Состояние сосновых насаждений, подверженных аэротехногенному загрязнению, в северной подзоне тайги Архангельской обл.

Дрожжин, Дмитрий Петрович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Состояние сосновых насаждений, подверженных аэротехногенному загрязнению, в северной подзоне тайги Архангельской обл.
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Состояние сосновых насаждений, подверженных аэротехногенному загрязнению, в северной подзоне тайги Архангельской обл."

На правах рукописи

, л >•"

ДРОЖЖИН Дмитрий Петрович

СОСТОЯНИЕ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ АЭРОТЕХНОГЕННОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ, В СЕВЕРНОЙ ПОДЗОНЕ ТАЙГИ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

06.03.03. Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Архангельск - 2005

Работа выполнена на кафедре экологии и защиты леса Архангельского государственного технического университета

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Феклистов П.А.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Тутыгин Г.С.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Петрик В.В.

кандидат сельскохозяйственных наук Трубин Д.В.

Ведущая организация: Институт экологических проблем Севера УрОРАН

Защита состоится 20 мая 2005 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета К-212.008.01 Архангельского государственного технического университета по адресу: 163002, г. Архангельск, Набережная Северной Двины, 17, главный корпус, ауд. 1228; e-mail: les@agtu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета.

Автореферат разослан « апреля 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, гин Г.С.

МЪЪБЧО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема сохранения природной среды в Архангельской области, где расположены предприятия химической и лесной промышленности, а также объекты энергетики, стремительно вошла в число важнейших проблем конца XX века. Очевидно, что достигнутая мощность промышленного производства и его технология уже не обеспечиваются естественной нейтрализацией токсических веществ, поступающих в воду, почву и атмосферу (Кондратюк и др., 1980; Гетко, 1989; Ярмишко, 1997; Торлопова, Робакидзе, 2003). Промышленные отходы нередко вызывают серьезные нарушения в природных комплексах.

Лесные массивы зеленой зоны вокруг г.г Архангельска, Новодвинска и Онеги, выполняющие важное экологическое и средозащитное значение, испытывают дополнительное негативное воздействие аэротехногенных выбросов Архангельского, Новодвинского промузлов и Онежского гидролизного завода. Ежегодное количество выбросов достигает 44,4; 60,3 и 5,5 тыс. тонн пылевых и газообразных веществ соответственно («Состояние и охрана...», 2001).

Специфика древесных растений, связанная с их долговечностью, состоит в том, что защитные реакции на биохимическом, клеточном и организменном уровнях формируются под влиянием повторяющихся в течение длительного времени стрессов.

Невозможно оперативно оценить степень нагрузки на растения только классическими дендрометрическими методами мониторинга, особенно при действии низких концентраций поллютантов и отсутствии видимых повреждений. В этих случаях необходимы более глубокие исследования с использованием в качестве основных объектов ассимиляционных органов, которые наиболее чувствительны к атмосферному загрязнению (Кулагин, 1974; Бабушкина и др., 1990; Габукова и др., 1991; Тарбаева, 1997; «Биохимические индикаторы...», 1997; Судачкова, 1998; Торлопова, Робакидзе, 2003).

Анализируя физиологические и биохимические реакции на определенные природные или антропогенные стрессы и сравнивая их с правильно подобранным контролем, можно сделать выводы о состоянии окружающей среды даже при отсутствии внешних симптомов повреждения (Фуксман и др., 1996; Шавнин и др., 1996; Судачкова, 1998; Теребова и др., 2000).

Проблема деградации лесов под влиянием аэротехногенного загрязнения давно волнует ученых. Не изученными оказались состояние деревьев, ассимиляционный аппарат, как в городе, так и за пределами его; урожайность макростробил и лихенофлора сосняков в условиях хронического атмосферного загрязнения. В этой связи тема диссертации является на сегодня актуальной.

Цель и задачи исследований. Целью работы является изучение состояния деревьев, роста побегов, количества хвои, массы хвои, урожайности макростробил и лихенофлоры сосны обыкновенной в условиях аэротехногенного загрязнения.

Важно было также оценить возможность использования сосны и лишайников в качестве индикаторов состояния окружающей среды.

В процессе выполнения диссертационной работы решались следующие задачи:

• оценить изменения морфометрических характеристик хвои и побегов сосны в зоне аэротехногенного загрязнения;

• изучить пространственные закономерности изменения состояния деревьев сосны;

• изучить урожай макростробил на разном расстоянии от источника выброса поллютантов;

• проследить изменение лихенофлоры деревьев сосны в зоне атмосферного загрязнения;

• установить наиболее информативные биоиндикационные признаки состояния сосны, позволяющие производить биологическую инди- 1 кацию состояния сосняков в условиях длительного воздействия на

них поллютантов;

• составить схемы зонирования территорий с учетом санитарного со- 1 стояния деревьев сосны и лишайников.

Научная новизна. Впервые установлена связь между изменениями морфометрических характеристик хвои, побегов сосны и расстоянием от объекта загрязнения окружающей среды. Установлены пространственные закономерности динамики состояния сосновых насаждений в зоне воздействия аэротехногенных выбросов. Разработана и опробована новая методика (Барабин, Дрожжин, 2003) подсчета урожая макростробил сосны обыкновенной и изучено влияние поллютантов на различном удалении от источника загрязнения на их урожай. Установлена зависимость изменения лихенофлоры сосны под влиянием аэротехногенного загрязнения. На основе полученных данных выявлены наиболее информативные признаки состояния растений в условиях воздействия загрязняющих веществ.

Практическая значимость. Выявленные закономерности угнетения деревьев и уменьшение количества лишайников могут быть использованы для проведения ранней диагностики повреждения деревьев. Установленные биоиндикационные критерии позволяют проводить биологическую индикацию состояния сосняков в условиях длительного воздействия на них аэротехногенного загрязнения. Опробована новая, очень простая в применении, методика подсчега макростробил сосны обыкновенной. Представленные в настоящей работе результаты исследований могут использоваться в учебном процессе.

Защищаемые положения.

• закономерности изменения состояния сосновых древостоев и их зонирование;

• закономерности изменения ассимиляционного аппарата и побегов сосны;

• особенности изменения лихенофлоры сосняков под влиянием аэротехногенного загрязнения и зонирование территории по степени загрязнения воздуха.

зяйственного факультета при непосредственном участии и под руководством автора. Автором лично проведен весь комплекс экспериментальных работ по мор-фометрическим и биоиндикационным исследованиям, выполнена статистическая обработка, анализ и обобщение полученных результатов.

Апробация работы и её реализация. Основные результаты исследований были доложены на международной научной конференции «Стационарные лесо-экологические исследования: методы, итоги, перспективы» (Сыктывкар, 2003); на международной научной конференции «Проблемы физиологии растений Севера» (Петрозаводск, 2004); на международной научно-технической конференции «Современная наука и образование в решении проблем экономики Европейского Севера» (Архангельск, 2004); на ежегодных научно-технических конференциях Архангельского государственного технического университета (2003, 2004,2005).

Результаты исследований опубликованы в 7 научных работах и одна находится в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 разделов, заключения, списка использованной литературы, приложения. Работа изложена на 151 странице машинописного текста, включает 23 таблицы, 48 рисунков. Библиография включает 206 наименований, из них 24 на иностранных языках.

Работа выполнена на кафедре экологии и защиты леса Архангельского государственного технического университета. Автор признателен доктору с.-х. наук Феклистову П.А. и кандидату с -х. наук Тутыгину Г С , которые много сделали, для того, чтобы работа могла состояться. Выполнение ее осуществлялось при активной поддержке коллектива кафедры экологии и защиты леса Астроло-говой Л.Е., Гошко Е.Ф., Евдокимова В.Н., Худякова В.В., Коновалова В.Н., а также студентов Румянцева Ю., Антонена И., Аншукова Д., которым выражается сердечная благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ВЛИЯНИИ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ХВОЙНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ

Вследствие концентрации и значительного увеличения численности промышленных и жилых объектов, а также роста плотности городского транспортного потока постоянно растет уровень газо- и пылеобразных загрязнений атмосферного воздуха, что наносит значительный ущерб сельскому и лесному хозяйству и природе в целом. Негативному воздействию подвержены растения не только в непосредственной близости к промышленным объектам, но и за их пределами, так как вредные газовые интоксиканты распространяются на десятки километров от источника загрязнения (Евгеньев и др., 1989).

В настоящее время известно более 150 веществ, которые выбрасываются в атмосферу в больших количествах и расцениваются как вещества, загрязняющие воздух (Влияние загрязнений воздуха ..., 1981; Bradshaw, McNeilly, 1981; Stern et al., 1984; Schulze et al., 1989; Woodin, 1989). Леса Европейского Севера в наибольшей

степени испытывают на себе воздействие двуокиси серы (SO2). Концентрация SO2 свыше 0,4 мг/м3 даже при кратковременном воздействии может вызвать серьезные нарушения в органах ассимиляции древесных пород (Влияние загрязнений воздуха..., 1981; Ulrich, 1983; Николаевский, 1983,1989).

Техногенное загрязнение атмосферы и почвы оказывает негативное влияние на ассимиляционный аппарат древесных растений: нарушается ультраструктура хлоропластов, происходят изменения в пигментном комплексе, искажаются первичные процессы фотосинтеза, подавляется связывание диоксида углерода, тормозятся ростовые процессы, сокращается период активной вегетации (Николаевский, 1979; Кривошеева и др., 1981; Ярмишко. 1997; Токарева, 1992; Кир-пичникова и др., 1995; Ладанова, 1998; Тужилкина и др.. 1998; Прожерина и др., 2000). Отмеченные нарушения биологических процессов, являющиеся результатом загазованности воздуха, приводят к снижению биологической продуктивности растительности и в целом биосферы, резко снижая природостабилизирую-щую роль зеленых насаждений (Смирнова, Чижова, 1977)

В Архангельской области подобных исследований проведено недостаточно, существуют лишь некоторые данные оценки состояния древостоев в условиях аэротехногенного загрязнения (Цветков, 1994, 1996; Салтыкова и др., 1997, Вызова, 1991; Надеин, Тарханов, Лобанова, 1998, 1999, 2002, Прожерина, 2001; Тарханов, 2002). Мало данных по изменению морфометрических характеристик хвои и побегов сосны. Слабо изучена закономерность пространственной динамики состояния деревьев сосны Не известно влияние поллютантов на урожай макростробил.

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования находятся на территории Онежского и Приморского районов Архангельской области

Районы исследований относятся к северной подзоне тайги и характеризуется умеренно-континентальным климатом с незначительным количеством поступающей солнечной радиации, влиянием северных морей и частыми сменами воздушных масс Средняя сумма годовых температур выше 10°С составляет 1200-1400°С, годовая сумма осадков - 500-540 мм, в том числе в период вегетации - 200-230 мм. Температура самого холодного месяца (января) составляет -12.8 °С, самого тёплого месяца (июля) + 15.3°С. Продолжительность периода с температурой выше + 5°С составляет около 120 дней

Основную часть (84%) площади Архангельского лесхоза занимают хвойные леса, причём 78% из них приходится на темнохвойные (ель,пихта), 20% на сосновые и 2% на лиственничные насаждения. При этом хвойные насаждения занимают 87% площади лесов зелёной зоны лесхоза Распределение хвойных насаждений зелёной зоны по породному составу резко отличается от насаждений лесхоза в целом. Здесь 51% лесопокрытой площади занимают сосняки В Онежском лесхозе из всей покрытой лесом площади на долю ценных хвойных пород приходится 83,7 %, на долю мягколиственных 16,3%.

