы ^..зога (по Кирсанову) я калил (пламенным фотсиетрси).

Запас лесной подстилки устанавливали по нетодико И.И.Горбенко (1979). В подетшгкэ- определ :ла: азот - по Ткрину, фосфор - по Кирсанову, калий - пламенны« фотометром, рН водное -потенциомотрически.

Распространения физиологически-активних корней осуществляли по изтодике Н.А.Качинскего (1931) в модификация П.С.Псгребия-ка (1949) и Д.Д.Лавриненко (1952) в восьмикратной повторностк.

Определение цеэия-137 и других -излучакцизс элементов

- в -

проводилось на анализаторе импульсов АМ-А-02Ф1, связанном с ЭВМ. Содержание стрснция-90 устанавливали оксалатныы методом, Исследования на наличие цеяия-137 и стронция-90 проводились в образцах почвы, отобранных с различной глубины, подстилки, древесины, листьев и хвои в трехкратной повторностн.

Редсин питания сосны, дуба и березы изучали по методике Л.Г.ЗйГщевог* (1959). В качество питательной снеси использовалась спесь Пряншншкова. Листья и хвоя собирались с побега последнего года третьей ыутовкн сверху, расположенного в юго-западном сектора кроны три раза за вегетационный период.

Массу к длину хвои определяли путей отбора трех порций по 100 штук с побегов, расположенных в третьей ыутовке сверху юго-западного сектора.

Лая определения влахностн ааболошюй древесины в изучаемых насаждениях срезали по три шдельных дерева. Образцы брали через какдый метр с юго-западного сектора, маркировали и взвешивали их. Поело высушивания в лаборатории до постоянно!! массы, определяли ее ородненность. Влажность одно-двухлетней хвои сосны и однолетних побегов сосны, дуба и березы устанавливали в первой декада каждого месяца в течение года. Хвою и побеги отбирали у сосны, с третьей цутовки, а у дуба и березы п верхней хорошо освещенной части ¡срони юго-западного сектора.

Количество пигментов с хвое устанавливали по методике Т.Н.Годнева (¡947). Сахарозу определяли резорциновым ыэтодсм Да.Роо (1534), фруктозу - арсеноыолибдатнш методом И.Сомоп: (1952) и белки - по О.Лоурн (1951).

Численность ашонкфвдигущюс бактерий определялась путей посева почвенной суспензии на 4ША (нясо-лентоншй агар), споровых - на ШиСА (сусло-агар), олигонитрефшов и азотобактера -на Эаби-агаре, микроскопических грибов - на С,А {сусло-агар).

Ннпштаргаяции прсводили путем перечета сеянцев на площади Ъ% при пеличкис участка до 3 га, по площади 4$ - при участке ■от Ч до 5 га, на площади 3,% - при участке от 15 до 10 га и на плаудо <i/j - при участке спьгае 10 га. Оценку состояния растений грснэисллил по гноингм признака«.

Результат« исследования обрабатывали методами математической стятпстртпи (Л.К.МитропольскиЯ, IS7I; К.Е.Никитин, Л.З.'Леи-денко, i;-7Ü) ;:л микрокалькуляторе "Электроника ШС 52" по про- ■ грт-шам, рп.ора"'отапннч сотрудшгко»ч кафедры лесной таксации У СТА,

В irpoirico изучения нясгилен'тИ било заложено BG пробник ллсюя.рГ:, !П котор!« вплты 147 моральных деревьев и изучон их ход jpcia по инсотс и дил»"етру. Определен запас яосиой подстия-i'ii п 12 ирсбнюс плояздях. Распространение фиэиологичзекл-ак-тшш зс ксряпЯ изучили п 52 иочюмных raypjax» залохзншх на 17 пребшк "лещадях. Естостернлое возобновлен»!« и сиену травяных fiCTeüK^ па вирубкпх изучали на 14 пробш« площадях. Проведен хгтапгенвй епалт б28 образцов печви я I3G образцов лесной подстилки. Плотность заселения почви «ь.-роорганизмами проаедчна з I2G обр';зц,'лх. 5';пйол9гкчоскио исслодогшшя хвои проведены d 1272 оЛрззцвх, влачность Apei.jc;:iu ;i г>д.чо,\;этп:х побегов - п 216 образца*.