Преобладающим типом леса в сосновых насаждениях Архангельского лесхоза являются сосняк черничный (30% площади сосновых насаждений), со-

сняк сфагновый (17%). В Онежском преобладает сосняк черничный и брусничный (65%). Поэтому объектами исследования служили сосняки черничные, сфагновые и брусничные.

3. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДИКА И ОБЪЕМ РАБОТ

Исследованные сосняки черничные представляют собой в основном средневозрастные, низкобонитетные, средне- и высокополнотные насаждения, сосняки сфагновых условий местопроизрастания - средневозрастные, низкобонитетные, средне- и высокополнотные сосняки кустарничково-сфагновые, брусничного типа леса - средневозрастные, средней продуктивности, высокополнот-• ные.

Закладка пробных площадей проводилась по общепринятой методике (Анучин, 1982; Гусев, 1988; ОСТ 56-69-83). Перечёт деревьев вели по одно- и двухсантиметровым ступеням толщины (Анучин, 1982) Все деревья на обследуемых участках делили по категориям повреждения (Санитарные правила в лесах СССР, 1970; Методические рекомендации , 1990; Санитарные правила в лесах Российской Федерации, 1992). Индекс повреждения древостоя на участке рассчитывали как средневзвешенное из категорий состояния (баллов повреждения) 100-200 деревьев главной породы учтенных на пробной площади (Алексеев, 1997) При изучении состояния сосновых насаждений использовали методы биоиндикации. Для оценки состояния древостоя по значению индекса повреждения использовалась региональная шкала оценки для лесов северной подзоны тайги и притундровых лесов (Методические рекомендации. , 1990). Описание живого напочвенного покрова проводилось по ярусам; определялись проективное покрытие и обилие (Рысин, Золотова, 1968; Таран, Спиридонова, 1977). Подрост описывался по крупности и по категориям жизненного состояния (Полевой справочник таксатора, 1971). Для измерения проективного покрытия стволов деревьев лишайниками воспользовались методикой A.B. Пчёлкина и А С Боголюбова (1997) Кроме того, произвели определение степени загрязнения воздуха по видовому составу лишайников простейшим тестом на чистоту воздуха (Трасс, 1985). Описание почвы выполнялось для более точного установления типа леса и производилось с учетом ОСТ 56-81-84 и общепринятых методик (Сукачев и др., 1957; Гаркуша, 1961; Паршевников, 1974). Оценку урожая макростробил в кроне дерева производили но ранее опубликованной методике (Ба-1 рабин, Дрожжин, 2003).

В основу исследований положен большой объем работ В процессе сбора полевого материала и его обработки были подобраны и заложены 25 временных пробных площадей, из них 3 контрольных в различных типах леса При сплошном перечете было учтено, по категориям состояния, 5114 деревьев главной породы Определили высоты и диаметры у 500 модельных деревьев, взяли 500 кернов. Срезано 3450 побегов сосны отдельно по годам, у каждого измерена длина и подсчитано количество хвои Для определения массы хвои была взвешена вся хвоя собранная с ветвей модельных деревьев на 25 пробных площадях, а всего 115 взвешиваний. Для описания напочвенного покрова заложено 500 площадок. Выполнен подсчет макростробил сосны у 1000 деревьев На 250 модельных де-

ревьях подсчитано количество видов лишайников, их проективное покрытие и высота поднятия.

4. СОСТОЯНИЕ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ АРХАНГЕЛЬСКОГО ЦБК

Изучение категорий санитарного состояния деревьев в зоне аэротехногенного загрязнения показывает следующее. Существуют три серии участков, на которых заложены пробные площади и которые отличаются друг от друга типом леса, а третий находится в городе (в районе Морского речного вокзала).

В сосняке черничном на разном удалении от источника аэротехногенного загрязнения (АЦБК) прослеживается устойчивая тенденция уменьшения количества неповрежденных деревьев от контроля (расстояние 28 км) к комбинату (Дрожжин, 2004). Если на значительном удалении количество неповрежденных деревьев сосны составляет 72,9% (28км), то вблизи - до 19,4% (8км). Кроме этого на расстоянии 8 км от комбината увеличивается доля слабоповрежденных и среднеповрежденных экземпляров. Их на расстоянии 8 км, соответственно, 43,4% и 21,9%. С увеличением расстояния от источника загрязнения количество этих категорий деревьев постепенно уменьшается или имеет тенденцию к этому Например, на расстоянии 15 км количество слабоповрежденных составляет 17,9%, среднеповрежденных 15,9%, а на расстоянии 28 км их, соответственно, 7,9% и 6,3%.

В сосняке кустарничково-сфагновом имеют место те же тенденции, но они не столь четко выражены. В частности, на расстоянии 8,5 км неповрежденных 88,8% деревьев, а на расстоянии 28 км 90,2% неповрежденных деревьев. Категорий слабоповрежденные и среднеповрежденные везде мало, но все же на расстоянии 8,5 км их 11,2%, а на расстоянии 13 км. только 5,1% Есть одно исключение, сосняк кустарничково-сфагновый на расстоянии 24 км. Там счабопо-врежденных деревьев 24,5 %.

В городе распределение деревьев по категориям санитарного состояния существенно отличается от лесных насаждений В частности, у Морского речного вокзала почти нет неповрежденных деревьев их всего 2%. А все остальные имеют те или иные признаки повреждений. Особенно много деревьев приходится на категорию слабоповрежденных 79% и среднеповрежденных 13% (рис 1).

100

I 50

Рис. 1. Процент деревьев различных категорий состояния в городе (МРВ) 1 - неповрежденные; 2 - слабоповрежденные; 3 - со средними повреждениями; 4 - усыхающие. Корреляционный анализ влияния расстояния от источника загрязнения на категории санитарного состояния деревьев показывает, что между расстоянием и

78 9 1

12 3 4

Категории санитарного состояния

категориями деревьев имеется тесная корреляционная зависимость. Между расстоянием от источника загрязнения и количеством неповрежденных деревьев существует прямая зависимость коэффициент корреляции 0,83. Между расстоянием и слабоповрежденными связь несколько слабее и она обратная коэффициента корреляции -0,66 и возрастает эта связь между расстоянием и среднеповре-жденных деревьев связь также обратная коэффициент корреляции - 0,9. Все показатели связи достоверны. Критерии Стьюденты колеблются от 3,5 до 14.

Регрессионный анализ позволил выбрать наиболее приемлемое уравнение, описывающее отмеченные закономерности, на основании которых можно оценивать дальность действия выбросов АЦБК, а также определять количество неповрежденных деревьев (у=2,14*х+8,81) и количество поврежденных деревьев (у=-1,77*х+67,99) на разном расстоянии от АЦБК.

На разном расстоянии от источника выбросов в атмосферу загрязняющих веществ (АЦБК) нами изучены различные показатели ассимиляционного аппарата деревьев сосны.

С увеличением возраста побега количество пар хвоинок на 1 см побега закономерно уменьшается от 1-летнего к 4-5-летнему. Такая закономерность проявляется и вблизи источника загрязнения и на контроле (28 км) и как в сосняках черничных, так и в сосняках кустарничково-сфагновых.

Следует, однако, заметить, что число пар хвоинок на контроле в черничниках на побегах начиная с 2-летних и старше, чаще, больше или равно количеству в загазованной зоне. На 1-летнем побеге в загрязненной зоне даже больше хвои, чем на контроле. Но это вероятно связано с тем, что фактически еще среда не успела оказать на однолетний побег существенного влияния. То же самое мы видим и для сосняка кустарничково-сфагнового на 1-летних побегах. А в целом влияние загрязнения на этот показатель здесь не прослеживается.

Среднее количество пар хвоинок на всем побеге дает очень четкую закономерность и для сосняков черничных и кустарничково-сфагновых. Количество хвои (пар) увеличивается от 1-летнего к 2-летнему, а затем достаточно быстро снижается с увеличением возраста.

Причем для побегов всех возрастов имеет место заметная разница в количестве хвои в загазованной зоне и на контроле. Очень большая разница наблюдается в черничниках и несколько меньшая в кустарничково-сфагновом. Например, количество пар хвоинок на 1-летнем побеге на контроле 70 шт, а в 8 км от источника выбросов 25, т.е. почти в 3 раза больше. То же самое в кустарничково-сфагновом сосняке, но количество хвои меньше в загазованной зоне в 1,3 раза.

Ту же самую закономерность повторяет масса хвои на побегах. Однако здесь различия оказались еще более весомые. Так для 1-летнего побега масса хвои в загрязненной зоне почти в 4 раза меньше, чем на контроле. Определенная масса хвои позволяет однозначно установить, что продолжительность жизни хвои в загрязненной зоне сокращается. Вблизи источника 5-летней хвои нет, да и 4-летней мало.

Длина побегов во всех без исключения случаях в разных типах леса на контроле значительно больше, чем у источника загрязнения. Разница в целом составляет для сосняка черничного 200%, а для кустарничково-сфагнового 43%.

Таким образом, оказалось, что охвоенность побегов в целом и масса хвои на побегах очень информативный показатель по сравнению с числом пар хвоинок на 1см длины побега.

Изучение ассимиляционного аппарата в сосняках черничном и кустарнич-ково-сфагновом, в связи с разным расстоянием от источника загрязнения позволяет сделать следующие заключения. В сосняке черничном и в сосняке кустар-ничково-сфагновом существует корреляционная зависимость между расстоянием от источника загрязнения и длиной побега. Связь криволинейная и более тесная в сосняке кустарничково-сфагновом. Все корреляционные отношения достоверны. Теснота связи увеличивается для 2-летнего побега и 3-летнего. В сосняке кустарничково-сфагновом оно соответственно равно 0,67 и 0,54. В сосняке черничном 0,52 и 0,52.

Между длиной однолетнего побега и расстоянием связь менее тесная корреляционное отношение в сосняке кустарничково-сфагновом 0,45 и в сосняке черничном 0,40 В отношении числа пар хвоинок на единицу длины побега с расстоянием от источника загрязнения связь уменьшается до умеренной в сосняке черничном и несколько выше в сосняке кустарничково-сфагновом, а в целом с этим показателем связи менее тесные.

Наиболее высокие связи наблюдаются между расстоянием от источников выбросов поллютантов и массой хвои на побегах разных возрастов. Так в сосняках черничных корреляционные отношения колеблются от 0,59 до 0,69

Регрессионный анализ и в сосняке черничном и в сосняке кустарничково-сфагновом показывает закономерное увеличение длины побега с увеличением расстояния от источника загрязнения.

В сосняке кустарничково-сфагновом увеличение расстояния от 8,5 до 28 км приводит к увеличению 1-летнего побега лишь на 1% Для 2-летнего нет, для 3-летнего на 8%, то есть влияние не однозначно.

В то же время, в сосняке черничном имеет место более существенное удлинение побега: для 1-летнего побега на 24%, для 2-летнего увеличение на 27%, для 3-летнего на 34%.

Изменение и других показателей ассимиляционного аппарата в сосняках кустарничково-сфагновых неоднозначно, за исключением массы хвои в среднем на побеге. Здесь наблюдается устойчивая тенденция увеличения массы хвои на побегах всех возрастов по мере удаления от источника выбросов поллютантов

В сосняках черничных наоборот все показатели имеют тенденцию увеличиваться по мере удаления от АЦБК. Исключение составляет лишь показатель числа пар хвоинок на 1 см длины побега

Неким суммарным показателем ассимиляционного аппарата является масса всей хвои на побеге. Ее увеличение по сравнению с 8 км удалением составляет для 1-летних побегов 59%, для 2-летних 54%, для 3-летних 49%.