3. Эк.ергия. роста. доевесиих пород в культурах.

Радиационное загрязнение, известно, по разному оказыпа-ет шшяшга на пнсыс организмы, о тем числе и дрезеенш растения. Вечнозеленые растения, которда ассимиляционные органы сохраняет? о течоние ссего года, более чузствительни к ионизирующему облучению по сравнена с растениями, которые сбрасывалт листья и хво». По дшшкм Д.А.Криволуцкого, Ö. А.Тихомирова (Ы>'4), хпз&ше породы в 5-10 раз чувствительнее к облучении, чем лиственные.

, - 10 -

По штат А.ГЗ.Петербургского (1959), Ф.А.Тихомирова (1972), Р.Г.Карабаня, Б.С.Пристера и др. и977), растение на протяжении своего жизненного цикла изменяет чувствительность к ионизирующей радиации. Травянистые растения в среднем в 10 раз устойчивее к воздействию излучения, чем деревья. Низшие растения (мхи, водоросли, лишайники) исключительно устойчивые к облучешпо (В.Рассел, 1971; Д.Л.Спнрин и др., 1985; Д.А.Криволуцкий, 1988).

По нашим данным, в 62-летних культурах интенсивность развития и состав травяных растений мало чем отличается в насаждениях сильного и слабого радиоактивного загрязнения и в условно чистых. Мы полагаем, что меньшее влияние радиации на травяную растительность в 62-летних насаждениях обусловлено задержкой кроны древесных растений радиоактниюй пыли. В 5-летних культурах, где травяная растительность не защищена ярусом древесных растений, она больше подвержена радиационному воздействию. Последняя оказала влияние на развитие травяных растений. В культурах отого возраста наблюдается зависимость интенсивности радиационного загрязнения со степенью развития травяных растений по высоте, но при отом уменьшается число на единице площади.'

Радиоактивное загрязнение также оказывает влияние и на дре-. весные. растения. По двитш Д.А.Крнволуцкого, Ф.Л.Тихоцирова (1938), одним из характерных признаков радиационного влияния на сосну обыкновенную является повреждение « гибель' ростовых почек, верхушечных и боковых побегов. Это связано с высокой радиочувствительностью апикальных меток меристемы, когда при облучении нарушается или совсем останавливается их деление. Другой характерной особенность» закладки ростовых почек в первый год после сблучения било увеличение их количества на побеге 6-12 по сравнений с 4-5 на побеге контрольных деревьев.

Отмеченное влияние радиационного загрязнения на почки нами

-line установлено и не оказало существенного влияния ка прирост верхушечного побега сосни. Между тем, в 2-6-летних культурах в зоне сильного и слабого радиоактивного загрязнения хвоя сохраняется на двухлетних побегах (побегах прошлого года) только в верхней третьей «х части. На низшей 2/3 побега она осыпалась. Сохранившаяся хвоя имеет насколько спиральную форму и на болыг~й части саженцев в верхней части ее по длине на 1,0-1,5 сы усох-вая. На этих побегах вся хвоя имеет увеличенные размеры. Длина и ыасса ее в условиях сильного загрязнения несколько выше, чем эти показатели в условно-чистьос по загрязнении культурах. Так, 9 2-6-летних саяенцах Грозельского лесничества двухлетняя хвоя гаюет длину в пределах 9,3-9,6 си, однолетняя - 9,5-10,1 см,

касса двухлетней хвои 5,46-0,26 г, однолеткой - 5,43-8,06. г. «

В условно чистых культурах Зеонковского лесничества длина.двухлетней хвои находится в пределах 7,1-8,0 сн, однолетной - 6,49,9 см, насса двухлетней хвои 3,32-3,88 р, однолетней - 4,815,61 г. Хвоя о культурах Шевченковского лесничества по этим показателям занимает промежуточное значение.

Характерной особенностью хвои в культурах Г\)езачьског& и Шевченковского лесничеств является то, что сиа собрана и пучки по три и Солее хвошок. Эти пучки расположена близко друг к друг*, что напоминает болезнь "ведьмкну изтлу". В насаждениях Звон-ковского лесничества хвоя имеется на одно-дзух я дяяе в верхней части трехлетних побегов. В пучка собрано по две хвоинки и расположен« они равномерно по всецу побегу. Скручивание и отмирание ее верхушек не наблюдается,

В старшей возрасте радиационное облучение также не оказало существенного влияния иа линейный прирост верхушечного побега. Нзяи исследования показали, что в 32-/. я 62-лвтнюс культурах, Лровзрастагпкх в условиях с разной степеньп эвраяечностн, соет

обыкновенная проявляет одинаковую энергия роста по высоте и диаметру. Разница по ьисотам за 2. ,-х и 62-летний период не превышает 0,4-0,6 ы. Одинаковая энергия роста деревьев по всех трех насаждениях нао'лвдается и по диаметру. Что же касается хвои, то сна увеличивается прямопропорционально интенсивности радиоактивного загрязнения. Особенно это заметно по хвое, которая образовалась через два года после аварии. Дтша от ой двухлетней хвои в Грезельском и Шевченковской лесничествах равнялась 9,6-9,9 сц, в Ззонковокои - 7,4 си. Масса хвонкок в первых двух насаждениях составила 5,27-5,34 г, в последнем - 3,27 г. В морфологическом отноаешш, кроне разшров, никаких изменений нами не обнаружено во всех трех насаждениях.

Лиственные породы (дуб чераачатиИ и береза повислая) оказались устойчивее к радиоактивному загрязнению. Существенной разницы ао анергии роста в высоту и по диаметру в сосново-дубовых и сосково-березовик насаждениях нами не выявлено. Меньшее влияние радиоактивного загрязнения на лиственные породи можно объяснить там, что они сбрасывают листву на зиыу, т.е. оольше всего ощущает радиационное загрязнение в вегетационный период, дуб» кроле того, развивает глубшшув корневую систему, поэтому уменьшается вероятность поглощения радионуклидов из почбц. 4. Рем им П)ггания„соснк,г.дуба.»^ер53п Успешность создания вцеокопродуктианых биологически устойчивых культур во шогок зависит от рационального подбора древесных растений. Дяя глав/к« лучаши. будут те древесшо породы, ко-тор?.'о оказывают наииеньпув конкуренции за шгтатслышо вецмегпп почвы. При создании искусственных насаждений необходимо стремиться ;г формированию бездефицитного паевого -ражияа для про крас тепам пород и еостветствущегс бтугогнчэского круговорота ьещзств. 5й:смотря на ииоиеяэс.ч ппотивурачйя в срода п^л^цовггелзй,

всо яе большинство из них Ш.С.Погребняк, 1955; Л.Е.Жуков, 195В; Д.Д.Лаврнненко, 1970; В.К.Мялушко, 1970; М.И.Гордиенко, 1979 к шогне другие) отдают предпочтение смэпашгьм насаждениям, которые выгодно отличаются от чистых не только более благоприятны« влиянием на круговорот веществ, высокой биологической устойчиво стьп, лучшим выполнением средозащнтных и средообразувщих функций, но и могут быть более продуктивными оа счет лучшего использования ими световой энергии и потенциального плодородия почвы. Убедительным аргументе!) в пользу смешанных насаждений может слупить и все более обострявшаяся проблема загрязнения атмосферы (Л.И.Пизаренко, Н.Д.Мерзленко, 1978).

Особенно актуальна эти проблема для района насих исследсва-ний.^поскольку основной категорией лесснультурных площадей дая вновь создаваемых насаждения служат земли, выведенные из сельскохозяйственного оборота в связи с их радяоактиьнкн загрязнением* И именно на зт:к землях, как свидетельствует лесокультур-ная практика, наблвдаотся наиболее массовое расстройство чистых соснпков, связанное, и первую очередь, с высокой восприимчивость» сосны к патогенным факторам вследствие отсутствия на протл-генгл длительного времени лесной среды (И.И.Логшшенко, 1971).