Ассимиляционный аппарат сосны обыкновенной в условиях города Архангельска характеризуется низкой продолжительностью жизни хвои Хвоя сохраняется фактически только до трех лет. Четырех и пятилетней хвои практически нет Например, число пар хвоинок на 5-летнем побеге составляет 1,3, а количество пар хвоинок на 1 см побега составляет 0,1. Более всего хвои на 1-, 2-летнех побегах. Трехлетней хвои меньше и по количеству и по массе, чем 2- и 1-

летней. В 1,8 раза по количеству хвои в сравнении с 1- и 2-летней, в 1,4 раза по массе 1-летней и в 1,2 раза по массе 2-летней хвои

Если посмотреть массу хвои на побеге, то наибольшая масса сосредоточена на 1-летнем побеге - 1,87г Несколько меньше масса на 2-летнем побеге -1,59г Это притом, что длина побегов всех возрастов отличается мало. Длина всех побегов укладывается в пределы 7,1 и 9,6 см. Сравнение ассимиляционного аппарата в городе с деревьями за городом, на контроле (28км), показывает, что за городом продолжительность жизни хвои увеличивается как минимум на год в городе меньше, чем за городом, по массе на 21%, 39% и 42%; по количеству на 10%, 17% и 33%, по возрастам 1-, 2- и 3-летней соответственно.

От количества хвои зависит продуцирование, количество выделяющегося кислорода, эстетический вид деревьев Используя большое количество модельных ветвей учетных деревьев, можно сделать следующие выводы На абсолютном большинстве деревьев хвоя живет не более 3 лет. Пятилетняя хвоя отмечена лишь на 1 % деревьев и то не на всех ветвях, четырехлетняя хвоя встречается на 29% деревьев, но так же не на всех ветвях. Имеются деревья с хвоей возрастом 2 года, но их очень мало В среднем по всем деревьям получили довольно стабильную картину по всем частям кроны Средняя продолжительность жизни хвои в верхней части кроны составляет 2,7 года, в средней 2,9 года и в нижней 2,6 года Таким образом, можно констатировать, что в условиях города продолжительность жизни хвои (сохранность) составляет 3 года Хвоя более старших возрастов опадает (Феклистов, Дрожжин, 2004)

Анализ параметров хвои позволяет однозначно заключить, что для сосны в городе масса средней хвоинки колеблется в среднем от 18 до 29 мг. Разница в сроках исследования более чем в 10 лет подтверждают этот факт Очевидно так же, что в изменении массы имеется тренд уменьшения ее по профилю кроны В верхней части кроны масса средней хвоинки выше, чем в средней части и соответственно в средней выше, чем в нижней Это однозначно прослеживается и в 1991 году и в 2000 году. Исходя из теории Кренке следует, что более молодому состоянию (в нижней части кроны) соответствует более легкая хвоя.

Длина средней хвоинки фактически пропорциональна массе Так же в верхней части кроны она более длинная, а в нижней более короткая Дтина хвоинки по нашим данным находится в пределах от 33 до 39 мм Ширина и толщина хвои почти не меняются ни по профилю кроны, ни по годам исследования Большое число наблюдений позволяет заключить, что ширина составляет 1-1,2 мм, а толщина 0,6 мм.

Дчя продуцирования дерева имеет важное значение площадь ассимиляционного аппарата. Площадь средней хвоинки изменяется у изученных деревьев от 98 до 134 мм2. Она так же закономерно уменьшается от верхней части кроны к нижней.

Фактически меняются только три показателя: масса хвоинки, длина и площадь. Очевидно, что в практическом отношении проще всего измерять длину, а массу и площадь рассчитывать, получив корреляционные зависимости. И действительно между массой средней хвоинки и ее длиной существует тесная корреляционная зависимость Показатели связи очень высокие, достоверные (табл. 1).

Таблица 1

Корреляционный анализ зависимости массы средней хвоинки от ее длины

Часть кроны Показатели связи

Коэффициент корреляции Ошибка коэффициента корреляции Достоверность коэффициента корреляции Корреляционное отношение Ошибка корреляционного отношения Достоверность корреляционного отношения

Верхняя 0,64 0,04 16 0,70 ^ 0,04 20

Средняя 0,65 0,04 16 0,73 0,03 23

Нижняя 0,59 0,05 13 0,67 0,04 17

Из анализа меры линейности и ее ошибки следует, что связь криволинейная. Однако, в практическом отношении предпочтительнее пользоваться уравнением прямой и особенно с учетом того, что разница в ошибках как уравнения прямой, так и параболы второго порядка минимальны.

Регрессионный анализ показал, что зависимость между длиной хвоинки и ее массой однотипны для каждой трети кроны, выражаются уравнением прямой: для верхней части у=-5,61+0,82*х; для средней у=-3,14+0,64*х; для нижней у=-0,56+0,56*х. С увеличением длины хвоинки возрастает и ее масса.

Различия проявляются лишь в том, что чем ниже по профилю кроны, тем медленнее идет нарастание массы хвоинки с увеличением ее размеров.

Полученные регрессионные уравнения можно использовать для расчетов массы хвои

Масса хвои на модельных ветвях в верхней части кроны больше, чем в средней части на 9,6%, а в средней больше, чем в нижней на 27,9%. Следовательно, охвоенность наивысшая в верхних двух третях кроны, то есть именно здесь сосредоточен ассимиляционный аппарат.

Учитывали и генеративные органы сосны, опять же по частям кроны. Микростробилы встречались лишь на 25% деревьев, макростробилы уже на 73% деревьев на 2% деревьев генеративных органов нет.

Микростробилы располагаются преимущественно в средней части (62%) кроны, заметно меньше в нижней (35%) и почти нет их в верхней. Макростробилы располагаются по профилю кроны по иному. Они рассредоточены более или менее равномерно. В верхней части кроны их 31%, в средней 29%, а в нижней 40% (Феклистов, Дрожжин, 2004).

Масса и площадь хвои на дереве являются важными показателями состояние дерева. При ослаблении в первую очередь изменяется окраска хвои и происходит ее опадение. В связи с этим представляется важным оценить взаимосвязь этих показателей с объемами стволов, выявить оптимальные значения хвои. Корреляционный анализ показал, что между массой хвои на деревьях и их продуктивностью существуют достаточно тесная криволинейная связь. Корреляционное отношение 0,48±0,07, достоверность (критерий Стьюдента) равна 5. Наилучшим уравнением для отражения этой зависимости по наименьшей ошибке и с учетом общебиологических представлений явилась логарифмическая кривая у=0.01+0.07*х-0.03*хА2.

Из полученных данных следует, что объем ствола быстро увеличивается при изменении массы хвои от 0 до 0,5 кг, а дальнейшее увеличение количества хвои не вызывает существенного увеличения объема ствола. Оптимальным значением можно считать 0,5 кг хвои на дереве при изученных параметрах высоты и диаметра, то есть именно такое количество хвои обеспечивает близкие к максимальному объемы стволов.

5. СОСТОЯНИЕ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ОНЕЖСКОГО ГИДРОЛИЗНОГО ЗАВОДА

На разном удалении от источника загрязнения (Онежского гидролизного » завода) прослеживается устойчивая тенденция уменьшения количества непо-

врежденных (здоровых) деревьев от контроля (расстояние 26 км) к заводу (Дрожжин, Тутыгин, 2003). Если на значительном удалении количество неповрежденных деревьев сосны составляет 92% (26км), то вблизи - 55% (1,9км)

> Кроме этого на расстоянии 1,9 км от завода увеличивается доля слабоповреж-денных и среднеповрежденных экземпляров Их на расстоянии 1,9 км, соответственно, 27,6% и 15% С увеличением расстояния от источника загрязнения количество этих категорий деревьев постепенно уменьшается или имеет тенденцию к этому. Например, на расстоянии 5 км количество слабоповрежденных составляет 18%, среднеповрежденных 14%, а на расстоянии 26 км их, соответственно, 7% и 0,8%.

Корреляционный анализ влияния расстояния от источника загрязнения на количество деревьев разных категорий санитарного состояния показывает, что здесь имеется тесная корреляционная зависимость. Между расстоянием от источника загрязнения и количеством неповрежденных деревьев существует прямая зависимость. Коэффициент корреляции 0,79. Между расстоянием и слабопо-врежденными связь несколько слабее и она обратная, коэффициент корреляции -0,64 и возрастает эта связь между расстоянием и количеством среднеповрежденных деревьев связь также обратная коэффициент корреляции -0,71. Все показатели связи достоверны. Критерии Стьюдснты колеблются от 4,1 до 13.

Регрессионный анализ позволил выбрать наиболее приемлемое уравнение, описывающее отмеченные закономерности, на основании которых можно оценивать дальность действия выбросов ОГЗ, а также определять количество неповрежденных деревьев (у=4,09*х+88,18) и количество поврежденных деревьев

> (у=-1,18*х+43,7) на разном расстоянии от ОГЗ. По мере удаления от завода ко' личество поврежденных деревьев резко падает.

То же самое показывает изменение индекса повреждения древостоя (изменение средневзвешенного показателя категории деревьев) При его расчете неповрежденные деревья имеют индекс 1, а по мере ослабления 2, 3, 4, и 5- старый сухостой. Индекс повреждения древостоя показывает, что количество здоровых деревьев увеличивается почти до состояния контроля на расстоянии 12-16 км (рис. 2). На разном расстоянии от источника выбросов в атмосферу загрязняющих веществ (Онежский гидролизный завод) нами изучены различные показатели ассимиляционного аппарата деревьев сосны.

Расстояние от источника загрязнения км

Рис. 2 Изменение индекса повреждения на разном расстоянии от Онежского гидролизного завода

С увеличением возраста побега количество пар хвоинок на 1 см побега закономерно уменьшается от 1-летнего к 4-летнему в зоне эмиссии (рис 3) На контроле (26 км) уменьшается количество пар хвоинок лишь на 4-тетнем побеге (Дрожжин, Тутыгин, 2003).

12 3 4

Возраст хвои лет

Рис. 3. Количество пар хвоинок на 1 см длины побега в сосняке брусничном

Разница между количеством пар хвоинок на 1 см длины 1-летнего побега в зоне эмиссии и на контроле составляет около 13 %, а на 4-летнем 266%.

Общее число пар хвоинок на побегах в целом дает более четкую закономерность. Количество хвои (пар) уменьшается от 1-летнего к 4-летнему, как на контроле, так и вблизи завода (рис. 4).

а в 1 9 км ■ в 26 км

2 3

Возраст хвои лет

Рис. 4. Общее количество пар хвоинок на всем побеге в сосняке брусничном

Причем для побегов всех возрастов имеет место заметная разница в количестве хвои в загазованной зоне и на контроле Например, количество пар хвоинок на 1-летнем побеге на контроле 53 шт, а в 1,9 км от источника выбросов 45, то есть на 15,1% больше, а на 4-летнем разница составляет 179%.

Такую же закономерность показывает и масса хвои на побегах разных возрастов, но разница в массах хвои около источника выбросов и контролем измеряется, примерно, от 3 раз для 1-3-летних побегов, до 2,5 раз для 4-летних побегов.

Несмотря на увеличение всех показателей ассимиляционного аппарата на контроле длина побегов больше только однолетних Побеги других возрастов несколько меньше Следует заметить, что разница исчисляется десятыми долями сантиметра, то есть находится в пределах точности измерения.

Изучение ассимиляционного аппарата в сосняке брусничном, в связи с разным расстоянием от источника загрязнения позволяет сделать следующие заключения. В сосняке брусничном существует корреляционная зависимость между расстоянием от источника загрязнения и показателями ассимиляционного аппарата Все корреляционные отношения достоверны при уровне значимости 0,05. Они свидетельствуют о том. что связи меняются от умеренных до значительных, а в ряде случаев и до высоких Из всех показателей ассимиляционного аппарата наиболее тесные связи обнаруживает масса хвои на побегах Здесь связи меняются от значительных, до высоких Так корреляционное отношение между расстоянием от источника выброса в атмосферу поллютантов и массой хвои на ветви достигает 0,81.