Подсгснтзльняя роль опада лиственны;: пород состоит в увеличении запаса подстилки к ее ускоренной разложении, улучшении водно-фштоспах свойств почви (Б.С.Чумаков, 1953) и возрастании шшробкологичоской; активности в р^осфзро (О.Г.Рестворова, 1974; Н.ТД'снчар, 1933) ц что особенно ценно - в повышенной накоплении гумум (И.Н.Рахтеенко, 1966). Именно с лоЕыаешыи содержанием гумуса многие исследователи связывают екпг.енке интенсивности накопления растениями радионуклидов. По данный В.С.Пристора а др. (1991), это связано как со снияснкем активной и гидролитической кислотности почвы, таи и образование комплексных или элемента-

органических соединений в составе которых радионуклиды не иогут о'ыть успоени корнями. Особенно иог чо это влияние проявляется на супесчаной почве.

Поэтому задача состоит в той, чтобы на основании полученных данных подобрать породы, формирующие благоприятный пищевой режим, а также разработать технологию формирования огшшальных насаждений с учетом их средообразуыцей, средозащитной роли и достижения высокой продукгчпшости.

1!аии исследования показали, что радиоактивное загрязнение влияет на содержание питательных веществ в хвое. В условиях сильного радиоактивного загрязнения содержание азота, фосфора и калия, в основном, понижается, аа исклачениеы калия и фосфора а одно-двухлетней'хвое 5-летних саженцев. Широкий диапазон в концентрация М, Р, К в одно-двухлетнзй хвое, отсутствие четко выраженной закономерности с возрастом и степенью радиоактивного загрязнения подтверждает шсль о существовании ынсаества причин, влияющих на содержание отих элементов в растениях, так и о "чуткости" реагирования хвои на изменения в окрукащей ср-де и в самом организма. Отсюда вряд ли правомерным является вывод в той, что листовая диагностика иожет слупить надежным критерием при определении лесораститального эффекта почвы.

Наблюдения за поступлением опада показали, что в смешанных насаждениях и течение года его поступает больше, чем в чистоы сосновом насакдении на 37,но запас подстилки вследствие более интенсивного ее разложения меньше в смешанных насаждениях на 33,0-37, Подстилка всех смешанных насаждений более богата на N , Р, К. Гак, о зависимости от возраста, состава смешанных насекдениЯ привидение содэркания подвижных форы азота в них составляет от 4,0 до по р205 - от 5,0 до 60,и по 1^0, соответственно, от 21,0% до 69,(Й.

- 15 -

Анализ физико-хиыических свойств почвы под исследованный« насаждениями свидетельствует о той, что как и в случае смешения сосни с дубои, так и с березой почва под ниии обладает более высоким содержанием гуыуса на 33,7 и 14,0% соответственно, чей это иыеет место под чистой сосной. В смешанных насаждениях также несколько больше азота, фосфора и калия.

Нак показали наши исследования, интенсивность поглощения легкогидролнзуеного азота сосной возрастает от весны к осони. Максниуы поглощения зарегистрирован во второй половине вегетационного периода. Для лиственных пород, березы и дуба, иаксинадь-ное поглощение азота отпечено в середшш вегетационного периода. На ото вреия приходится пик поглощения сосной фосфора, тогда паз береза и дуб максимально его поглощают сразу и после полного облиствения. Что же касается калия, то какой-либо закономерности в ритмах поглощения пани не обнаружено (табл. 2).

Таблица 2

Поглощение азота, фосфора и калия корнями древесных

растений в ссеяих суборях, иг на I г сухих корней

Порода Азот 1 Фосфор Калий

Дата определения

30.05 I7.07| 6.10 30.05 17.07 6.10 30.05 17.00 6,10

Шевченковское лесничество

Сосна обыкновенная 1,63 4,28 4,61 6,17 6,73 5,12 0,24 не пет".

Дуб череа-

тштыП 3,18 3,94 3,70 7,51 5,16 4,28 1,43 0,15 m пог.

Береза повислая 1,53 3,12 2,64 7,12 4,20 2,63 на пог. О,I& пв пог.

Зпоннооскоо лесничество

Сосна обыкновенная 1,31 6,43 4,72 В,02 0,89 4,66 не пог.

Дуб черев-

адтый 3,04 4,12 3,83 8,33 5,57 3,11 1,72 но пог.

Бореэа повислая 1,24 3,87 2,27 8,86 4,10 2,98 не пог.