Регрессионный анализ отмеченных закономерностей в сосняке брусничном позволяет более точно оценить параметры всех показателей ассимиляционного аппарата. Анализ ошибок регрессионных уравнений, а также оценка формы кривых на графиках позволили выбрать наиболее подходящие уравнения для описания зависимости показателей ассимиляционного аппарата от расстояния до источника.

С увеличением расстояния от источника выбросов загрязняющих веществ возрастает масса хвои на побегах всех возрастов С 1- по 3-летний побег и форма связи однотипна, а именно угол наклона и значение функции. Увеличение массы хвои происходит примерно с 1,5 г на побеге вблизи источника до 3-3,8 г на контроле.

Несмотря на разрастание ассимиляционного аппарата по мере удаления от источника выбросов загрязняющих веществ, длина побегов разного возраста по мере удаления от источников загрязнения изменяется слабо, практически остается на одном уровне.

Анализ урожая макростробил на деревьях сосны с разными характеристиками кроны позволяет констатировать, что имеется устойчивая тенденция увеличения количества женских соцветий на здоровых деревьях по мере удаления от источника выбросов (Барабин, Дрожжин, 2003) Максимальное количество макростробил находилось на деревьях диаметром 24-28 см

Средний урожай макростробил на одном дереве (по категориям крон) позволяет заключить, что по мере удаления от завода увеличивается их среднее ко-

личество. Эти закономерности однотипны и для деревьев со здоровой кроной, и с просвечивающей, и с усыхающей. Урожайность вблизи источника выбросов у здоровых деревьев уменьшается по сравнению с контролем в 3 раза, со 12 0 макростробил на одном дереве и до 40. Различия в количестве макростробил на одно дерево с разными качественными показателями кроны вблизи завода минимальны. Особенно малы различия между деревьями с просвечивающими кронами и усыхающими они составляют менее 10 шт.

6. ЭПИФИТНАЯ ЛИХЕНОФЛОРА ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ В УСЛОВИЯХ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Видовой состав наиболее распространенных и обычных эпифитных лишайников в сосновых лесах не отличается большим разнообразием. Например, в условиях средней подзоны тайги обычными являются 14 видов, отмечается некоторое разрастание эпифитов в зеленомошных сосняках по сравнению со сфагновыми типами леса (Пыстина, Колосова, 2002)

Видовой состав лишайников на деревьях сосны в сосняках брусничных на разном расстоянии от источника загрязнения воздуха существенно меняется Вблизи Онежского гидролизного завода (на расстоянии 1,9 км) лишайников нет вообще, а с расстояния 3 км встречается только 1 вид лишайника гипогимния вздутая (Нуро§утша рИуБоскз). Постепенно по мере удаления от завода количество видов возрастает. Уже в 6 км появляются висячие лишайники уснея густо-бородая (ивпеа ёаБуро§а) и бриопогон вороненый (Вгуоро§оп сЬа1уЬе1&гт15), а на контроле к ним добавляется пармелия козлиная (РагтеНа сарегага).

На всех пробных площадях присутствует на деревьях постоянно только один вид - это Hypogymnia рЬувоёеэ. В связи с этим имеется возможность оценить, как влияет расстояние на ее проективное покрытие и высоту поднятия по стволу Корреляционный анализ свидетельствует, что на количественный показатель (проективное покрытие) фактически нет влияния. И коэффициент корреляции, и корреляционное отношение очень низки и недостоверны. Но на распространение по стволу явно прослеживается сильное влияние. Коэффициент корреляции равен 0,61 и он достоверен (табл. 2)

Таблица 2

Показатели связи параметров Hypogymma рЬузойеэ с расстоянием от источника

загрязнения

Факторы Ко-эффиц иент корреляции Основная ошибка коэффициента корреляции Достоверность коэффициента корреляции Кор-реля-ци-онное отношение Основная ошибка корреляционного отношения Достоверность корреляционного отношения

Проективное покрытие 0,17 0,21 0,80 0,23 0,27 0,85

Высота поднятия по стволу 0,61 0,14 4,33 0,66 0,14 4,87

В связи с этим мы рассчитали уравнение регрессии (у=11,47-23,16/х), которое позволяет обобщенно характеризовать установленную зависимость.

На расстоянии 3 км от ОГЗ высота поднятия лишайника по стволу составляет не более 4 м, а по мере удаления она стремительно растет и на контроле в 26 км высота поднятия составляет около 11м. Следовательно, можно предположить, что все имеющиеся примеси загрязняющих веществ поглощаются верхним ярусом фитоценоза, который, по сути, выполняет роль фильтра

Вблизи АЦБК как в сосняке черничном, так и в сосняке кустарничково-сфагновом встречается только 2 вида лишайников гипогимния вздутая (Ну-pogymnia physodes) и пармелиопсис сомнительный (Parmelia ambigua). Постепенно по мере удаления количество видов возрастает и на контроле достигает пяти.

По мере удаления от комбината появляется кустистый лишайник Вгуоро-gon chalybeiformis.

На разных расстояниях сосняка черничного и кустарничково-сфагнового на всех пробных площадях присутствует на деревьях постоянно только два вида - это Hypogymma physodes и Parmelia ambigua. По-видимому, это самые устойчивые к поллютантам виды. Корреляционный анализ связи их проективного покрытия и высоты поднятия по стволу с расстоянием от источника загрязнения показывает, что в большинстве своем имеются тесные и очень тесные связи. Практически все показатели связи достоверны. Судя по результатам связи преимущественно криволинейные. Наибольшая зависимость обнаружена в сосняках черничных с высотой поднятия лишайников по стволу деревьев (корреляционные отношения соответственно равны 0,95 и 0,94 для Hypogymnia physodes и для Parmelia ambigua), а в сосняках кустарничково-сфагновых с проективным покрытием (корреляционные отношения соответственно равны 0,87 и 0,77).

Регрессионный анализ полученных зависимостей показывает, что все параметры лишайников увеличиваются по мере удаления от источника загрязнения. Хотя связи криволинейные, как показал корреляционный анализ, тем не менее, фактические данные почти так же хорошо апроксимируются уравнениями прямой и в то же время при описании прямой более ясен биологический смысл. Полученные уравнения позволяют констатировать, что высота поднятия по стволу Hypogymnia physodes на расстоянии 7-8 км от источника загрязнения составляет всего около 1 м и в сосняках черничных и кустарничково-сфагновых. По мере удаления от источника высота поднятия увеличивается, но по-разному в разных типах леса. В сосняках кустарничково-сфагновых медленнее, а в черничных быстрее. В черничных на контроле Hypogymnia physodes поднимается до 33,5 м (рис.5), а в кустарничково-сфагновых только до 1,2 м. Очевидно, что на высоту поднятия оказывает влияние и загрязнение, и тип леса.

Интересно, что проективное покрытие Hypogymnia physodes возрастает по мере удаления от источника выбросов примерно одинаково и в сосняке черничном и в кустарничково-сфагновом. Увеличение происходит в интервале от 0,2 до 0,5 (рис. 6).

У Parmelia ambigua высота поднятия по стволу в разных типах леса примерно одинаковая и вблизи источника загрязнения (около 1 м) и на контроле (11,4 м). Имеет место лишь незначительный тренд увеличения высоты поднятия.

Следовательно, на разрастание Parmelia ambigua загрязнение оказывается меньшее воздействие. То же самое можно отметить и в отношении проективного покрытия, которое изменяется в пределах 0,2-0,35.

Расстояние от источника загрязнения км

Рис. 5. Зависимость высоты поднятия Hypogymnia physodes по стволу от расстояния до источника выброса загрязняющих веществ

Расстояние от источника загрязнения км

Рис. 6. Зависимость проективного покрытия Нуро£утша рИу80(1е8 от расстояния до источника выброса загрязняющих веществ

На основании полученных данных проведено зонирование территории вокруг АЦБК (Приморский район) и ОГЗ (Онежский район). Зонирование осуществляли по двум показателям:

• по видовому разнообразию лишайников;

• по индексу повреждения (средневзвешенной оценке состояния сосновых насаждений).

По материалам обследований выделены по две зоны у каждого метода зонирования. В первом случае, это территория с условно чистым воздухом и зона слабого загрязнения воздуха, во втором, это зона неповрежденных и слабопо-врежденных насаждений.

Вблизи Онежского гидролизного завода полученные зоны составили соответственно по первому показателю 67 км2, а по второму 46 км2. Вокруг Архангельского ЦБК эти зоны значительно больше и составили соответственно 472 км2 и 556 км2. Зоны подверженные негативному воздействию выбросов вблизи АЦБК во много раз больше, чем вокруг ОГЗ. Большая разница связана с количественными характеристиками выбросов загрязняющих веществ. АЦБК выбрасывает, примерно, в 13.6 раза больше, чем ОГЗ неорганической пыли, в 11.3 раза диоксида серы, в 29 раз окиси углерода и в 10.2 раза диоксида азота.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. По мере удаления от источников загрязнения увеличивается количество неповрежденных (здоровых) деревьев и наоборот уменьшается количество деревьев разных категорий повреждения. Наиболее сильно эта закономерность выражена в сосняках черничных, брусничных и слабо в кустарничково-сфагновых. Количество неповрежденных деревьев вблизи АЦБК составляет около 19%, а вблизи ОГЗ около 55 %.

2. Индекс поврежденения древостоев (средневзвешенный показатель) уменьшается по мере удаления от источников выброса загрязняющих веществ с 2.55 до 1.09.

3. Под влиянием загрязнения происходит снижение всех показателей ассимиляционного аппарата и особенно количества пар хвоинок и массы хвои на побеге. По массе, хвои становится меньше у источника загрязнения в разных типах леса и возрастных группах хвои на 65% - 79%.

4. Между расстоянием от источников выброса поллютантов и показателями ассимиляционного аппарата существует тесная корреляционная зависимость.

5. Установлена тесная корреляционная зависимость между массой хвои на побегах сосны и расстоянием от АЦБК в сосняках черничных (0.65) и кустар-ничково-сфагновых (0.54).

6. Получены регрессионные уравнения между расстоянием от источников выбросов загрязняющих веществ и категориями санитарного состояния деревьев, индексом повреждения древостоев, показателями ассимиляционного аппарата, позволяют оценить форму зависимостей и зону повреждений.

7. Установлена продолжительность жизни хвои сосны в загазованных зонах, которая составила 4 года, а в условиях города Архангельска 3 года.

8 Выявлены закономерности в распределении ассимиляционного аппарата по деревьям сосны в условиях урбанизированной среды. Трехлетней хвои меньше и по количеству и по массе, чем 2- и 1-летней. В 1.8 раза по количеству хвои в сравнении с 1- и 2-летней, в 1.4 раза по массе 1-летней и в 1.2 раза по массе 2-летней хвои.

9. Существует устойчивая тенденция уменьшения урожая макростробил на деревьях с различными типами крон, по мере удаления от источника загрязнения.

10. Под влиянием загрязняющих веществ изменяется видовой состав эпифитных лишайников. В зоне до 2 км их нет, затем по мере удаления количество видов

.. - 711 г

увеличивается до 4-5 на контроле. Самым ' гимния вздутая (Hypogymnia physodes).

11. Загазованность воздуха оказывает сильное

гимнии вздутой по стволу (коэффициент к РНБ РуССКИЙ ф0НД покрытие в зоне действия АЦБК (коэффищ-

12.На основе индексов повреждений насажд< О АА/^ А флоры были выделены зоны повреждение ■ZwUQ-'T'

загрязнения. 4302

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ х дшлглчАЦИИ

1. Барабин А.И., Дрожжин Д.П. Новый подход к оценке урожая шишек в кроне сосны // Информационный листок № 04-056-03 / Архангельский центр научно-технической информации, 2003. - 3 с.

2. Барабин А.И., Дрожжин Д.П Учет урожая шишек сосны в зоне техногенного загрязнения // Информационный листок № 04-058-03 / Архангельский центр научно-технической информации, 2003. - 3 с.

3. Дрожжин Д.П., Тутыгин Г.С. Состояние ассимиляционного аппарата сосновых насаждений в условиях техногенного загрязнения в Онежском лесхозе // Стационарные лесоэкологические исследования: методы, итоги, перспективы. Международная конференция Тезисы докладов (15-18 сентября 2003г.) -Сыктывкар, 2003. - С. 52-53.

4. Дрожжин Д.П., Тутыгин Г.С. Состояние ассимиляционного аппарата сосны в условиях техногенного загрязнения // Экологические проблемы Севера. Межвузовский сборник научных трудов. - Архангельск, 2003. - С. 139-143.

5. Дрожжин Д.П, Состояние сосновых насаждений под воздействием техногенного загрязнения // Современная наука и образование в решении проблем экономики Европейского севера. Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 75-летию АЛТИ-АГТУ. - Архангельск, 2004. - С. 22-24.

6. Феклистов П.А., Дрожжин Д.П. Ассимиляционный аппарат сосны обыкновенной в условиях урбанизированной среды // Экологические проблемы Севера. Межвузовский сборник научных трудов-Архангельск, 2004 - С. 29-32.

7. Феклистов П.А., Дрожжин Д П. Параметры ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в условиях г. Архангельска // Международная конференция «Проблемы физиологии растений Севера». Тезисы докладов (15-18 июня 2004 г.).- Петрозаводск, 2004. - С. 188-189.

Сдано в произв. 06 04 2005. Подписано в печать 06.04 2005 Формат 60x84/16 Бумага писчая Гарнитура Тайме. Усл. печ. л 1,0. Уч.-изд л. 1,0. Заказ № 68. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии Архангельского государственного технического университета.

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Дрожжин, Дмитрий Петрович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ВЛИЯНИИ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ХВОЙНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ.

1.1. Факторы, влияющие на загрязнение окружающей среды.

1.2. Лихеноиндикация как метод оценки чистоты атмосферного воздуха.

1.3. Ассимиляционный аппарат хвойных деревьев под воздействием поллютантов.

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Климат и почвы района исследования.

2.2. Характеристика сосновых лесов района исследования.

3. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДИКА И ОБЪЕМ РАБОТ.

3.1. Пробные площади в Онежском лесхозе.

3.2. Пробные площади в Архангельском лесхозе.

3.3. Методы исследования.

3.4. Объем выполненных работ.

4. СОСТОЯНИЕ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ

АРХАНГЕЛЬСКОГО ЦБК.

4.1. Оценка состояния деревьев сосны.

4.2. Состояние ассимиляционного аппарата сосны под влиянием техногенного загрязнения.

4.3. Ассимиляционный аппарат сосны в условиях урбанизированной среды.

5. СОСТОЯНИЕ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ОНЕЖСКОГО ГИДРОЛИЗНОГО ЗАВОДА.

5.1. Оценка состояния деревьев сосны.

5.2. Состояние ассимиляционного аппарата сосны в зоне техногенного загрязнения.

5.3. Изменение урожая макростробил в связи с техногенным загрязнением.

6. ЭПИФИТНАЯ ЛИХЕНОФЛОРА ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ В

УСЛОВИЯХ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ.

6.1. Видовой состав и количество лишайников вблизи Онежского гидролизного завода.

6.2. Видовой состав и количество лишайников вблизи

Архангельского ЦБК.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Состояние сосновых насаждений, подверженных аэротехногенному загрязнению, в северной подзоне тайги Архангельской обл."

Актуальность проблемы. Проблема сохранения природной среды в Архангельской области, где расположены предприятия химической и лесной промышленности, а также объекты энергетики, стремительно вошла в число важнейших проблем конца XX века. Очевидно, что достигнутая мощность промышленного производства и его технология уже не обеспечиваются естественной нейтрализацией токсических веществ, поступающих в воду, почву и атмосферу (Кондратюк и др., 1980; Гетко, 1989; Ярмишко, 1997; Торлопова, Роба-кидзе, 2003). Промышленные отходы нередко вызывают серьезные нарушения в природных комплексах.

Лесные массивы зеленой зоны вокруг г.г. Архангельска, Новодвинска и Онеги, выполняющие важное экологическое и средозащитное значение, испытывают дополнительное негативное воздействие аэротехногенных выбросов Архангельского, Новодвинского промузлов и Онежского гидролизного завода. Ежегодное количество выбросов достигает 44,4; 60,3 и 5,5 тыс. тонн пылевых и газообразных веществ соответственно («Состояние и охрана.», 2001).

Невозможно оперативно оценить степень нагрузки на растения только классическими дендрометрическими методами мониторинга, особенно при действии низких концентраций поллютантов и отсутствии видимых повреждений. В этих случаях необходимы более глубокие исследования с использованием в качестве основных объектов ассимиляционных органов, которые наиболее чувствительны к атмосферному загрязнению (Кулагин, 1974; Бабушкина и др., 1990; Габукова и др., 1991; Тарбаева, 1997; «Биохимические индикаторы.», 1997; Судачкова, 1998; Торлопова, Робакидзе, 2003).

Анализируя физиологические и биохимические реакции на определенные природные или антропогенные стрессы и сравнивая их с правильно подобранным контролем, можно сделать выводы о состоянии окружающей среды даже при отсутствии внешних симптомов повреждения (Фуксман и др., 1996; Шав-нин и др., 1996; Судачкова, 1998; Теребова и др., 2000).

В процессе выполнения диссертационной работы решались следующие задачи:

• изучить пространственные закономерности изменения состояния деревьев сосны;

• изучить урожай макростробил на разном расстоянии от источника выброса поллютантов;

• проследить изменение лихенофлоры деревьев сосны в зоне атмосферного загрязнения;

• установить наиболее информативные биоиндикационные признаки состояния сосны, позволяющие производить биологическую индикацию состояния сосняков в условиях длительного воздействия на них поллютантов;

• составить схемы зонирования территорий с учетом санитарного состояния деревьев сосны и лишайников.

Научная новизна. Впервые установлена связь между изменениями мор-фометрических характеристик хвои, побегов сосны с расстоянием от объекта загрязнения окружающей среды. Установлены пространственные закономерности динамики состояния сосновых насаждений в зоне воздействия аэротехногенных выбросов. Разработана и опробована новая методика (Барабин, Дрож-жин, 2003) подсчета урожая макростробил сосны обыкновенной и изучено влияние поллютантов на различном удалении от источника загрязнения на их урожай. Установлена зависимость изменения лихенофлоры сосны под влиянием аэротехногенного загрязнения. На основе полученных данных выявлены наиболее информативные признаки состояния растений в условиях воздействия загрязняющих веществ.

Практическая значимость. Выявленные закономерности угнетения деревьев и уменьшение количества лишайников могут быть использованы для проведения ранней диагностики повреждения деревьев. Установленные биоиндикационные критерии позволяют проводить биологическую индикацию состояния сосняков в условиях длительного воздействия на них аэротехногенного загрязнения. Опробована новая, очень простая в применении, методика подсчета макростробил сосны обыкновенной. Представленные в настоящей работе результаты исследований могут использоваться в учебном процессе.

Защищаемые положения.

• закономерности изменения состояния сосновых древостоев и их зонирование;

• закономерности изменения ассимиляционного аппарата и побегов сосны;

Личное участие автора. Автором определены цель и задачи, подготовлен план исследований, выполнены работы по выбору и обоснованию методов. Сбор полевого материала проведен совместно с сотрудниками и студентами ле-сохозяйственного факультета при непосредственном участии и под руководством автора. Автором лично проведен весь комплекс экспериментальных работ по морфометрическим и биоиндикационным исследованиям, выполнена статистическая обработка, анализ и обобщение полученных результатов.

Апробация работы и её реализация. Основные результаты исследований были доложены на международной научной конференции «Стационарные лесоэкологические исследования: методы, итоги, перспективы» (Сыктывкар, 2003); на международной научной конференции «Проблемы физиологии растений Севера» (Петрозаводск, 2004); на международной научно-технической конференции «Современная наука и образование в решении проблем экономики Европейского Севера» (Архангельск, 2004); на ежегодных научно-технических конференциях Архангельского государственного технического университета (2003, 2004, 2005).

Результаты исследований опубликованы в 7 научных работах и одна находится в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка использованной литературы, приложения. Работа изложена на 151 странице машинописного текста, включает 23 таблицы, 48 рисунков. Библиография включает 206 наименований, из них 24 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними", Дрожжин, Дмитрий Петрович

Основные выводы и предложения:

В результате проведенных исследований нами были изучены ассимиляционный аппарат сосняков различных типов леса под влиянием техногенного загрязнения, как в условиях урбанизированной среды, так и за ее пределами; оценено состояние древостоев сосны, влияние расстояния от источника загрязнения на урожай макростробил, изменение лихенофлоры сосняков под влиянием аэротехногенного загрязнения. Установлено следующее:

1. Санитарное состояние деревьев ухудшается по мере приближения к источникам загрязнения.

2. Вблизи источников выбросов загрязняющих веществ в воздух, имеет место, снижение параметров ассимиляционного аппарата. В сосняках черничных происходит уменьшение всех изученных показателей: количества пар хвоинок на всем побеге и на 1 см побега, длины побега и массы хвои на побегах, а в сосняках кустарничково-сфагновых только количества и массы хвои на побегах.

3. В сосняке брусничном существует корреляционная зависимость между расстоянием от источника загрязнения и показателями ассимиляционного аппарата. Вблизи загрязнителя, имеет место, снижение всех параметров ассимиляционного аппарата по сравнению с контролем.

4. Наиболее информативными показателями состояния ассимиляционного аппарата являются количество и масса хвои на побеге. Этот показатель следует использовать для оценки состояния сосняков в условиях длительного воздействия на них поллютантов.

5. Установлена тесная корреляционная зависимость показателей между длиной побега и расстоянием от источника загрязнения.

6. Получены регрессионные уравнения, позволяющие прогнозировать изменения ассимиляционного аппарата.

7. Установлено, что в условиях урбанизированной среды хвоя сосны обыкновенной характеризуется короткой продолжительностью жизни.

8. Все параметры хвои закономерно уменьшаются, в зависимости от расположения в кроне, от верхней части кроны к нижней, а наибольшая масса хвои сосредоточена в верхних двух третях кроны.

9. Индекс повреждения сосняка брусничного (изменение средневзвешенного показателя категории деревьев) показывает, что количество здоровых деревьев увеличивается почти до состояния контроля на расстоянии 12-16 км от источника загрязнения.

10.Существует устойчивая тенденция увеличения среднего урожай макростробил на одном дереве по мере удаления от источника выбросов и эта закономерность однотипна для деревьев с разными типами крон.

11 .Количество видов лишайников вблизи ОГЗ, источника выброса загрязняющих веществ в воздух, сильно сокращается. На расстоянии около 2 км их практически нет. Самым устойчивыми видом является Hypogymnia physodes, которая появляется с расстояния 5-6 км и несколько менее устойчивым Parmelia ambigua. На контроле количество достигает 4-5 видов.

12.Загрязнение воздуха оказывает сильное влияние на высоту поднятия Hypogymnia physodes по стволу, как в зоне действия Онежского гидролизного завода, так и Архангельского ЦБК.

13.Влияние поллютантов на лишайники практически одинаково в разных типах леса, что позволяет использовать метод лихеноиндикации для оценки состояния сосняков.