- 16 -

Таким образом, полученные данные по ритмам питания сосни, дуба и березц, а также литературные сведения (И.Н.Рахтеенко, 1963, 1971, 1972; Ю.А.Дануспви^ус, 1981) свидетельствуют о тон, что сезонные ритмы поглощения питательных веществ сосны, березы и дуба чередуются во времени. Радноакгшшоо загрязнение почвы имеет тенденции к уменьшению интенсивности поглощения питательных веществ корнями. Существующая миграция питательных веществ из одного растения в другое, взаимное использование корневыделе-ний породами, причем более эффективное, чеы своих собственных (М.Т.Гончар, 1977), позволяет сделать вывод, что сосна и береза, сосна и дуб имеют более благоприятные условия минерального питания при совместном произрастании, чем ¡это имеет место в чис-тнх насаждениях,

5. Интенсивность некоторгк физиологических процессов у растений сосни обшэтовешой.

Состояние древесных растений больше всего отражается на их физиологических процессах. Надземная часть растений гаи;:о ощущает больше всего воздушное загрязнение, в том числе и радиационное. Паи и исследования показали, что в насаждениях Е!евчсш:овско-го лесничества в хвое сосны цезия-137 содзрзится 0,95-10"® Ки/кг, а стронцил-90 - 0,48-10"®' Нц/кг. В лизтьлк дуба цззия~137 содержится 0,42-10""5 Ки/кг, а строгауи-90 - 0,20-1СГ9 Ки/кг. В древесине сосны цезия-137 »агсегся 0,52*1СГ^ "-.¡/иг, а стрснция-90 -0,30-Ю"^ Кн/кг, в коре; соответственно, 0,48*10"® и 0,21-10"® Ки/кг. Несколько иное соотнозгенш зт1зс элементов наблюдается в корз и древесине дуба. В дресескне дуба цезия-137 содержится 0,40-10~" Ки/яг, с?ронция--'-0 - 0.35-1СГ9 Ки/кг, кора несколько больпе загрязнена и цозкя-137 щ:езтоя 0,70« Кк/кг, а строи-цкл-ЭО - 0,23-1СГ8 К;:/кг. Тенге; образом, больиз всего радионуклидов в хвое, а игшьгз всего в ^з&сике, у .чуЗс *т$*лчатого

- IV -

больна всего в коре и меньше - п дрезесше.

Радиационное загрязнение понижает влажность заболонной древесины.

Влакность однолетних побегов сосны связана с возрастом и интенсивностью радиоактивного загрязнения. Наибольшая влажность, которая наблюдается в марте, в условиях слабого загрязнения отмечена в 5-летних культурах и составляет 6Ь%, в 62-летних -62% и в 32-легних - 57%, в условиях сильного загрязнения в 5-ти и 32-летних насаждениях влажность составила 54$ н в 62-летних -

(рис. I). Радиационное загрязнение понижает оводненность однолетних побегов дуба черешчатого и березы повислой, особенно а теплоо время года. Радиоактивноо загрязнение также поживет влажность одно- н двухлетней хвои сосни.

Вода играет существенную роль во всех жизненных процессах, растений и особенно при накоплении питательных веществ. Важнуо роль в процессах фотосинтеза осуществляют хлорофиллы и карот^-" ноиды. Сильное обезвоживание тканей растений не только нарушаю-/ синтез хлорофилла, но и вызывает разрушение ужо имеющихся пигментов. Сказывается, что радиоактивное загрязнение незначителв-но изменяет содержание хлорофилла, а- в двухлетней хвое сосны обыкновенной, произрастающей в различных условиях радиационного загрязнения. Содержание хлорофилла у 5-летних растений* расположению: в зола сильного радиоактивного загрязнения, самое низкое, в условиях слабог.о загрязнения - более высокое и условно чистых территориях - среднее (рис, 2). Содержание хлорофилла п заангит как от степени радиоактивного загрязнения,' так II от сезона года. Содерааниз каротиноидои изменяется в за-писиисл! от возраста растений и от интенсивности радиоактивного загрязнения. Так, ц хвое 5-лзтлих ешкзнцев о увеличением ра-диочктигпого загрязнения содержание их у.чоммяаеч'сл, а в 32-лет-

% 5

не. I. Влажность пдноягшюс побегов соскы обыкновенной, взятых в культурах в возрасте 5-ти /а/, 32-х /б/ к 62-х /в/ лаг Грезельского /-/ и Шевченковского /-----/ лесничеств.