14. Выделены зоны поврежденных лесных насаждений и степени загрязнения атмосферного воздуха вблизи Архангельского ЦБК и Онежского гидролизного завода.

109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Степень повреждения деревьев сосны в изученных районах неодинакова. В Онежском районе категория состояния древостоя в основном - это неповрежденные или слабо поврежденные древостой. Влияние, оказываемое на сосняк, прослеживается лишь до расстояния 12-16 км от источника загрязнения. В Приморском районе это влияние резко возрастает, и преобладают такие категории деревьев как слабо поврежденные и средне поврежденные. Встречаемость сосняков с видимыми повреждениями наблюдается уже на расстоянии 28 км от источника выбросов. Дигрессия деревьев сосны, в конце концов, определяется не только текущим уровнем загрязнения, но и всем объемом пол-лютантов полученным за весь период нахождения в условиях антропогенного влияния.

Выявленные закономерности изменения состояния сосняков и биометрических параметров ассимиляционного аппарата позволяют использовать их в качестве диагностических признаков для прогнозирования ухудшения состояния деревьев и оценке загрязнения района. Составлено зонирование районов исследования. Выделены зоны по степени повреждения сосновых насаждений и загрязнения воздуха.

Полученные многочисленные данные и их анализ свидетельствует о высокой чувствительности сосны обыкновенной к аэротехногенному воздействию в условиях северо-запада Архангельской области. Ареал сосны, ее эколо-го-биологические особенности, отношение к антропогенным факторам, в частности к атмосферным загрязнителям - все эти характеристики соответствуют требованиям, которые обычно предъявляются к растениям-индикаторам состояния природной среды.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Дрожжин, Дмитрий Петрович, Архангельск

1. Абрамовский Б. и др. Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды // Современный мониторинг. Л., 1986. Вып. 4. С. 181-193.

2. Агроклиматический справочник по Архангельской области. Л.: Гидро-метеоиздат, 1961. -220 с.

3. Андреев В. А. Биоресурсы Архангельской области: состояние, использование и охрана. Архангельск: 1998. - 100 с.

4. Антипов В.Г. Влияние дыма и газа, выбрасываемых промышленными предприятиями, на сезонное развитие деревьев и кустарников // Ботан. журн. 1975. Т. 42, №1. С. 92-95.

5. Антипов В.Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам. Минск, 1979. 115 с.

6. Арчегова И.Б. Почвы некоторых типов хвойных фитоценозов среднетаеж-ной подзоны // Комплексные биогеоценологические исследования хвойных лесов европейского северо-востока. Сыктывкар, 1985. С. 70-82 (Тр. Коми фил. Вып. 73)

7. Бабич Н.А., Барабин А.И., Тутыгин Г.С. Состояние и проблемы лесовос-становления на Европейском Севере // Проблемы лесовыращивания на Европейском Севере.-Архангельск: РИО АГТУ, 1999. С. 4-12.

8. Бабушкина Л.Г., Марина Н.В., Новоселова Г.Н. и др. Диагностика состояния сосны обыкновенной в зоне промышленных загрязнений по биохимическим показателям // Проблемы лесоведения и лесной экологии. Тезисы докл. М., 1990. Ч. 2. С. 536-538.

9. Базилевич Н.И., Титлянова А.А., Смирнов В.В., Родин Л.Е., Нечаева Н.Т., Левин Ф.И. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах .-М.: Мысль, 1978. 183 с.

10. Барабин А.И., Дрожжин Д.П. Новый подход к оценке урожая шишек в кроне сосны // Информационный листок № 04-056-03 / Архангельский центр научно-технической информации, 2003. 3 с.

11. Барабин А.И., Дрожжин Д.П. Учет урожая шишек сосны в зоне техногенного загрязнения // Информационный листок № 04-058-03 / Архангельский центр научно-технической информации, 2003. 3 с.

12. Беляева Л. В. , Николаевский В. С. Динамика накопления серы и азота в листьях и хвое древесных пород в зоне промышленного загрязнения // Экология и защита леса: Межвуз. Сб. науч. Тр. Л. , ЛТА. 1990. С. 1418.

13. Биопродукционный процесс в лесных экосистемах севера. СПб. : Наука, 2001.278 с.

14. Биотехнология, экология, медицина // Материалы III-IV Международных научных семинаров 2001-2002гг. / Под редакцией д.т.н. А.Ф.Труфанова. Москва-Киров: ЭКСПРЕСС. 2002, -С. 112-124

15. Биохимические индикаторы стрессового состояния древесных растений / Судачкова Н.Е., Шеин И.В., Романова Л.И. и др. / Под ред. Л.И. Милютина. Новосибирск: Наука, 1997. 176 с.

16. Бобкова К.С., Артемов В.А., Галенко Э.П. Экологические основы повышения продуктивности лесов северной тайги. — Сыктывкар, 1978. 22с.

17. Бобкова К.С., Галенко Э.П. Сезонный и годичный прирост северотаежных лесов // Тезисы докладов к III всесоюзной конференции по дендроклима-тологии "Дендроклиматические исследования в СССР" (4-6 июля 1978 г) Архангельск, 1978. - С.81 - 83.

18. Бобкова K.C., Патов А.И. Сезонная динамика роста побегов и корней // Эколого-биологические основы повышения продуктивности таежных лесов Европейского Севера. JL: Наука, 1981. - С. 93 - 103.

19. Бобкова К.С., Патов А.И., Терещук Н.А. Состояние лесов в зоне влияния Сыктывкарского лесопромышленного комплекса // Лесн. журн., 1997. №5. С. 84-88.

20. Булыгин Н.Е.Дендрология.- Л.: Агропромиздат, 1991. 352 с.

21. Вызова Н. М. К постановке проблем изучения трансформации хвои под действием атмосферного загрязнения // Экологические проблемы Севера. Межвузовский сборник научных трудов. Архангельск, СОЛТИ, 1998. С. 73 - 77.

22. Вайчис М.В., Руткаускас А.Ю. Шкала оценки плодородия лесных почв и продуктивности насаждений // Наука производству .Каунас. 1973 - В.2.-С.44-46.

23. Валетов В.В. Биометрические показатели ассимиляционного аппарата болотных сосняков // Заповедники Белоруссии. -1984. В.8.-С.65 - 70.

24. Веретенников А.В. Физиология растений с основами биохимии — М.,1987. -255с.

25. Верхоланцева Л.А. Лесорастительные свойства почв сухих боров и пути их улучшения: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. М., 1963. 24 с.

26. Влияние загрязнений воздуха на растительность. М.: Лесн. пр-ть, 1981.181 с.

27. Воробьева О.А., Квасникова Е.В., Косицына Н.П. Оценка экономического ущрба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г. Архангельска / Социально-экологические проблемы Европейского Севера. Сборник статей. Архангельск, 1991. С. 69 - 83.

28. Габукова В.В., Ивонис И.Ю., Козлов В.А., и др. Метаболизм сосны в связи с интенсивностью роста. Петрозаводск: Карельский НЦ АН ССР, 1991. 162 с.

29. Гаркуша И.Ф. Почвоведение. Л.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1961.- 352 с.

30. Гетко Н.В. Растения в техногенной среде: Структура и функция ассимиляционного аппарата. Минск: Наука и техника, 1989. 208 с.

31. Гурьев Г.А., Тутыгин Г.С. Оценка загрязненности придорожной полосы автомобильных дорог // Экологические проблемы Европейского Севера: сборник научных трудов., Екатеринбург: Изд-во УрОРАН, 1996.-С. 90-96.

32. Гусев И.И. Вариационная статистика. Архангельск: РИО АЛТИ, 1970.98 с.

33. Гусев И.И. Кривые распределения: Методические указания к выполнению практических работ по вариационной статистике.- Архангельск: РИО АЛТИ, 1980.- 28 с.

34. Гусев И.И. Лесная таксация. Л.: ЛТА, 1988. - 61 с.

35. Гусев И.И. Показатели меры связи: Методические указания к выполнению практических работ по вариационной статистике.- Архангельск: РИО АЛТИ, 1980.-24 с.

36. Гусев И.И. Регрессионный анализ: Методические указания к выполнению практических работ по вариационной статистике.- Архангельск: РИО АЛТИ, 1981.-24 с.

37. Десслер Х.Г. Влияние загрязнения воздуха на растительность. Причины. Воздействия. Ответные меры. М., 1981.-181 с.

38. Динамика и перспективы лесопользования в Архангельской области / Д.В. Трубин, С.В. Третьяков, С.В. Коптев, А.В. Любимов, Р. Пяйвинен, А. Пус-синен. Архангельск, 2000. —.96 с.

39. Дрожжин Д.П., Тутыгин Г.С. Состояние ассимиляционного аппарата сосны в условиях техногенного загрязнения // Экологические проблемы Севера. Межвузовский сборник научных трудов. Архангельск, 2003. - С. 139-143.

40. Евгеньев И.Е., Савин В.В. Защита придорожной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог. -М.: Транспорт, 1989. 239 с.

41. Елагин И.Н. Сезонное развитие сосновых лесов // Наука 1976. - №6.- с. 20-23.

42. Еремин В.М., Луговской A.M. Влияние промышленных выбросов на структуру однолетнего стебля сосны обыкновенной. Брест, 1990. 12 с. Деп. в ВИНИТИ 17.05.90, № 2687-В90.

43. Забоева И.В. Почвенно-экологические условия еловых сообществ // Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера; Отв. редакторы д.б.н. К.С. Бобкова, к.г.н. Э.П. Галенко. СПб.: Наука, 2001. С. 112-131.

44. Забоева И.В. Почвы и земельные ресурсы Коми АССР. Сыктывкар, 1975. 344 с.

45. Загирова С. В. Структура ассимиляционного аппарата и СОг газообмен у хвойных. Екатеринбург: УрО РАН, 1999.

46. Загирова С.В. Анатомическая структура однолетних побегов Сосны обыкновенной в разных частях кроны // Лесоведение. 1997 №1 - С.69 - 76.

47. Зябченко С.С. Сосновые леса Европейского Севера. Л.: Наука, 1984. 248 с.

48. Зябченко С.С., Иванчиков А.А. Зональные особенности формирования органического вещества в сосновых биогеоценозах Севера // Биологические проблемы Севера. Тезисы докладов лесоведение, лесоводство — Петрозаводск, 1976.- С.52 — 54.

49. Иванов А.И. Вертикальная структура фитомассы древостоев болотных сосняков // Биогеоценотическое изучение болотных лесов в связи с опытной гидромелиорацией. М.: Наука, 1982. - С. 132 - 154.

50. Иванов И.М., Петров Ф.И. Растительный и животный мир Архангельской и Вологодской областей.- Архангельск, 1938.- 92 с.

51. Кирпичникова Т. В. , Шавнин С. А. , Кривошеева А. А. Состояние фотосинтетического аппарата хвои сосны и ели в зонах промышленного загрязнения при различных микроклиматических условиях // Физиология растений. 1995. -№ 1. С. 107 - 113.

52. Ковалев А.Г. Возраст дерева и анатомо-морфологическое строение сосны обыкновенной // Лесоведение, 1980. №6 — С. 30 — 35.

53. Колесников Б.П. Динамика и строение лесов на Урале. — Свердловск, 1970. 174с.

54. Кондратюк Е.Н., Тарабин В.П., Бакланов В.И. и др. Промышленная ботаника. Киев: Наук.думка, 1980. 260 с.

55. Коновалов В.Н., Коновалова Л.В. Адаптивные осбенности физиологических признаков у растений на Крайнем Севере.//Лесной журнал. -1996.№6. с.26-33

56. Кононюк Г.А. Сравнительная оценка состояния ассимиляционного аппарата ели в г. Архангельске и пригородной зоне // Экологические проблемы севера Архангельск; СОЛТИ, 2001. - вып.4. - С. 67-76.