«г: о о. л о

но № 30

во 70

ео

¿4.04

1

I

ii

1

¡1

сх

■I

г

т.

р

<4.0?

1

11

17.10

1

1

¡г

31

31 лгт

о

о <

х

и Е

so

АО 30 ¿0 10

ч%

ёш

Ж

ш-

ФМ

I

1

I

Ж

I

I

II

02

32

лет

гчо I гю

. №

>

' но

с

С $0

i

: ео >

I 30

г

I

II II

II II

||

р

1

I

1

ж

Л

ЕЯ

II

га

I

5 31 5

ГрЕЗвльское

Шевченковское

30онко5окое

Рис. 2. Содержание хлорофилла айв 32-летней сосны.

32 5 32 лет

лесничество

ЛЕСНИЧЕСТВО

лесничество и сахарозы в хвое 5-тн и

6

шве - содержание каротиноидов изменяется по аналогии с хлорофиллом.

Одними из основных продуктов, образованных в результате фиксации С0£ зелеными листьями являются углеводы, в частности, сахароза. Углеводы являются постоянной составной частью активно ыетаболизпрующих тканей, играют главную роль в построении клеточных оболочек, а значит в ростовых процессах, б процессах дыхания и т.д. По данным А.И.Цузина (1962), облучение различных углеводов высокими дозами (млн. рентген), приводит к 1а окислительному распаду, гидролизу и частичной деградации. Хроническое облучение тохе по-разному влияет на содержание сахарозы и зависимости от возраста растений и времени года. Воспой наблюдается увеличение содержания сахарозы во всех возрастах сосны, прнчен, ьа землях подвергшихся радиоактивному загрязнении ото содержание наибольшее. Летом в реакции на облучение наблюдаются возрастные различия: так, у 5-летних деревьев синтез сахарозы практически не отличается в облученных и необлученных растений. В то вреш как у 32-летних сохраняется повышенное накопление сахарозы при облучении. Но и этот период, по-пидкиоцу, идет процесс расходования сахарозы и у облученных она расходуется более активно. Повышение содерхания сахарозы п зоне сильного (Грезель-ское лесничество) и слабого (Шевченковское лесничество) радиоактивного загрязнения, вероятно, является защитной реакцией растений.

Синтез сахарозы в листьях осуществляется при помощи ферментов - сахарозофосфатсинтази и сахарозосинтазы. Интенсивность радиоактивного загрязнения влияет на синтез и расцеплениз сахарозы сахаросинтазой, являющейся ключевым ферментом углеводного метаболизма. Благодаря этим ферментам и происходит использование сахарозы в метаболизме растения. В обцем, следует отмстить,

- 21 -

что облучение повышает синтез сахарозы сахаросннтазоП.

Облучение оказывает слабое влияние на легкорастворнмые белки как у хвои 5-летиих растений, так и 32-летних. Влияние облучения лучше проявляется летом и осенью, когда идет синтез белков, а весной - практически нет разницы. Радиоактивное загрязнение несколько по-инсну влияет на содержание труднорастворииых белков, входящих а состав структур органоидов клетки. У 5-лет-ккх сакенцев наблюдается тенденция к снижению синтеза труднорастворимых белков, за малым исключением, под действием радиоактивного загрязнения. Синтез труднорастворимых белков в хвоо 32-летних деревьев при хроническом облучении повышается. Воз« раст деревьев, оказывается, играет значительную роль в синтезе труднорастворншх белков.

6. Жизнедеятельность почвенных микроорганизмов

в ризосфере сосны обыкновенной Почвенные микроорганизмы являются самыми чувствительными, из всех аивих организмов, к изменению окружающей среды (Л.И.Лх-ромейко, 1965).

Исследования показали, что радиоактивное загрязнение понижает интенсивность развития общего количества бактерий в ризосфере сосны, особенно ото уменьшение заметно п 62-летних насаждениях. Максимальное количество актшомицетов, за малым исключением, наблюдается осенью в период минимального развития бактерий. Повышенно радиоактивного загрязнения почвы уггеньиает яизнодеятельность последних, Несмотря на широкую экологическую амплитуду, которая своЛственна актиношщетпм, они реагируют на ."лтснсивность прогревания и влажность почвы. В 5-летпих культурах смыкание ветвей еще не произошло меяду рядами и отсутствует сплошной слоИ подстилки и а отих культурах почва лучше прогревается. Этим можно и обтясиить, что лесной и осенью п ризо-

сфере 5-летнкх саженцев актиномкцетов больше, чей в 32-х и 62-летних деревьев (табл. 3).

Таблица 3

Количество микроорганизмов в ризосфере сосны

Лесничество Возраст, лет Общее количество бактерий, тыс. шт. в I г почвы Лктиномицетов, шш. шт. в I г почвн

1ата от ределения

24.04 114.07 17.10 24.04 14.07 17.10

Грезельское 5 11,0 2,5 2,2 2,0 0,3 3,0

32 7,3 5,0 3,7 1,7 0,1 1,0

62 3,0 2,7 1,8 0,2 0,2 1,0

Шевченковское 5 11,3 8,0 6,4 4,0 0,3 5,0

32 11,8 10,0 5,8 1,0 0,3 1,0

62 11,5 4,9 3,3 2,0 0,2 3,0

Слабое развитие азотобактера в ризосфера сосни обнаружено только во влажные периоды.

Радиоактивное загрязненио угнетает развитие плесневых грибов в ризосферо сосны, причем, ото понижение кизнаделтельности, за »¡алым исключением, с увеличением возраста.

Нитрофицируицие бактерии бшш обнаружены только в 5-летшк культурах в зоно слабого радиоактивного загрязнения и в незначительном количестве. Денитркфицируго,ие микроорганизмы обнаружены во всех насаждениях, но интенсивность развития этой группы микроорганизмов находитесь в обратной связи с увеличением радиоактивного загрязнения.

На группу целлЕдезоразруиащих микроорганизмов (бактерии, актиномицеты, грибы) радиоактивное загрязнение, зь малый и с ¡течением, влияет неблагоприятно. Изцзкение интенсивности сизнодоя-тельности микроорганизмов в течение вегетационного сезона явло-Н!ш общее.

- 23 -

7. Особенности создания культур.

На землях загрязненных радионуклидами с целью быстрейшего облесения и предотвращения пере:;оса радиоактивной пыли целесообразно создавать густые культуры, что исключит ыероприятнп по уходу за почвой в культурах и пополнений их. С этой целью целесообразно размещать ряды через 1,2Ь-1,50 и, а в рядах - 0,4-0,5 и. Из древесных пород оказались устойчивыми дуб череачатий, дуб красный, береза повислая и другие породи. Дуб красный, иелуди которого меньше поедаются дшш.ш животными, па постоянное место мснно высевать желудями, остальные породы - посадкой сеянцев или саженцев. При создании культур подготовку почвы можно проводить полосами или бороздами. С учетом техшпси безопасности при создании культур на интенсивно загрязненных зеилях радионуклидами уход за почвой можно не производить.

Выводы и предложения производству.

1, Через четыре год! после аварии на Чернобыльской АЗС в чистые культуры сосны обыкновенной на поверхность почвы проникает меньше (в 2,0-3,Ь раза) количество радионуклидов, чем в смешанные. Больше всего радионуклидов накопилось в подстилке, а затем в верхнем ¿-сантиметровой слое почвы. На глубине За см их не обнаружено. Во всех исследуемых нами почвах количество цеаип-137 п 3-4 раза больше, чем стронцнл-90.

2, Существенной разницы по влиянию радиоактивного загрязнения на саженцы сосны в культурах, созданпшс на свежих вырубках

¡1 палиях, не наблюдается,

3, Радиация не сказала существенного влияния на энергию роста. и морфологические признаки перхупечных побегов сосни обыкновенной. У 5-летних сскйнцав сосны хвоя имела болызую длину и массу, оказалась спиралеобразной и в пучке сосредоточено но три □тучки. Кроме того, о верхней 1/3 части Берхуаечного побега по-

следиего года на единице длины его было больше хвоинок, чем на низшей 2/3 его части. По длине и массе также наблюдалась разница в хвое 32-летних деревьев а насаждениях разной степени радиоактивного загрязнения. В 62-летних деревьев изменения этих морфологических признаков не наблюдалось. Лиственные породи, дуб черешчатый и береза повислая, которые сбрасывают листья меньше подвержены радиоактивному загрязнению.

4. Интенсивность развития травяной растительности в 5-летних культурах неодинакова. В зоне сильного и слабого загрязнения травяная растительность имеет большую высоту, но меньшую численность при примерно одинаковом видовом составе. В культурах сильного радиоактивного загрязнения в среднем на одном квадратном метре имеется 26 экземпляров, а в условно чистых - 3?.

г'о все встречающиеся вида в культурах Грезельского лесничества имеют на 3-6 см большую среднюю высоту. Объясняется это тем, что в культурах этого возраста отсутствует затенение кронами древесных растений сверху и таким образом радиоактивная пыль непосредственно влияла на травяную растительность. В 62-летних насаждениях изменения в развития травяной растительности не обнаружено.

5. В зоне сильного радиоактивного загрязнения содержание азота, фосфора и калия в хвое сосны, о основном, понижается, за исключением калия и фосфора в хвое 5-летних саженцев. В ссеке-сорванных листьях азота, фосфора и. калия больше, чем в хвое сосны.

Радиоактивное загрязнение сникает интенсивность поглощения питательных веществ корнями. Энергия поглощения питательных веществ корнями сосны, дуба и березы по времени не совпадает. Судя по режиму питания обе лиственные породы является благоприятными спутниками для сосны. Поскольку дуЗ и береза г,оглодают ьзот и

фосфор с одинаковой интенсивностью в одни периода, то они являются нежелательнимн при совместном выращивании.

6. Радиоактивное загрязнен.' ■ понижает влажность хвои, сдно-лотних побегов и древесины.

'?. Содержание пигментов при слабом радиоактивном загрязнении повышается, а при сильной - понижается. Концентрация каро-тиноидон изменяется и зависимости от возраста растений, в хвое 5-летних саженцев с увеличением радиоактивного загрязнения со-д.-риание их уменьшается, а в 32-летних - изменяется по аналогии с хлорофиллом. Содержание сахарозы и синтез ее увеличивается с повышением радиации, а белкой - понижается, кроме труднорастворимых белков п хвое ¿¿-летних деревьев.

Ь. Радиоактивное загрязнение уменьшает общее количество бактерий, актиномицетоо, плесневых грибов, нитрифицирующих, денитрифицирующих и целлюлозоразрушающих микроорганизмов.

9. Из всех древесных растений, используемых при облесении сельскохозяйственных угодий, самую высокую приживаемость и энергию роста проявили береза повислая, дуб красный и дуб черешча-тый. При посеве желудей дуОа красного па постоянное место они меньше страдают от диних животных и всходи проявляют более энергичный рост. Этому интродуценту целесообразно отдавать предпочтение при создании культур в зоне исследований. С целью формирования jeciioil обстановки и умен'.шения переноса пыли ветром в ранним BOOpfîTe целесообразно размещать ряды через 1,25-1,60 и,

а в рядах - 0,4-0,5 и.

10. Как показали опыты, при создании культур на пахотных землях, можно ограничиться прокладкой борозд и полос, что значительно уменьшает перенос радиоактивной пали.

11. fin всех категориях лесокультурных площадей культуры следует создавать с вводом ь их состав главных, сопутствующих,

нодгошшх пород и кустарников. При таком составе легче будет сформировать, в будущем, биологически устойчивые и высокопродуктивные насаждения.

Но теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Цилюрик /¡.В., Бровко i.ü., Савицкий Э.А. Особенности создания лесных культур сосны обыкновенной в Даиерскои лесхоз-заге ¡(невской области / Тез. докл. Респ. науч.-техн. конф. "Со-вераенствованнз ведения хозяйства в лесах Украины и Молдавии".-Киев, 1990. - С.64-66.

2. Савицкий Э.Д.. Интенсивность разложения органического опада в насаждениях с участнен сосны и дуба // Лесное хозяйство, лесная, букиашп и дзревообрабатывакщая прокиплениость. -1992. -MI.- С. 16-17 (на украинском языке).

:УМ ЖХЛ ,/ ¿¿S¿s о>< у г