57. Костин Н.В., Преснухин Ю.В., Тумашевич Т.Я. Размеры и масса хвои сосны обыкновенной в связи с производительностью насажденийй // Моделирование лесных биогеоценозов. Петрозаводск, 1986.- С.99 - 105.

58. Крамер Пол Д., Козловский Теодор Т. Физиология древесных растений. -М.: Лесная промышленность, 1983. — 464с.

59. Кривошеева А. А. , Шавнин С. А. , Калинин В. А. , Венедиктов П. С. Влияние промышленных загрязнений на сезонные изменения содержания хлорофилла в хвое сосны обыкновенной // Физиология растений. 1981. Вып. 1. С. 163 - 168.

60. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. М.: Наука, 1974. 124 с.

61. Курфурст И., Брейтшнайдер Б. Охрана воздушного бассейна от загрязнения. Технология и контроль. Л., 1989. 288 с.

62. Ладанова Н. В. Ассимиляционный аппарат хвойных при радиационном воздействии (по материалам исследований в районе аварии на Чернобыльской АЭС). Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук. Екатеринбург, 1998. 50 с.

63. Ладанова Н.В., Плюснина С.Н. Анатомо-морфологические изменения разновозрастной хвои сосны обыкновенной в зоне действия Сыктывкарского лесопромышленного комплекса // Лесн. журн., 1998. №1. С. 7-11.

64. Левин В.И. Сосняки европейского Севера.- М.: Лесная промышленность, 1966.- 152 с.

65. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений.- М.: Гослесбумиздат, 1961.-233 с.

66. Лесиньски Е.А., Армолайтис К.Э. Оценка состояния сосны и ели в лесном мониторинге. Умео: Шведск, с.-х. ун-т. 1988.

67. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Алексеев В.А. и др. Л.: Наука, 1990. С. 38-53.

68. Лир X., Польстер Г., Фидлер Г.-И. Физиология древесных растений. М.: Лесная промышленность, 1974. — С. 425.

69. Листов А.А. Актуальные вопросы мелиорации лесов Европейского Севера // Мелиорация лесов Европейского Севера. Архангельск, 1972. - С. 3 - 8. 3/1

70. Листов А.А. Боры беломошники. М.: Агропромиздат, 1986. -181 с.

71. Луганский Н.А. Научное обоснование способов возобновления и формирования молодняков на вырубках сосновых лесов Урала. Автореф. дисс. . д-ра с.-х. наук, Алма-Ата, 1974.- 56 с.

72. Львов П.Н., Ипатов Л.В. Лесная типология на географической основе.-Архангельск: Северо-западное книжное издательство, 1976. -196 с.

73. Маслаков Е.Л. Формирование сосновых молодняков. М.: Лесная промышленность, 1984. -165 с.

74. Медведева В.М. Заболоченные сосняки Карелии и изменение их продуктивности под влиянием осушения // Биологические проблемы Севера. — Петрозаводск, 1976. С. 130 - 132.

75. Методические рекомендации по оценке существующего и прогнозируемого состояния лесных насаждений в зоне влияния промышленных предприятий Мурманской области / Под ред. В.Ф. Цветкова. Архангельск, АИ-ЛиЛХ, 1990.-16 с.

76. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды: Методическое пособие. Пчелкин А.В., Боголюбов А.С. М.: Экосистема, 1997. - 25 с.

77. Молчанов А.А. Продуктивность органической массы в лесах различных зон.-М.: Наука, 1971.-275 с.

78. МочаловБ. А. О состоянии лесных экосистем вокруг города Архангельска // Поморье в Баренц регионе: экология, экономика, социальные проблемы, культура. -Архангельск. -1997. С. 85 - 86.

79. Нагимов З.Я. Закономерности роста и формирования надземной фитомас-сы сосновых древостоев. Автореф. дисс. . докт. биол. наук. - Екатеринбург, 2000. - 40с.

80. Надуткин В.Д, Модянов А.Н. Надземная фитомасса древесных и кустар-ничковых растений // Рук. ф. 3, оп.2. д. 1971. - № 180. - 165 с.

81. Надуткин В.Д., Модянов А.Н. Надземная фитомасса древесных растений в сосняках зеленомошных // Вопросы экологии сосняков Севера. Труды Коми филиала АНСССР, №24 Сыктывкар, 1972. - С. 70 - 80

82. Наквасина Е.Н. Географическая изменчивость как основа семеноводства сосны обыкновенной на Европейском Севере России. Автореф. дисс. . д-ра с.-х. наук, С-Пб. 2000. 40 с.

83. Негруцкая В.М., Попов В.А. Влияние атмосферного загрязнения на растения. Донецк, 1980. 18 с. Деп. в ВИНИТИ 15.12.80, № 5287-В80.

84. Николаевский В. С. Биологические основы газоустойчивости растений. -Новосибирск: Наука, 1979. 280 с.

85. Николаевский B.C. Эколого-физиологические основы газоустойчивости растений. -М.: МЛТИ, 1989. 65 с.

86. Николаевский B.C. Влияние техногенных выбросов на жизнь растений // Разработка и внедрение на комплексных фоновых станциях методов биологического мониторинга. Рига: Зинатне, 1983. -Т.1. - С. 23-31.

87. Николаевский B.C. Экологическая оценка загрязнения среды и состояния наземных экосистем методами фитоиндикации. М.: МГУЛ, 1999. 193 с.

88. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера / Н.И. Казимиров, А.Д. Волков, С.С. Зябченко, А.А. Иванчиков, P.M. Морозова.-Л.: Наука, 1977.-304 с.

89. Онучин А.А., Козлова J1.H. Структурно-функциональные изменения хвои сосны под влиянием поллятантов в лесостепной зоне Средней Сибири // Лесоводство, 1993 №2 - С. 39 - 45.

90. Онучин А.А., Спицына Н.Т. Закономерности изменения массы хвои в хвойных древостоях // Лесоведение . 1995.-№5 С.48 - 58.

91. ОСТ 56-69-83. Площади пробные, лесоустроительные. Методика закладки.

92. ОСТ 56-81-84. Полевые исследования почвы. Порядок и способы определения работ.

93. Патов А.И. Сезонная динамика роста надземных органов сосны и ели // Комплексные биогеоценологические исследования хвойных лесов Европейского Северо Востока. - Сыктывкар: Коми фил.АНСССР, 1985. - С: 15-25.

94. Паршевников А.Л. Руководство по полевому исследованию лесных почв. -Архангельск: АИЛ и ЛХ, 1974. 46с.

95. Перфильев И.А. Флора северного края. ч.1. Высшие споровые голосеменные и однодольные.- Архангельск, 1934. 160 с.

96. Перфильев И.А. Флора северного края.ч.2,3. Двудольные. Архангельск, 1936.- 400 с.

97. Подольская Л. Н. Метеорологические условия и загрязнение воздуха в архангельске. // Информационное письмо Сев. терр. упр. по гидромет. -Архангельск, № 3, 1990. С. 12-21.

98. Поздняков Л.Л. , Протопопов В.В. , Горбатенко В.М. Биологическая продуктивность лесов Средней Сибири и Якутии.- Красноярск, 1969.- 153 с.

99. Поликарпов Н.П. Формирование сосновых молодняков на концентрированных вырубках. — М.,1962. — 172 с.

100. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная -М.: "Наука". 1964. 191с.

101. Продуктивность и круговорот элементов в фитоценозах Севера / Арчегова И.Б., Заболоцкая Т.Г., Кононенко А.В. и др. / Под ред. В.В. Пономарева. Л.: Наука, 1975. 130 с.

102. Продукционный процесс хвойных фитоценозов Европейского Северо-Востока / К.С. Бобкова, В.В. Тужилкина, С.Н. Сенькина, А.И. Патов // Проблемы лесоведения и лесной экологии. Тезисы докладов. 4.1 — М.,1990. — С.194 196.

103. Прыгов Е.В., Уродкова О.Н., Феклистов П.А. Параметры ассимиляционного аппарата в разных типах сосняков // Экологические проблемы Севера. Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 3. — Архангельск, 2000. -С.25-29.

104. Пыстина Т.Н., Косолапов Д.А. Лихено- и микобиота комплексного заказника «Сэбысь» // Экология северных территорий России. Проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения.- Архангельск, Инстит. Эколог. Пробл. Севера УрО РАН, 2002.- С. 1065-1069.

105. Робакидзе Е.А. Динамика углеводов в хвое ели сибирской в зависимости от экологических факторов: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Коми НЦ Уро РАН. Сыктывкар, 2001. 24 с.

106. Ровинский Ф.Я., Егоров В.И. Озон, окислы азота и серы в нижней атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 183 с.

107. Пб.Рысин Л.П., Золотова Ф.Н. К методике определения продуктивности надземной части травяного покрова // Сложные боры хвойно-широколиственных лесов и пути ведения лесного хозяйства в лесопарковых условиях Подмосковья. -М.: Наука,1968.- с.138-144

108. Санитарные правила в лесах Российской Федерации. М.: Экология, 1992.- 14 с.

109. Санитарные правила в лесах СССР. М.: Гослесхоз, 1970. - 16 с.

110. Санников С.Н. Экология и география естественного возобновления сосны обыкновенной. -М.: Наука, 1992. -264 с.

111. Санников С.Н., Санникова Н.С. Экология естественного возобновления сосны под пологом леса. -М.: Наука, 1985. -152 с.

112. Семечкина Г.Т. Структура фитомассы сосняков. Новосибирск: Наука, 1978.-165 с.

113. Сенькина С.Н. Влагообмен хвои сосны и ели в средней подзоне тайги Коми АССР // Проблемы лесоведения и лесной экологии. Тезисы докладов. Часть 1.-М., 1990.-С. 188- 190.

114. Сенькина С.Н. Эколого-физиологические аспекты водного режима сосны и ели в средней подзоне тайги. Афтореф. дисс. . канд. Биол. Наук. -Л.-.ЛТА, 1988.-18 с.

115. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. Л., 1988. 310 с.

116. Скляров Г.А., Шарова А.С. Почвы лесов Европейского Севера.- М.: Наука, 1970.- 271 с.

117. Скупченко В. Б. Органогенез вегетативных и репродуктивных структур ели. Л. : Наука, 1985. 80 с.

118. Скупченко В. Б. Формирование побегов и репродуктивных органов ели в связи с эндогенными и экологическими факторами. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук. Сыктывкар, 1998. 62 с.

119. Смирнов В.В. Органическая масса в некоторых лесных фитоценозах Европейской части СССР. -М., 1971. -362 с.

120. Смирнова Е. Д. , Чижова В. П. Проблемы рекреации и охраны природы // Человек и природа. -1977. №7. - С. 14 - 26.

121. Современное состояние лесных ресурсов Архангельской области и экологические последствия лесопользования / И.И. Гусев, А.С. Козобродов, Н.И. Кубрак и др. // Экологические проблемы Европейского Севера: Сб. науч. тр. — Екатеринбург, 1996. С. 9 — 24.

122. Состояние и охрана окружающей природной среды Архангельской области в 2000 г. Архангельск.: 2001. 195 с.

123. Справочник по климату СССР. Выпуск 1 .Архангельская и Вологодская области, Коми АССР. Часть 2. Температура воздуха и почвы.- JL: Гидро-метеоиздат, 1965. 370 с.

124. Справочник по климату СССР .Выпуск 1. Архангельская и Вологодская области, Коми АССР. Часть 3. Ветер.- JL: Гидрометеоиздат, 1967. 306 с.

125. Судачкова Н.Е. Метаболизм хвойных и формирование древесины. Новосибирск: Наука, 1977. 229 с.

126. Сукачев В.Н. Руководство к исследованию типов лесов.-М.Л.,1931-327с.

127. Сукачев В.Н., Зонн С.В., Мотовилов Г.П. Методические указания к изучению типов леса. М.: изд-во АН СССР, 1957. 55 с.

128. Сурсо М.В., Тарханов С.Н. Лихеноиндикаторы состояния воздушной среды в районе Архангельского промузла: Экологические проблемы Европейского Севера, Екатеринбург: Изд-во УрОРАН, 1996. 407с.

129. Таран И.В.,Спиридонов В.Н. Устойчивость рекреационных лесов. Новосибирск: Наука, 1977.- 173 с.

130. Тарбаева В.М. Влияние аэротехногенного загрязнения на развитие семяпочек сосны обыкновенной на ранних стадиях // Лесн. журн., 1997. №5. С. 103-107.

131. Тарханов С.Н. Изменчивость ели в географических культурах Республики Коми. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 195 с.

132. Татаринов С.Ф. Подзолистые почвы Архангельской области // Почвоведение.- 1957.-№7.- с.13-21.

133. Титов С.В. Лишайники и мхи северо-европейской части СССР М.: Лесн. пром-сть, 1982. 72с.

134. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. М.- Л.: Лесная промышленностьсть, 1952.-599с.

135. Токарева Т. Г. Экологическая оценка техногенного воздействия на еловые леса Кольского полуострова. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук. Москва, 1992. 20 с.

136. Торлопова Н. В. Состояние сосновых фитоценозов в условиях аэротехногенного загрязнения Сыктывкарским лесопромышленным комплексом. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук. Сыктывкар, 2001. 17 с.

137. Трасс Х.Х. Классы толерантности лишайников и экологический мониторинг // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л., 1985. -Т. 7. - С. 122-137.

138. Трешоу М. Загрязнение воздуха и жизнь растений. Пер. с англ. В.И. Егорова, И.М. Куниной. Л., 1988. 534 с.

139. Трубин Д.В. Изучение ретроспективной динамики лесного фонда // Проблемы повышения продуктивности лесов и переход на непрерывное рациональное лесопользование в свете решений съезда КПСС: Тез. докл. -Архангельск, 1983. С. 220 - 222.

140. Трубин Д.В. Характеристика освоенных лесов // Рациональное использование лесного фонда северо-запада РСФСР и охрана окружающей среды: Тез. докл. Л., 1985. - С. 24 - 28.

141. Тужилкина В.В. Пигментный комплекс хвои сосны в зоне действия лесопромышленного комплекса // Лесн. жур., 1997. №5. С. 108-112.

142. Тужилкина В.В., Ладанова Н.В., Плюснина С.Н. Влияние техногенного загрязнения на фотосинтетический аппарат сосны // Экология, 1988. №2. С. 89-93.

143. Тюкавина О.Н., Феклистов П.А. Индекс поверхности хвои в сосняке осушенном северной подзоны тайги // Экологические проблемы Севера. Межвузовский сборник научных трудов. — Архангельск, 2001.

144. Усольцев В.А. Международный лесной мониторинг, глобальные экологические программы и базы данных о фитомассе лесов. Екатеринбург: УГ-ЛТА, 1995.-91 с.

145. Усольцев В.А. Применение инвариантных взаимосвязей при оценке масы крон деревьев.- Екатеринбург: УЛТИ, 1993.- 4.1. -37 с.

146. Феклистов П.А., Дрожжин Д.П. Ассимиляционный аппарат сосны обыкновенной в условиях урбанизированной среды // Экологические проблемы Севера. Межвузовский сборник научных трудов. Архангельск, 2004. — С. 29-32.

147. Феклистов П.А., Дрожжин Д.П. Параметры ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в условиях г. Архангельска // Международная конференция «Проблемы физиологии растений Севера». Тезисы докладов (1518 июня 2004 г.) Петрозаводск, 2004. - С. 188-189.

148. Феклистов П.А., Евдокимов В.Н., Барзут В.М. Биологические и экологические особенности роста сосны в северной подзоне Европейской тайги — Архангельск: АГТУ, 1997. с. 140.

149. Феклистов П.А., Евдокимов В.Н., Худяков В.В. Изменение экологических условий и рост северотаёжных сосняков после осушения,- Архангельск: РИОАГТУ, 1995.-52 с.

150. Флора европейской части СССР.т.1.Плаунообразные, хвощеобразные, папоротникообразные, голосеменные, покрытосеменные. Л.: Наука, 1972.404 с.

151. Флора европейской части СССР.т.2. Покрытосеменные: ятрышниковые, ситниковые, осоковые, коммелиновые. Л.: Наука, 1976. -236 с.

152. Флора европейской части СССР.т.З. Двудольные. Л.: Наука, 1978. -258 с.

153. Флора европейской части СССР.т.4. Покрытосеменные двудольные, однодольные. -Л.: Наука, 1979. -355 с.

154. Цареградская С.Д., Дарховский Л.М., Вишневская Н.Г. Состояние насаждений в зоне воздействия рекреации и автотранспорта // лесное хоз-во. NG, 1987, ЗО-ЗЗс.

155. Цветков В.Ф. К организации локального лесного мониторинга в условиях Севера. Проблемы лесопатологического мониторинга в таежных лесах европейской части СССР // Петрозаводск: Карельский НЦ АН СССР, 1991. С. 58-60.

156. Цветков В.Ф. Методические рекомендации по оценке существующего и прогнозируемого состояния лесных насаждений в зоне влияния промышленных предприятий Мурманской области. — Архангельск: АИЛиЛХ, 1990.-20 с.

157. Цветков В.Ф. Рост сосновых древостоев в условиях аэротехногенного загрязнения на Кольском полуострове // Лесн. хоз-во. 1991. - №5.-С. 20-22.

158. Цветков В.Ф., Семёнов Б.А. Сосняки крайнего Севера. -М.: Агропромиз-дат, 1985.-115 с.

159. Чибисов Г.А., Вялых Н.И., Минин Н.С. Воспроизводство хвойных системой рубок ухода и рубок главного пользования в таёжной зоне Европейского Севера // Труды 11 съезда Русского географического общества, т. 8.-СПб, 2000.- С.271-273.

160. Чупров Н.П. Лесопользование и лесовыращивание на европейском Севере // Экономические вопросы развития лесного хозяйства европейского Севера.- Архангельск: АИЛиЛХ, 1981.- С.8

161. Шавнин С.А., Калинин В.А., Свешников В.А., Бойкова Е.И. Оценка состояния сосновых молодняков в зоне атмосферных загрязнений Ревдин-ского-Первоуральского промышленного узла // Лесн. журн., 1996. №4-5. С. 58-68.

162. Швер И. А. , Егорова А. С. Климат Архангельска. Л. : Гидрометеоиз-дат, 1982. - 208 с.

163. Шуберт В.И. (отв. ред.) Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. — М.: Мир, 1988.-350 с.

164. Экологическая ситуация в Архангельской области. Проблемы и перспективы оздоровления. Ч. 1.-Архангельск.-2000.-58с.

165. Эколого-физиологические основы продуктивности сосновых лесов Европейского северо-востока / Коми научный центр УрО Российской академии наук. Сыктывкар, 1993. -С. 176.

166. Эколого-физиологические основы продукционного процесса хвойных фи-тоценозов на Севере / Серия препринтов и научные доклады. Коми научный центр УрО АНСССР, 1989. Вып.213. - 28 с.

167. Ярмишко В.Т. Особенности роста и формирования надземной фитомассы сосны / Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова // Д.: Бот. инт-т, 1990. С. 55-64.

168. Ярмишко В.Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на европейском Севере. СПб.: БИНРАН, 1997. 210 с.

169. Antonovics J., Bradshaw A.D., Turner R.G. Heavy metal tolerance in plants // Adv. Ecol. Res. 1971. -N.7. - P. 1-85.

170. Beilke S., Gravenhorst G. Heterogeneous SO oxidation in the droplet phase // Atmos. Environ. 1988. Vol. 12. P. 231-240.

171. Bradshaw A.D., McNeilly T. Evolution and pollution. The Institute of Biology's, Studies in Biology. London, 1981. -N. 130. - 127 p.

172. Ford J. The contributory length of sieve tubes in isolated segments of willow. J. Exp. Bot. 1981. Vol. 17. P. 522-533.

173. Garside D.W., McNeilly T. The potential for evolution of heavy metal tolerance in plants. II. Copper tolerance in normal populations of different plants species // Heredity. 1974. - V.32, N.3. - P. 335-348.

174. Hanisch В., Kilz E. Waldschaden erkennen. Fichte und Kiefer. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer, 1990. 334 p.

175. Hustich J. The Scotch pine in Northern west Finland and its dependence on the climate in the last decades Acta bot. 1948, fenn 42.

176. Huttunen S., Tormalehto H. Air pollution resistance of some Finnish Pinus syl-vestris L. provenances. Aquila. Ser. Bot. 1982. Vol.18. P. 1-9.

177. Junttila O., Heide O.M. Shoot and needle growth in Pinus sylvestris as related to temperature in Northern Fennoscandia. Forest Sci., 1981, vol. 27, №3, p. 574 -578.

178. Karenlampli L. Relationships between macroscopic symptoms of injury and cell structural changes in needles of ponderosa pine exposed to air pollution in California. Ann. Bot. fenn. 1986. Vol. 23, №3. P. 255-264.

179. Knabe W. Monitoring of air pollutants by wild life plants and plant exposure: suitable bioindicators of different emission types 11 Monitoring of Air Pollutants with Plants. Boston, London, 1982. - P. 59-72.

180. Liese J. Anatomische Unterschiede zwischen den Licht und Schattenadeln der Kiefer - Forstar chiv., S,1929.

181. Lotschert W., Kohm H.J. Characteristics of tree bork as an indicator in high-immission areas. Oecologia. 1977. Vol. 27, №1. P. 47-64.

182. Meyer F.H. Die Rolle des Wurzelsystems beim Waldsterben // Forst- und Holzwirt. 1985. -Bd.40, N.13. -P. 351-358.

183. Muhlbaier D.J. Measurement of dry deposition to surfaces in decidous and pine canopies // Environ. Pollut. 1987. - V.44, N.4. - P. 261-277.

184. Schulze E.D., Lang O.L., Oren R. (Eds.) Forest decline and air pollution. A study of spruces (Picea abies) on acid soils. Berlin: Springer Verlag, 1989. -475p.

185. Siegfried F. Forest damage a status report on effects via the leaves // Rapp. Ingenjorsvetenskapsakad. - 1986. -N.310. - P. 27.

186. Spalte E. Meteozologisko faktoru ietehme uz parastos priedes radialo pieau-gumu "Jaunakais mezsaimnieciba " № 18 Riga, "Zinatne", 1975, 46 54. (22)

187. Stern A.C., Boudel R.W., Turner D.B., Fox D.L. Fundamentals of air pollution.- Orlando (Florida): Academic Press Inc., 1984. 513 p.

188. Teylor O.C. Effect of air-borne oxidants on leaves of Pinto bean and Petunia. Proc. Amer. Hort. Sci. 1960. Vol. 75. P. 435-444.

189. Unsworth M.H. Air pollution and vegetation: hypothesis, field exposure and experiment // Proc. Of Royal Society of Edinburgh. 1991. - 97B. - P. 139-153.

190. Woodin S.J. Environmental effects of air pollution in Britain // J. of Appl. Ecol.- 1989. N.26. - P. 749 - 761.

Информация о работе

Дрожжин, Дмитрий Петрович
кандидата сельскохозяйственных наук
Архангельск, 2005
ВАК 06.03.03

Диссертация

Состояние сосновых насаждений, подверженных аэротехногенному загрязнению, в северной подзоне тайги Архангельской обл. - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы