Сукцессионная динамика лесных фитоценозов, подверженных длительному техногенному загрязнению

Константинов, Артём Васильевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Сукцессионная динамика лесных фитоценозов, подверженных длительному техногенному загрязнению
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Сукцессионная динамика лесных фитоценозов, подверженных длительному техногенному загрязнению"

□0305Т8ТЭ

На правах рукописи

КОНСТАНТИНОВ

Артем Васильевич

СУКЦЕССИОННАЯ ДИНАМИКА ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ДЛИТЕЛЬНОМУ ТЕХНОГЕННОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ (на примере Новгородского ОАО «Акрон»)

Специальность 06 03 03 «Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург-2007

003057879

Работа выполнена на кафедре лесоводства Санкт-Петербургской государственной ле отехнической академии им С М. Кирова

Научный руководит ¿ль - доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Ведущая организация - Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Новгородской области

Защита состоится « 30 » мая 2007 г в 41 час на заседании диссертационного совета Д 212 220 02 в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им С М Кирова по адресу 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер, 5, главное здание, зал заседаний

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им С М Кирова

Мартынов Алексей Николаевич

Официальные оппоненты доктор географических наук, профессор

Алексеев Александр Сергеевич

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Пирогов Николай Александрович

Автореферат разослан « » апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

И А Маркова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы Промышленное загрязнение приземных слоев тропосферы занимает особое место по масштабам и опасности в комплексе антропогенных факторов, отрицательно влияющих на природную среду Леса санитарно-защитных зон наиболее подвержены влиянию промышленных выбросов, так как являются основным биологическим барьером Поллютанты оказывают многообразное воздействие на лесные экосистемы К ним относят изменения в естественных биогеохимических циклах, повреждение ассимиляционного аппарата растений, опосредованное влияние на растительность через изменения условий обитания растений Однако в литературе недостаточно отражены сведения о динамике лесной растительности в условиях длительного техногенеза, а также о восстановительных процессах при снижении техногенной нагрузки на лесные экосистемы

Цель и задачи исследований Целью исследований явилось изучение сукцессионных процессов в лесных фитоценозах санитарно-защитной зоны Новгородского ОАО «Акрон», подверженных длительному промышленному загрязнению, с решением ряда взаимосвязанных задач

- выявить динамику техногенного загрязнения в санитарно-защитной зоне с 1984 по 2005 годы,

- обобщить имеющиеся данные дать анализ изменения состояния и экологической структуры эдифицируюших синузий в насаждениях, подвергнутых длительному техногенезу,

оценить влияние техногенного загрязнения на естественное лесовозобновление в зависимости от условий местопроизрастания,

- исследовать динамику и а-разнообразие живого напочвенного покрова,

- оценить влияние техногенного загрязнения на популяции стволовых насекомых и флору фитопатогенных грибов,

- дать предложения по ведению лесного хозяйства в нарушенных лесных фитоценозах санитарно-защитной зоны

Теоретическая значимость работы и научная новизна Материалы диссертации пополняют знания о сукцессионных процессах в зонах техногенного загрязнения Реализован комплексный подход к изучению динамики лесных фитоценозов на этих объектах Составными частями, имеющими элементы научной новизны, являются

- установленные закономерности состояния древесных видов-эдификаторов и экологической структуры древостоев в условиях уменьшающейся техногенной нагрузки,

- выявленные изменения в видовом составе, структуре и обилии живого напочвенного покрова за двадцатилетний период,

- полученные данные о лесовозобновительном процессе и о высотно-возрастной структуре подроста ели под пологом деградированных древостоев,

- сведения о накоплении крупных древесных остатков видов-эдификаторов,

- полученные новые данные о состоянии популяций стволовых насекомых и флоры фитопатогенных грибов в зоне техногенного загрязнения

выполнении грантового проекта по теме «Исследовать состояние лесных экосистем в зоне загрязнения ОАО «Акрон» и разработать методы восстановления и мониторинга поврежденной растите чьности», финансово обеспеченного Администрацией Новгородской области и Учебно-научно-инновационным комплексом НовГУ им Ярослава Мудрого

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов исследований, наличием обширных полевых и архивных материалов Анализ данных проведен с применением методов математико-статистической обработки на ЭВМ

Личный вклад автора Автором разработаны программа и методика исследований, выполнены подбор объектов с восстановлением их в натуре, сбор, обработка и анализ полученных данных Цитируемые или обсуждаемые в диссертации материалы других авторов, а также данные, полученные в соавторстве, имеют соответствующие ссылки

Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю, проф А Н Мартынову, зав кафедрой лесного хозяйства НовГУ им Ярослава Мудрого, проф М В Никонову, доцентам О В Балун, С Г Лесовской и И А Смирнову, оказавшим значительную помощь и поддержку в подготовке данной работы Автор благодарен также студентам кафедры лесного хозяйства НовГУ им Ярослава Мудрого за помощь в сборе материала и полевых исследованиях и аспиранту СПбГЛТА им СМ Кирова Бурцеву ДС за помощь в проведении снегосъемочных и других полевых работ Предметом защиты являются

- выявленные закономерности изменений санитарного состояния и экологической структуры древостоев, подверженных длительному техногенезу,

- установленные особенности лесовосстановительного процесса в зависимости от условий местопроизрастания,

- выявленная динамика сукцессионных процессов в живом напочвенном покрове,

- полученные данные о влиянии длительного техногенеза на популяции стволовых насекомых и флору фитопатогенных грибов,

- предложенные меры по сохранению и восстановлению лесных фитоценозов в зоне промышленного загрязнения

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались на региональной научной конференции «Разнообразие, функционирование, продуктивность и охрана биосистем в Новгородской области» (Великий Новгород,

2003), научно-практической конференции «Аграрная наука в решении проблем АПК и экологии региона» (Великий Новгород, 2004), на 5-й международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара,

2004), межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы лесного комплекса» (Воронеж, 2005), международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы лесного комплекса (Брянск, 2005, 2006), международной научно-практической конференции «Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов» (Воронеж, 2006), на 2-м международном форуме молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2006), межрегиональной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы экологической безопасности и устойчивого развития регионов» (Санкт-Петербург, 2006), на политехническом симпозиуме «Молодые учёные - промышленности Северо-Западного региона» (Санкт-Петербург, 2006),

ежегодной научно-технической конференции лес охозяйственного факультета СПбГЛТА по итогам НИР за 20С6 год (Санкт-Петербург, 2007)

Публикации По теме диссертационное работы опубликовано 16 печатных научных работ

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 1 глас выводов и заключения, списка литературы и 4 приложений Текст, вкпючая прчложения, изложен на 123 страница* машинописного текста, содержит 28 таблиц и 19 рисунков Список литературы включает 139 источников, в том числе 33 на иностранных языках

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Длительный период исследований влияния загрязнителей н-* леса позьолил пол) чип, важнейшие теоретические и прикладные результаты

1) установленные механизмы воздействия поллютантов на древесные расгенга позволили разработать биологические аспекты теории газо^тойчнвости растений (Антипов, 1975, 1979, Гетко, 1989, Кулагин, 1974, 1980 Мартышек, 1992, 2004 Николаевский, 1979, 1989, Смит, 1985, и др ),

2) созданы теоретические основы методов контроля за загрязнением атмосферного воздуха, а также методы прогноза состояния лесных экосистем и трансграничного переноса техногенных веществ (Алексеев А С , 1947, Алексеев В А, 1989, Горшков, Ярмишко, 1990, Израэль, 1987, 1989, Степанов, 1992, и др ),

3) разработаны методоло1 ические основы, методы и технологии экологического нормирования (Алексеев АС и др, 1986, Мартынюк, 1998, Николаевский, 1979, 1993, и др ),

4) проведены исследование влияния техногенного загрязнения на фитоценозы (Цветков, 2003, Никонов, 2003, Ортва, 2006, Борисова, 2006, и др ),

5) подготовлены научно-методические основы эколого-экономичес^ой оценки воздействия промышленных эмиссий на фитоценозы (Капелькина Гаврилов, 1989, Орлова, 2006, и др )

В конце 90х годов в связи со значительным спадом производственных мощностей на промышленных предприятиях появляются научно-исследовательские работы о динамике растительных сообществ после прекращения или частичного и значимого снижения техногенного давления (Черненьхова, 2002, Залесов и др , 2002, Гачичева и др , 2004)

При анализе НИР, проведенных в районе исследований, можно отметить, что практически нет данных по вопросам восстановительной динамики в лесном растительном покрове для санитарно-защитных зон предприятий данного типа при значительном снижении техногенного давления Дополнительному изучению подлежат также вопросы влияния на фитоценозы ухудшения гидрологического режима почвы на объектах техногенного воздействия, состояния популяций стволовых насекомых и фитопатогенных грибов Перечисленное в значительной степени определило цель наших исследований, их актуальность и теоретическую значимость

Глава 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

Программа исследований была направлена на достижение цели диссертационной работы и в нее были включены следующие вопросы

1) выявить динамику промвыбросов в зоне деятельности ОАО «Акрон»,

2) дать анализ изменения состояния и экологической структуры эдифицирующих синузий в насаждениях санитарно-защитной зоны,

3) провести оценку естественного лесовозобновительного процесса,

4) исследовать динамику и а-разнообразие нижних ярусов растительности,

5) оценить влияние техногенного загрязнения на популяции стволовых насекомых и флору фитопатогенных грибов,

6) дать предложения по ведению лесного хозяйства в нарушенных лесных фитоценозах санитарно-защитной зоны

По первому вопросу программы на основе архивных, лесоустроительных и литературных данных проведена оценка загрязненности воздушного бассейна, связанная с деятельностью предприятия, и выполнен комплекс снегосъемочных работ согласно Методическим указаниям по постановке и проведению опытов на осушительных системах (1983) Снегосъемочные маршруты и места отбора проб были идентичными таковым в 1984 и 1994 годах и проложены по северо-западному градиенту направления ветров Испытания снеговой воды на наличие поллютантов проведены по стандартным методикам

По второму вопросу программы проведены повторные учеты на постоянных пробных площадях (ПП), заложенных ЛТА им СМ Кирова в 1985 году (В А Соловьёв, Е В Тарасов, при участии М В Никонова, 1991), ВНИИЛМом в 1983 году (AB Сердюкова, А А Мартынюк, 1985) и ЛГПИ им А И Герцена в 1985-1986 годах (CA Дыренков, СН Савицкая, при участии MB Никонова, 1988) с учётом требований ОСТ 56-69-83 «Площади лесоустроительные Методы закладки» На постоянных пробных площадях выполнялась таксация древостоев по общеизвестным методикам (Анучин, 1982) и осуществлён учёт деревьев по категориям состояния на основе шкалы, приведенной в Санитарных правилах Российской Федерации (1998) По данным учёта рассчитывались индексы состояния по А С Алексееву (1997) Динамика состояния древостоев во времени изучалась методом временного тренда с использованием результатов исследований состояния древостоев на тех же ПП в прошлые годы (Соловьев, Тарасов, 1988, 1989, 1991, Никонов, 2001, 2003) Динамика состояния изучалась с помощью регрессионного анализа с определением математического вида зависимости и точности аппроксимации (Шмидт, 1984) Экологическая структура насаждений определялась через численность деревьев на изучаемой территории по классам повреждения (А С Алексеев, 1989, 1997) Инвентаризацию крупных древесных остатков оценивали по методу линейного пересечения (Stehl et al, 2001) Уровень грунтовых вод регистрировался на сети скважин, устроенных на каждой ПП тарелочным буром

По третьему вопросу программы выполнены детальные учеты подроста и подлеска на учётных площадках постоянного радиуса по 10 м2 в количестве 50 шт на каждой ПП (Мартынов, 1992, 1995, 1997, Киреев, Лебедев, 2002)

По четвёртому вопросу программы проведён учет живого напочвенного покрова, раздельно для травяно-кустарничкового (ТКЯ) и мохово-лишайникового ярусов (МЛЯ) Определялось среднее проективное покрытие по видам растений

(Методы изучения лесных сообществ, 2002) Учетные площадки по 1 м2 закладывали в количестве 25 шт на каждой ПП Сходство флористического состава оценивалось по коэффициенту Стугрена-Радулеску (Шмидт, 1984) Для каждого объекта вычисляли коэффициенты рассеянности видов (Кр) и коэффициенты пестроты сложения фитоценозов (Кп) по А П Шенникову (1964)

Фактическое a-разнообразие оценивалось на основе данных натурных наблюдений Потенциальное биологическое разнообразие (ПБР) определялось на основе данных глазомерного учёта по 77 признакам, приведенным в работах Noren M (1998), Ek Т , Susko U , Anzins R (2002)

По пятому вопросу программы проведено лесопатологическое обследование опытных участков по общепринятым в патологии леса методикам (Мозолевская, Катаев, Соколова, 1984, Трофимов, 2003)

На основе анализа всех полученных данных, а также литературных сведений, обосновывались меры по сохранению и повышению устойчивости насаждений санитарно-защитной зоны (шестой вопрос программы) Все полученные полевые данные обрабатывались выборочно-статическими методами (Плохинский, 1978) Диаграммы и графики выполнены в среде MS Excel, 2001

Всего проведены повторные наблюдения на 11 ранее заложенных ПП, 2 ПП заложены вновь Обследовано состояние Л 870 деревьев Заложено 565 учётных площадок по учёту подроста, 565 учётных площадок по учёту подлеска, 325 учетных площадок по учёту состава и проективного покрытия живого напочвенного покрова. Взято и проанализировано 285 моделей подроста ели Отобрано и проанализировано 30 проб снега Для разделки на секции спилено 268 модельных деревьев Проведено более 1000 измерений уровня грунтовых вод

Глава 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Территория, на которой располагается открытое акционерное общество «Акрон» (бывшее НПО «АЗОТ») и его санитарно-защитная зона, представляет собой юго-восточную о'краину обширного болотного массива «Долгий Мох» и располагается в 11 км к северо-западу от границы жилой застройки г Великого Новгорода Предприятие оказывает отрицательное воздействие на функционирование лесных биогеоценозов в результате выброса в нижние слои тропосферы комплекса фитотоксичных компонентов и ряда соединений биофильных элементов (Гришина, 1985) Негативное воздействие промышленных выбросов начало складываться на древостоях с 1972 года На 1982 год на предприятии имелось 25 стационарных точечных источников загрязнения атмосферы Основными поллютантами, выбрасываемыми в атмосферу, были окись углерода (34,5 тыс тонн/год), окислы азота (6,2 тыс тонн/год), аммиак (10,17 тыс тонн/год) и другие Динамика выбросов по валу за период 1985-2003гг показывает, что за последние 15 лет объем загрязняющих атмосферу выбросов по Новгородскому АО «Акрон» снизился более чем в 6 раз Снизились объёмы как твердых, так и жидких и газообразных выбросов Среди последних значительно снижены объёмы выбросов высокотоксичных СО (с 12,2 до 1,6 тыс тонн) и S02 (4,3 до 0,005 тыс тонн)

На рис 1 приведена динамика концентраций поллютантов и рН на северозападном следе выбросов ОАО «Акрон» (данные за 1984 и 1994 годы приведены по M В Никонову, 2003)

i ! 1

№ ■ГЯ — 1 м

0 1 И л__ п- - I Шя ¡ и ■

рН №N03 WNH4 нсоз S04 С1

□ 1SB4 7,13 4,3 6.3 7 4.6 14

»1994 6,5 0,44 0.72 0 2,81 3.44

О 2006 4.7 0,02 0,82 0 8,29 2,06

Ин гриди ей ты

Put. 1. Динамика концентраций ноллютантов и рН на северо-западном следе выбросов ОАО «Акрон»

На 1984 год величины концентраций и годичного поступления поллютантов в лесные экосистемы кратно превышай гюрогоиые значения фоновых колебаний, что Грворит о сильной степени техногенной нагрузки на следе выбросов северо-западного градиента. С 1994 i-ода концентрации поллютантов резко снижаются и к 2006 году достигают пределов колебаний фоновых значений (нитратный азот, аммиачный азот, хлор-ион, рИ), Гид рока рбо нат-и он не фиксируется в снеговой воде с 1994 года. Сульфаты, по сравнению с уровнем марта 1994 года, превышают значения п 4 раза, одновременно превышая фоновые показатели в 1,5-2 раза. Отмечено резкое снижение кислотности талых вод, хотя значение рН на сегодняшний день находится в пределах колебаний фоновых значений. Анализ динамики загрязнённости снежного покрова за 22 года позволяет констатировать, что общий уровень техногенной нагрузки на лесные экосистемы санитарно-защитной зоны ОАО «Акрон» радикально снижен и достигает фоновых колебаний концентраций эле ментов-поллютантов (вплоть до их отсутствия). Однако превышение пороговых концентраций по некоторым загрязнителям говорит о продолжающемся загрязнении лесных экосистем, но уже в сравнительно меньшем объёме.

Выбранные для исследования объекты наиболее полно отражают состояние лесного растительного покрова на северо-западном (радценте направления ветров и расположены на различном расстоянии до источника вредных эмиссий. Основные таксационные показатели по пробным площадям на последний год учёта приведены в табл. 1.

Таблица 1

Таксационная характеристика древостоев на ПП в 2005 году

№ПП Ргсст до источи загр, км Состав А, лет Средние Полнота Запас,

Н, м О, см тет ТУМ

1ЛТА 1,5 6С4Б+Е 80 18,2 21,2 0,61 190 3 В4

2ЛТА 4,0 6С2Б2Е 100 18,3 21,1 0,58 162 4 В4

ЗЛТА 2,0 4ЕЗБ20(ЛОс 100 20,6 26,4 0,45 122 С4

4ЛТА 7Е2Б1С 140 21,7 27,3 0,52 164 4 В4

5ЛТА 4,0 4С4Ы0лс10с+Е 80 19,9 22,5 0,64 173 3 В4

1ВШШЛМ 0,5 бОлоЗБЮс^Е 80 20,1 22,6 0,53 86 3 С4

2ВНИИЛМ 2,0 яБ2Е20лс+0с 110 22,2 25,4 0,33 105 3 04

звниилм 3,0 7БЗОс+Е+Олс 90 24,5 34,2 0,20 63 2 ДЗ

1ЛГПИ 2,5 4БЗОпсЗОс*Е!Д 75 20,2 24,1 0,34 98 2 С4

2Л1ТШ 3,5 5ЬЗЕЮс1Лп+Олс 70 19,9 25,8 0,49 146 2 С4

5ЛГПИ 4,0 8С2Б-гЕ+Олс 65 16,7 17,9 0,66 185 3 В 4

Контроль 1 60,0 6Е2Б20с+0лс 65 21,2 26,1 0,48 162 1 В4

Контроль 2 60,0 4Е2Б20лс20с 65 21,4 23,1 0,51 154 1 С4

Примечание Типы леса ПП 1,2,5ЛТА и 5ЛГПИ - сосняк черничный влажный, ПП 4Л1 А и контроль 1 - ельник черничный влажный, ПП ЗЛТА и контроль 2 - ельиик тразяно-таволжный, ПП 1В - ольшаник травяно-таволжныи, ПП 2В, 1 2ЛГПИ - березняк травяно-таволжный, ПП ЗВ - березняк травяно-дубравный

Глава 4. СОСТОЯНИЕ ДРЕВОСТОЕВ В СВЯЗИ С ДЛИТЕЛЬНЫМ ТЕХНОГЕННЫМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ

Анализ динамики состояния древостоев методом временного тренда Изменение индексов состояния синузий-эдификаторов за период 1985-2005гг представлено в табл 2

Данные таблицы 2 свидетельствуют об ухудшении состояния древесных видов-эдификаторов к 2000 году и о некотором улучшении к 2005 году Исключением из отмеченной тенденции явилась ПП ЗВ (полнота 0,2), на которой состояние всех древесных пород к 2005 году ухудшилось, и ПП 4 и 5ЛТА, на которых отмечено ухудшение состояния сосны Анализ динамики состояния древесных пород свидетельствует о том, что после ослабления действия техногенного воздействия древостой проявляют способность к восстановлению ими основных физиологических функций

Таблица 2

Динамика состояния древесных видов эдификаторов на ПП за 1985-2005гг

Расстоя-ние, км, направление Год учета

№ ППП Древесная порода 1985 1987 6861 -ч- о о 1999 2000 2005

Ель 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

1В 1 5 Берёза 1,9 2,1 2,4 2,4 2,9 3,4 2,24

сз Осина 27 3,9 4,2 4,4 4,5 5,1 5,0

Ольха серал 1,8 2,0 2,7 2,8 2,9 3,3 3,16

Ель 2,4 3,6 3,8 3,0 2,48

2В 2,0 Берёза 1,2 1 5 2,3 3,0 2,38

СЗ Осина 1,3 2,6 2,9 4,0 .

Ольха серая 2,1 3,3 3,3 3,7 2,53

Ель 4,1 4,9 5,1 4,4 4,3 43 4,43

ЗВ 3,0 Береза 1,4 1,4 1,9 24 2,3 2,2 3,0

сз Осина 3,0 3,9 3,9 4,1 4,0 3,9 4,8

Ольха серая 4,4 4,2 4,2 4,1 4,0 3,8 3,7

1ЛТА 1,5 СЗ Сосна 3,4 4,0 3,9 46 4,7 4,7 3,53

Берёза 1,8 2,6 2,8 2,6 2,7 2,7 1,76

Сосна 29 3,5 3,6 3,7 3,8 3,4 3,35

2ЛТА 4,0 ССЗ Ель 2,7 2,5 2,1 20 1,8 2,5 2,06

Берёза 2,2 2,1 2,4 2,3 2,1 36 2,53

Ель 3,8 3,8 4,0 3 5 3,8 3,7 2,84

ЗЛТА 2,0 СЗ Берёза 2,7 2,4 2,8 2,5 2,6 3,1 3,0

Осина 3,5 3,6 4,3 4,5 4,6 52 50

Сосна 3,3 3,8 3,8 3,3 4,0

4ЛТА 4,5 ССЗ Берёза 2,6 3,4 3,3 нет данных 4,0 2 97

Ель 3,0 3,3 3,2 2,8 2,56

Сосна 3,7 4,1 3,9 3 8 4,0

Ель 3,6 3,7 3,5 3,5 2,44

5ЛТА 4,0 ССЗ Берёза 2,2 2,4 2,2 нет данных 3,5 2,31

Осина 1,9 2,9 2,7 3,0 3,0

Ольха серая 1,6 2,1 1 9 1 9 1,8

Примечание Данные за 1985-2000гг приведены по М В Никонову, 2003

Зависимость состояния древостоев от расстояния до источника загрязнения Анализ связи жизнеспособности древостоев с расстоянием до источника эмиссии проведён для градиентов преобладающих ветров для всех синузий видов-эдификаторов Корелляционная связь между средним баллом состояния древостоя и расстоянием до источника загрязнения выявлена только для двух видов эдификаторов ели европейской (у=-1 47Ьп(х)+4 83, Я2=0 73) и ольхи серой (у=-0 5431 Ьп(х)+2 8143, Л2=0 98) Четких зависимостей для других видов-лесообразователей не установлено Пространственная структура поврежденной растительности носит не линейный, а мозаичный характер, связанный с залповыми выбросами поллютантов и, возможно, с другими факторами, в частности, с изменением гидрологического режима почвы Наблюдения за изменением уровня грунтовых вод показали, что на ПП 1,4,5 ЛТА он снизился ниже корнеобитаемого горизонта (30см) во второй декаде июля, а на ПП 2В и ЗЛТА в третьей декаде июня

При этом на ПП 4.5ЛТА к 2005 году состояние сосны ухудшилось. На ГЕП 2В и ЗЛТА отмечено улучшение состояния ели.

Анализ акоптаическай СТРУКТУРЫ драдостоец. Анализ дологической структуры (виталнтетного спектра) популяций в идов-эди ф и к ато ров в динамике (для примера на рис. 2 приведены данные за 1985 и 2005 по четырём ПП) позволил отметить следующие их реакции на длительный техногенез. Сосна остро реагировала на него и в последние годы (по сравнению с 1985г.) несколько ухудшила экологическую структуру. Ель в ближней зоне воздействия была представлена на 100% сухостоем. На удалении от предприятия ель улучшает свое состояние (ПП 2,5ЛТА. 4,0 км: ПП 4ЛТА, 4.5 км). Преобладающая категория здесь на сегодняшний день — вторая. 3 целом, по сравнению с 2000 годом отмечается повышение ее жизнеспособности. По сравнению с 2000 годом при последних учётах зафиксировано некоторое улучшение состояния берёзы. Максимумы количества деревьев наблюдаются во второй и третьей категориях состояния. Осина на ПП 1,3В и ЗЛТА характеризуется низкой жизнеспособностью, с накоплением к 2005 году большого количества сухостоя. На ПП ЗЛТА она почти гёйагаостью отпала (полнота всего 0,03). В целом осина характеризуется неустойчивостью к длительному воздействию п ром выбросов, Возможно, это связано с достижением осиной возраста естественной спелости, н связи с чем на раде ПП наблюдается почти полный распад осиновой части древостое в. а также с залповыми выбросами гюллютантов. Ольха серая сохранила жизнеспособность (ПП 5ЛТА), повысила {ЛП ЗВ) или её снизила (ПП 2В), При последнем учёте отмечена тенденция к улучшению жизненного состояния ольхи. В целом, по экологической структуре синузии основных ни до в-ле с ообразоват елей в большинстве случаев можно отнести к умеренно и сильно, но обратимо повреждё] гным.

1 Г)ТА 1 ЛТА БВ>ЁЗА

* и г= 40

5 ¥ *

го

4 о

1 2 3 4 5 е Kartгорин состояния

I i s! 40

О а ,

а я- ® го

12 9 4 5 6 Категории состояний

! И 1585

.а ma ■ готе !

3 ЛТА ОСИНА

2 3 4 5 6 Категории состояний

801 f

Ж в i 60 /

с о à # 40

et с. V 20- s-

ч 0-

□ 1935 «2005

2 3 4 5 6 Кгтегерии соития

:aisaî aîoos

Рис. 2. Экологическая структура древо ста ев сосны, ели, берёзы и осины за )985-2005гг.

Анализ накопления крупных древесных остатков (КДО) свидетельствует о том, что запасы КДО ели и берёзы весьма велики и в среднем по всем ПП составили около 30% Запасы КДО осины на ПП ЗВ и ЗЛТА в несколько раз превышают запасы ее сырорастущей части Меньший запас КДО накапливается в сосновых синузиях (в среднем 10%), что, по видимому, связано с её устойчивостью к ветру Выявлены обратные корреляционные зависимости между запасом КДО и относительной полнотой древостоев (у=-192,83х+151,29, Я2=0,35) и между запасом КДО и запасом сырорастущего древостоя (у=-0,78х+170,49, Я2=0,45) Зависимостей между запасом КДО, удалением их от источника загрязнения и индексом состояния выявлено не было

Глава 5. ЕСТЕСТВЕННОЕ ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЕ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Общая численность подроста всех возрастных групп варьирует от 680 до 7060 экз на 1 га Наивысшие показатели численности зарегистрированы на ПП в типе условий местопроизрастания В4 (сырые субори, ПП2,4,5ЛТА, 5ЛГПИ), наименьшие -в типах С4 и ДЗ (сложные субори сырые и дубравы влажные) По признаку породного состава подроста насаждения объединяются также в две группы в условиях С4 и ДЗ превалируют ольха серая и ольха чёрная, реже берёза, липа, клен, вяз В условиях сырых суборей (В4) доминирует ель Возобновление сосны отмечено только в условиях сырых суборей, но количественные показатели этого процесса ничтожно малы (до 20 экз /га) Коэффициенты встречаемости варьируют в довольно широких пределах - от 44 до 94% Высокие показатели численности коррелируют с довольно высокими коэффициентами встречаемости (ПП 4ЛТА - 7060 экз /га, 94%, ПП 2ЛТА -3620 экз /га, 82%, ПП 5ЛГПИ - 1860 экз /га, 86%) Встречаемость в пределах 86-94% отмечена в условиях сырых суборей Распределение растений по площади носит либо случайный (ПП 1,3,5ЛТА, 1,2В, 2,5ЛГПИ), либо контагиозный (ПП2,4ЛТА, ЗВ) характер Контагиозность в пространственном размещении растений для последних ПП обусловлена ярко выраженным мочажинно-кочковатым рельефом (ПП 2,4ЛТА), а также накоплением медленно разлагающихся крупных древесных остатков, создающих своеобразный микрорельеф (ветровально-почвенные комплексы) Наличие в составе подроста раннесукцессионных видов (ольха серая, берёза, осина) объясняется оптимальными для них экологическими условиями, которые складываются под пологом разрушающихся материнских древостоев (для видов с Я-стратегией жизни, ТУМ С4) Для условий ДЗ регистрируется поселение неморальных видов (дуб, липа, клён, вяз) Позднесукцессионный вид - ольха черная - приурочен на наших объектах как к типу В4, так и к С4(ДЗ), и свидетельствует о наложении сингенетической динамики фитоценоза на техногенную Так, на ПП 5ЛТА встречены как ольха серая, так и ольха черная (в равных долях участия) Для детального изучения процессов возобновления была выбрана ель европейская с позиций ее неустойчивости к дымогазовой эмиссии, но наивысшей представленности в структуре возобновления насаждений санигарно-защитной зоны Высотно-возрастная структ>ра подроста ели в целом сходна для рассматриваемых типов условий местопроизрастания (В4) и описывается математически с помощью кривых степенной функции Высотно-возрастные спектры подроста ели описаны с помощью полиномиальных функций Анализ возрастных спектров показал, что большая численность подроста ели смещена в их ювенильную часть Такое смещение в

популяции связано с прогрессивной динамикой возобновления за последние 5-10 лет Данное явление можно объяснить снижением количества выбрасываемых в атмосферу поллютантов и, соответственно, концентрации их в природных средах Результаты измерений текущего прироста побегов ели по высоте показали, что на всех ПП еловый подрост не относится к нежизнеспособному или теневому ( по Тихонову, Набатову, 1995)

Подлесок на ПП характеризуется высокой численностью (от 5229 до 14029 экз /га) при достаточно высоких коэффициентах встречаемости (от 83,3 до 100%) Коэффициенты гомогенности для исследованных насаждений (1,5-13,8) позволяют судить о явной контагиозное™ в распределении растений по площади Такой характер размещения обусловлен в первую очередь наличием значительного числа «окон» в пологе разрушающихся материнских древостоев, а также общей невысокой их полнотой Изучение видового состава подлеска выявило его высокое видовое богатство (11 видов), связанное с благоприятным световым режимом и снижением конкурирующего влияния материнского древостоя В видовом составе доминируют рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia L), черёмуха обыкновенная (Padus avium Mill), крушина ломкая (Frangula alnus Mill) и жимолость обыкновенная (Lonicera xylosteum L )

Глава б ДИНАМИКА ЖИВОГО НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И АЛЬФА-

РАЗНООБРАЗИЕ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ТЕХНОГЕННОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ

На пробных площадях объекта исследований зарегистрировано 94 вида, 81 рода, 46 семейств сосудистых растений Мохово-лишайниковая растительность представлена 11 видами растений В высшей флоре исследуемой территории доминируют роды и виды следующих семейств Розовые (Rosaceae Juss), Мятликовые (Poaceae Barnh) и Лютиковые (Ranunculaceae Juss ) Также во флоре занимают лидирующие позиции семейства, не свойственные лесным растительным ассоциациям Так, например, семейства Сытевые (Cyperaceae Juss), Спаржевые (Asparagaceae Juss )' Ослинниковые (Onagraceae Juss ) и Мареновые (Rubiaceae Juss ) наиболее свойственны рудеральному типу растительности Присутствие рудеральных элементов во флоре изучаемых объектов говорит об их преобразованное™ и начавшемся сукцессионном процессе

На ПП 1,2,4,5ЛТА и 5ЛГПИ с доминированием сосны и ели в типе условий местопроизрастания В4 мохово-лишайниковый ярус (МЛЯ) превалирует над травяно-кустарничковым (ТКЯ) На остальных объектах исследования травяно-кустарничковый ярус доминирует Средняя высота ТКЯ здесь превышает 40 см, особенно это касается видов нитрофильной группы, а также злаков Коэффициент пестроты сложения (Кпс) нижних фитоценотических горизонтов варьирует в пределах 40-128%, и на основе этого признака ПП достаточно чётко разбиваются на две группы первая группа - ПП 1,2,4,5ЛТА, 5ЛГПИ (Кпс - 40-65%), вторая группа -1,2,3В, 1,2ЛГПИ, ЗЛТА (Кпс - 98-128%) Пестрота сложения в пределах 40-65% наглядно демонстрирует нарушенность древесного яруса, с наличием большого количества «окон» в пологе материнского древостоя и выраженностью микрорельефа на этих площадях (ветровально-почвенный комплекс) Все эти ПП отнесены к В4 типам условий местопроизрастания

Анализ рассеянности видов не выделил значимых различий между пробными площадями Коэффициент рассеянности видов варьирует от 4,5 до 2,1 единиц и свидетельствует о сильной степени рассеянности на всех исследованных площадях

Динамика живого напочвенного покрова изучалась на основе хронологических учетов Т5СЯ и МЛЯ на ПП 1,2,5ЛГПИ (1986, 1990, 2006 годы учёта) Описания сравнивались между собой с целью оценки их флористического сходства (на основе коэффициента Стугрена-Радулеску - рж) Результаты исследований представлены в табл 3

Таблица 3

Динамика структуры и флористического сходства живого напочвенного покрова на пробных площадях за 1986-2006г г

№ПП Годы исследований Коэф< шциенты Коэффициент Стугрена-Радулеску ОПП ярусов, %'

Кр1 Кп2 ТКЯ МЛЯ

1ЛГПИ 1985 4,03 34,75 - 98,00 54,00

1990 3,63 36,32 -0,42 81,72 18,28

2006 3,27 98,00 -0,33 70,40 42,00

2ЛГПИ 1986 4,19 29,60 - 119,4 8,00

1990 3,73 35,36 -0,21 88,76 6,56

2006 3,96 106,0 -0,11 52,6 31,50

5ЛГПИ 1986 3,18 17,60 - 40,96 59,80

1990 3,06 23,52 -0,43 42,88 35,40

2006 2,26 53,00 +0,44 22,70 47,00

Примечание '-Кр - коэффициент рассеянности видов, ''-Кп - коэффициент пестроты сложения фитоценоза, 3-ОПП ярусов, % - общее проективное покрытие ярусов, % Данные за 1985, 1986 и 1990гг приведены по С Н Савицкой (1985, 1986, 1990)

На всех трех пробных площадях выявлено резкое увеличение пестроты сложения подпологовых фитоценотических горизонтов Общее проективное покрытие (ОПП) травяно-кустарничкового яруса снижается, а мохово-лишайникового - возрастает Снижение ОПП ТКЯ в значительной степени связано с обильным разрастанием подлеска (до 12,5 тыс экз на 1 га) В связи с ухудшением гидрологического режима почвы отмечено разрастание сфагна (ПП 5ЛГПИ) и мния (ПП 1,2ЛГПИ) В динамике флористическое сходство на ПП по годам исследований имеет четко выраженную тенденцию к снижению, что указывает на прогрессивный сукцессионный процесс, с заменой аутохтонных элементов флоры на адвентивные Выявленные тенденции связаны в первую очередь с деградацией синузий лесообразователей, снижением их жизненности, полноты, увеличением доли «окон» в пологе разрушающихся материнских древостоев

В функциональном отношении в живом напочвенном покрове на исследуемых пробных площадях доминируют опушечная, нитрофильная и водно-болотная эколого-ценотические группы растений высшей флоры

По суммарным показателям а-разнообразия насаждения ПП разбиваются на две группы с показателем видового богатства 20-31 вид (1,2,3 4,5ЛТА и 5ЛГПИ) и 43-53 вида (1,2,3В, 2ЛГПИ) (табл 4) Насаждения с более низким показателем видового

богатства проявляют и более низкую устойчивость При низком уровне разнообразия видов у экосистемы меньше механизмов для адаптивных реакций на техногенез

Таблица 4

Источники и общая оценка а-разнообразия на пробных площадях

Живой

№ ПП Виды-эдификаторы Подрост О а и Ч § с напочвенный покров О Я а ¡-«з Я О £ »о

число видов доля К-видов1 ТКЯ3 МЛЯ4

1ЛТА 3 0,53 1 2 12 3 21

2ЛТА 3 0,39 2 2 15 3 25

ЗЛТА 4 0,16 1 3 21 2 31

4ЛТА 3 0,16 0 3 16 2 24

5ЛТА 5 0,57 1 2 20 3 31

1В 2 0,09 3 6 34 4 49

2В 3 0,20 2 5 31 2 43

ЗВ 6 0,20 1 6 29 3 45

1ЛГПИ 5 0,19 0 5 30 2 42

2ЛГПИ 5 0,25 1 5 38 4 53

5ЛГПИ 4 0,63 0 4 9 3 20

Примечание ' - к видам Я-стратегии отнесены береза, осина, ива, сосна, - виды древесных растений, присутствующие в материнском пологе не учитывались, 3 - травяно-кустарничковый ярус,4 - мохово-лишайниковый ярус

Высокий уровень видового богатства определяет значительную меру адаптации данных фитоценозоз к промышленному загрязнению Разнообразие, в широком смысле, позволяет им реорганизовывать свою структуру (например, путем увеличения числа ярусов или доминированием устойчивых к техногенезу видов растений, и т д ) для наилучшей адаптации лесной экосистемы к хроническому загрязнению Доля пионерных К-видов в «бедных» сообществах выше, чем в «богатых» Основной вклад в а-разнообразие вносит живой напочвенный покров Разнообразие подлесочного яруса тесно связано с обилием подроста и общими экологическими условиями, складывающимися под пологом разрушающихся материнских древостоев

Анализ балловых показателей оценки потенциального биоразнообразия показывает, что в целом по ПП эта оценка характеризуется как низкая (баллы 12-28 при эталоне 50 баллов, определяемом методикой) На контрольных ПП этот показатель составляет 7-14 баллов Сравнительно высокий уровень потенциального биоразнообразия для насаждений санитарно-защитной зоны может быть объясним адаптационными механизмами лесной экосистемы

Глава 7. СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ СТВОЛОВЫХ НАСЕКОМЫХ И ГРИБОВ-ФИТОПАТОГЕНОВ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

В фауне стволовых насекомых в насаждениях санитарно-защитной зоны ОАО «Акрон» зарегистрировано 17 видов, 10 родов, 4 семейств подкласса Крьпатые, надкласса Шестиногие Встречаемость видов семейства Cerambycidae составила от 0,3 до 5,6%, плотность поселения, продукция и, следовательно, энергия размножения оказались на крайне низком уровне Энтомокомплекс семейства Scolytidae представлен одиннадцатью видами, при встречаемости от 0,4 до 32,6% Наибольшая встречаемость отмечена у берёзового заботонника, короеда-типографа и короеда-двойника Энергия размножения для семейства состав» та 0,22-2,51 единиц В целом для семейства характерна регрессивная популяционная динамика, за исключением видов со средней энергией размножения (1,0-3,0) короед-гравер (2,51), березовый заболонник и короед-типограф ( 1,75), а также малый сосновый лубоед (1,11) (табл 5) При значительном запасе мертвой разлагающейся древесины в насаждениях на ПП отмечены чрезвычайно низкая встречаемость и энергия размножения у основных видов стволовой энтомофауны Данный факт можно объяснить только загрязнённостью природной среды, существование популяций в которой подавлено На данный факт указывали и другие исследователи (Рожков, Михайлова, 1989, Grodzínska,1977) Рекогносцировочные и детальные обследования не выявили нарушенное™ связи насекомых с их кормовыми породами, а также очагов массового размножения или повышения численности популяций Порог экономической вредоносности не превышался

В микофлоре возбудителей стволовых гнилей зарегистрировано 5 видов, 4 родов класса Базидиомицеты (Fomitopsis pinícola (Sw et Fr ) Karst, Inonotus obliquus (Pers Fr ) Pil, Phelhnus ignianus (L Fr ) Quel, Phellmus tremulae (Bond ) Bond et Borisov , Piptoporus betulmus (Bull Fr ) Karst ) Флора фитопатогенных грибов в целом сходна в санитарно-защитной зоне ОАО» Акрон» и на контроле По показателю встречаемости из лиственных пород на территории объекта исследований в большей степени повреждена береза, чем осина (9,31 и 3,87% соответственно) На контроле в фитопатогенном комплексе осины доминируют два вида ложный и осиновый трутовики В насаждениях санитарно-защитной зоны осину повреждает лишь осиновый трутовик На хвойных породах санитарно-защитной зоны отмечен лишь Fomitopsis pinícola (Sw et Fr) Karst (на ели 3,2%, на сосне - 4,1%) В целом показатели встречаемости фитопатогенов находятся в пределах естественных деструктивных процессов Объём пораженной древесины гнилями варьирует у берёзы от 18,7 до 43,8%, у осины - от 17,1 до 45,3%, что незначительно превышает аналогичный показатель на контроле У всех модельных деревьев наблюдается сквозное распоюжение гнили по стволу Варьирование объема пораженной древесины связано с возрастом деревьев и их диаметром Связи пораженности деревьев с расстоянием до источника эмиссии не установлено

Таблица 5

Популяционные характеристики видов стволовых насекомых (в среднем по пробным __площадям)___

Вид насекомого Встречаемость, % Плотность поселения Продукция, шт /дм2 Энергия размноже ния

а1 в2 с3

Черный сосновый усач 2,1 0,19 0,02 0,3 0,05 менее1

Малый черный еловый усач 1,1 0,13 0,01 0,2 0,01 менее 1

Черный пихтовый усач 0,3 0,15 0,11 - 0,04 менее 1

Большой осиновый скрипун 5,6 0,88 лич на дерево менее1

Малый фиолетовый лубоед 1,4 н/д4 н/д - н/д н/д

Вершинный короед 2,2 1,88 0,21 - 1,12 0,54

Многоходный короед 1,2 н/д н/д - н/д н/д

Короед-двойник 8,4 3,92, 1,68 - 5,67 1,01

Шестизубый короед-стенограф 1,1 > 0,33 0,18 - 0,11 0,22

Короед-типограф 11,2 2,66 1,44 - 6,44 1,57

Короед-пожарищ 0,4 н/д н/д - н/д н/д

Короед-гравер 8,8 3,12 0,78 - 9,79 2,51

Берёзовый заболонник 32,6 1,68 - - 5,89 1,75

Малый сосновый лубоед 4,2 0,54 - - 1,2 1,11

Большой сосновый лубоед 3,8 1,44 - - 1,56 0,54

Кожистокрылое сверлило 3,9 н/д н/д - н/д н/д

Тёмнокрылая стеклянница 4,3 0,78 лич на дерево менее!

Примечание '-а-для короедов- число маточных ходов на 1 дм', для усачей- число чичинок под корой, 2-в-для короедов-число брачных камер, для усачей-число уходов в древесину, 3-с-для усачей-число насечек на 1 дм2,4-н/д-нет данных

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главной задачей настоящей диссертации являлся анализ динамики лесных фитоценозов в условиях уменьшающейся техногенной нагрузки Исследования выявили положительную реакцию на уменьшение промышленных выбросов со стороны всех компонентов фитоценозов - древостоя, подроста, подлеска, живого напочвенного покрова, что свидетельствует о начале демутационных процессов в насаждениях санитарно-защитнои зоны Новгородского ОАО «Акрон»

Приведенные в диссертационной работе результаты исследований позволяют сделать следующие общие выводы

1) В последние годы наблюдается снижение объема промышленных выбросов ОАО «Акрон» в атмосферу по ряду поллютантов до фонового уровня В тоже время по некоторым загрязнителям имеет место превышение пороговых концентраций

2) В условиях снижения техногенной нагрузки древостой проявляют способность к улучшению жизненного состояния Это происходит за счет увеличения доли деревьев в основном второй и третьей категорий состояния Ель, сосна и осина менее устойчивы к длительному техногенезу, более устойчивы - берёза и ольха серая Экологические структуры древостоев в целом резистентны во времени к длительному техногенезу Синузии основных видов-лесообразоватеяей в большинстве случаев можно отнести к умеренно и сильно, но обратимо повреждённым

3) В травяно-таволжных типах леса (ТУМ С4) санитарно-защитной зоны техногенное воздействие запустило сукцессионный процесс, протекающий через стадию доминирования в составе возобновления раннесукцессионных видов (мелколиственных пород) Черничники влажные (ТУМ В4) активно заселяются елью, где она достигает высокой численности и встречаемости при определённой роли ветровальио-почвенных комплексов в этом процессе Численность ели в возрастном спектре смещена в ювенильную стадию По величине годичного прироста в высоту подрост в целом можно отнести к световому или переходному В условиях техногенеза подлесок характеризуется высокой численностью, встречаемостью и групповым размещением по площади Это связано с распадом древостоев и изменениями светового режима под их пологом

4) В структуре живого напочвенного покрова значительное место заняли рудеральные элементы, не свойственные исходным условиям местопроизрастания На всех пробных площадях в живом напочвенном покрове отмечена высокая рассеянность видов и резкое увеличение пестроты сложения нижних фитоценотических горизонтов Это свидетельствует о выраженной мозаичности живого напочвенного покрова В динамике видовое флористическое сходство имеет тенденцию к снижению, что указывает на прогрессивные сукцессионный процесс, с заменой аутохтонных элементов флоры на адвентивные Отмечен высокий уровень а-разнообразия, определяющий адаптивные возможности фитоценозов в условиях длительного техногенеза

5) Энтомокомплексы в условиях хронического промышленного загрязнения не отличаются от таковых в контрольных насаждениях Видовой состав базидиомицетов в санитарно-защитной зоне в целом сходен с контролем, но с пониженной встречаемостью в насаждениях или выпадением некоторых видов

На основе результатов работы предлагаются следующие рекомендации по ведению лесного хозяйства на территориях, подверженных длительному техногенезу В санитарно-защитной зоне необходимо формировать более устойчивые насаждения посредством комплекса лесохозяйственных мер К ним относятся следующие

1) Лесохозяйственные мероприятия в зоне слабого техногенного воздействия должны преследовать профилактические цели Здесь следует проводить своевременные рубки ухода с целью повышения устойчивости насаждений Рубки ухода проводятся в соответствии с «Наставлением по рубкам ухода в равнинных лесах европейской части России»(1993)

2) При условии дальнейшего снижения техногенной нагрузки, в черничниках влажных (ТУМ В4), в которых происходит успешное естественное возобновление

1У

ели, необходимо проводить меры содействия ее естественному возобновлению путём ухода за подростом и деревьями ели второго яруса

3) В сильно повреждённых насаждениях, утративших биологическую устойчивость, назначаются санитарные рубки выборочные или сплошные (если после уборки деревьев полнота снизится ниже 0,3) Санитарные рубки проводятся в соответствии с «Санитарными правилами в лесах Российской Федерации» (2006) и в первую очередь назначаются в рубку участки, где существует опасность массового размножения насекомых-вредителей и распространения грибных болезней леса

4) В травяно-таволжных типах леса (ТУМ С4) после проведения сплошных или выборочных санитарных рубок рекомендуется подсадка устойчивых к загрязнению древесных пород (дуб, ясень, клён, липа) на вырубке или в «окнах» Очень важно тщательно, узкими полосами с осени готовить почву из-за сильно развития живого напочвенного покрова

5) В условиях ухудшения гидрологического режима необходима гидротехническая мелиорация с последующим созданием лесных культур из древесных пород, устойчивых к загрязнению

6) При назначении хозяйственных мероприятий в санитарно-защитной зоне следует учитывать мозаичность повреждения насаждений, связанную с залповыми выбросами поллютантов в атмосферу, отдавая предпочтение несплошным рубкам

7) Обязательное ведение комплексного мониторинга территории санитарно-защитной зоны с контролем качества атмосферных выпадений и состояния популяций стволовых насекомых и грибов-фитопатогенов

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1 Факторы ослабления и гибели ельников Новгородской области// Ученые записки ИСХиПР НовГУ Т11, вып 2 В Новгород, 2003 -С 86-89 (соавторы В И Косенко, С Г Лесовская)

2 Роль природных и антропогенных факторов в процессах ослабления и гибели ельников Новгородской области// Лесной комплекс состояние и перспективы развития Сб научн трудов Вып 5 Брянск, 2003 -С 54-55 (соавтор С Г Лесовская)

3 Оценка современного состояния еловых лесов южной части Восточно-Валдайского ландшафта Новгородской области//10 лет на службе у Новгородского леса Труды учебно-курсового комбината Вып 1 В Новгород, 2004 -С 145-150 (соавторы М В Никонов, Э А Авдеев, С Г Лесовская, И А Смирнов, П Ю Максимов)

4 Вероятность снижения устойчивости новгородских ельников возрастает// Аграрная наука в решении проблем АПК и экологии региона Материалы научн -практ конф В Новгород, 2004 -С 201-203 (соавтор М В Никонов)

5 К вопросу об устойчивости ельников Новгородской области// Учёные записки ИСХиПР НовГУ, Т 12, вып 3 В Новгород, 2004-С 70-76 (соавтор Л С Иванова)

6 Гнилевые поражения лиственных пород в травяно-таволжном типе леса (Новгородская область)// Учёные записки ИСХиПР НовГУ, Т 13, вып 1 В Новгород, 2005 -С 92-94 (соавторы С Г Лесовская, Н В Миронова)

7 Динамика распределения деревьев по категориям состояния в зоне хронического аэротехногенного загрязнения// Ученые записки ИСХиПР НовГУ, Т 13, вып 2 В Новгород, 2005 -С 103-107 (соавтор М В Никонов)

8 Сравнительное изучение гнилевого поражения лиственных пород в травяно-таволжном и кисличном типе леса// Учёные записки ИСХиПР НовГУ, Т 13, вып 2 В Новгород, 2005 -С 110-114 (соавторы С Г Лесовская, Н В Миронова)

9 Мониторинг загрязнения снежного покрова в условиях длительного техно-генеза (на примере ОАО «Акрон»)// Ученые записки ИСХиПР НовГУ, Т 14, вып 2 В Новгород, 2006 -С 57-60 (соавтор М В Никонов)

10 Восстановительные сукцессии в лесных фитоценозах, подверженных длительному техногенезу// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии Сборник докладов молодых учёных на ежегодной научной конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии Вып 11/Под общей ред А В Селиховкина, Э М Лаутнера Спб СПбГЛТА, 2006г -С 4-9

11 Динамика живого напочвенного покрова в условиях длительного техногенеза (на примере ОАО «Акрон», Новгородская область)// Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов материалы международной научно-практической конференции 23-25 октября 2006 г /Под ред авторов, ВГЛТА -Воронеж, 2006г -С 89-91

12 Гнилевые поражения лиственных пород в травяно-1авэлжном типе леса в условиях аэротечногенного загрязнения// Актуальные проблемы лесного комнлекса/Под ред Е А Памфилова Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции Выпуск 15 - Брянск БГИТА, 20061 -С 8Е-90 (соавтор С Г Лесовская)

13 Анализ структуры а-разнообразия лесных фитоценозов в условиях длительного техногенеза// Актуальные проблемы современной науки Тр 2-го Международною форума (7-й Международной конференции) молодых учёных и с:у.генгоз Ьстественчые науки Ч 21-23 Сельское хозяйство, зоотехния, лесное ло-.лйсво/Науч ред проф АС Трунин, проф Фисун М П - Самара Самар гос техх ун-т 2С>Ч>г-С 1/-19

14 Механизмы устойчивости посттехногенных лесных экосистем// Актуальные проблемы экоюгической безопасности и устойчивого развития регионов Сборник научных трудит молодых специалистов и аспирантов по итогам межрегиональной конференции млодыч ученых 15-16 ноября 2006г Санкт-Петербург - СПб НИЦЭБ РАН, 20Хг-С 172-178

55 Естественное лесовозобновление в условиях длительного техногенеза (на примере ОАО «Акрон»)// Учёные записки ИСХ и ПР НовГУ - Т 14 Вып 3 / Сост 1 А Юрсла - Ослики л Новгород Изд-во НРЦРО, 2006г -С 43-47

'6 Ал/членные сукцессии в лесных фитоценозах, подверженных длительному техногенезу// Г 'олодые ученые — промышленности Северо-Западного региона Материала конференций политехнического симпозиума Декабрь 2006 года СПб Изд-по Политехи ун-та, 2006г -С 17

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д 212 220 02 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу 19402!, Санкт-Петербург, Институтскии пер , д 5, Лесотехническая академия, Ученый Совет

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Константинов, Артём Васильевич

Введение

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Постановка проблемы

1.2. Механизмы токсического действия основных загрязнителей 10 лесов

1.3. Состояние лесных фитоценозов, подвергнутых длительному 13 техногенному воздействию

1.4. Восстановительные сукцессии в деградированных лесах

1.5. Обзор НИР, проведённых на объекте исследования

Глава 2. Программа, методика исследований и объём 24 выполненных работ

2.1. Программа исследований

2.2. Методика исследований

2.3. Объём выполненных работ

Глава 3. Характеристика объектов исследований

3.1. Естественно-исторические и физико-географические условия района исследований

3.2. Описание вида техногенного воздействия

3.3. Описание пробных площадей

Глава 4. Состояние древостоев в связи с длительным техногенным загрязнением

4.1. Анализ динамики состояния древостоев методом временного тренда

4.2. Зависимость состояния древостоев от расстояния до источника загрязнения

4.3. Анализ экологической структуры древостоев

Глава 5. Естественное лесовозобновление в условиях

Глава 6. Динамика живого напочвенного покрова и альфа-разнообразие в условиях длительного техногенного загрязнения

Глава 7. Состояние популяций стволовых насекомых и грибовфитопатогенов в условиях длительного техногенного загрязнения

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Сукцессионная динамика лесных фитоценозов, подверженных длительному техногенному загрязнению"

Актуальность темы. Промышленное загрязнение приземных слоев тропосферы занимает особое место по масштабам и опасности в комплексе антропогенных факторов, отрицательно влияющих на природную среду. Леса санитарпо-защитных зон наиболее подвержены влиянию промышленных выбросов, так как являются основным биологическим барьером. Поллютанты оказывают многообразные воздействия на лесные экосистемы. К ним относят изменения в естественных биогеохимических циклах, повреждение ассимиляционного аппарата растений, опосредованное влияние на растительность через изменение условий обитания растений. Однако в литературе недостаточно отражены сведения о динамике лесной растительности в условиях длительного техногенеза, а также о восстановительных процессах при снижении техногенной нагрузки на лесные экосистемы.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение сукцессионных процессов в лесных фитоценозах санитарно-защитной зоны Новгородского ОАО «Акрон», подверженных длительному промышленному загрязнению, с решением ряда взаимосвязанных задач:

- выявить динамику техногенного загрязнения в санитарно-защитной зоне с 1984 по 2005 годы;

- обобщить имеющиеся данные и дать анализ изменения состояния и экологической структуры эдифицирующих синузий в насаждениях, подвергнутых длительному техногенезу;

- оценить влияние техногенного загрязнения на естественное лесовозобновление в зависимости от условий местопроизрастания;

- исследовать динамику и а-разнообразие живого напочвенного покрова;

- оценить влияние техногенного загрязнения на популяции стволовых насекомых и флору фитопатогенных грибов;

- дать предложения по ведению лесного хозяйства в нарушенных лесных фитоценозах санитарно-защитной зоны.

Теоретическая значимость работы и научная новизна. Материалы диссертации пополняют знания о сукцессионных процессах в зонах техногенного загрязнения. Реализован комплексный подход к изучению динамики лесных фитоценозов на этих объектах. Составными частями, имеющими элементы научной новизны, являются:

- установленные закономерности состояния древесных видов-эдификаторов и экологической структуры древостоев в условиях изменяющейся техногенной нагрузки;

- выявленные изменения в видовом составе и обилии живого напочвенного покрова за двадцатилетний период;

- полученные данные о лесовозобновительном процессе и о высотно-возрастной структуре подроста ели под пологом деградированных древостоев;

- сведения о накоплении крупных древесных остатков видов-эдификаторов;

- полученные новые данные о состоянии популяций стволовых насекомых и флоры фитопатогенных грибов в зоне техногенного загрязнения.

Практическая значимость работы состоит в получении новых данных о состоянии и динамике лесных фитоценозов, что позволило дать рекомендации по ведению лесного хозяйства в зонах длительного техногенеза. Результаты исследований нашли применение в учебном процессе Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого (в курсах «Лесоведение», «Мониторинг лесных земель»). Результаты работы были использованы при выполнении грантового проекта по теме «Исследовать состояние лесных экосистем в зоне загрязнения ОАО «Акрон» и разработать методы восстановления и мониторинга повреждённой растительности», финансово обеспеченного Администрацией Новгородской области и Учебно-научно-инновационным комплексом НовГУ им. Ярослава Мудрого.

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов исследований, наличием обширных полевых и архивных материалов. Анализ данных проведён с применением способов математико-статистической обработки на ЭВМ.

Личный вклад автора. Автором разработаны программа и методика исследований; выполнены подбор объектов с восстановлением их в натуре, сбор, обработка и анализ полученных данных. Цитируемые или обсуждаемые в диссертации материалы других авторов, а также данные, полученные в соавторстве, имеют соответствующие ссылки.

Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю, проф. А.Н. Мартынову, зав. кафедрой лесного хозяйства НовГУ им. Ярослава Мудрого, проф. М.В. Никонову, доцентам О.В. Балун, С.Г. Лесовской и И.А. Смирнову, оказавшим значительную помощь и поддержку в подготовке данной работы. Автор благодарен также студентам кафедры лесного хозяйства НовГУ им. Ярослава Мудрого за помощь в сборе материала и полевых исследованиях, и аспиранту СПбГЛТА им. С.М. Кирова Бурцеву Д.С. за помощь в проведении снегосъёмочных и других полевых работ. Предметом защиты являются:

- выявленные закономерности изменений санитарного состояния и экологической структуры древостоев, подверженных длительному техногенезу;

- установленные особенности лесовосстановительного процесса в зависимости от условий местопроизрастания;

- выявленная динамика сукцессионных процессов в живом напочвенном покрове;

- полученные данные о влиянии длительного техногенеза на популяции стволовых насекомых и флору фитопатогенных грибов;

- предложенные меры по сохранению и восстановлению лесных фитоценозов в зоне промышленного загрязнения.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на региональной научной конференции «Разнообразие, функционирование, продуктивность и охрана биосистем в Новгородской области» (Великий Новгород, 2003); научно-практической конференции «Аграрная наука в решении проблем АПК и экологии региона» (Великий Новгород, 2004); на 5-й международной конференции молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004); межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы лесного комплекса» (Воронеж, 2005); международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы лесного комплекса (Брянск, 2005, 2006); международной научно-практической конференции «Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов» (Воронеж, 2006); на 2-м международном форуме молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2006); межрегиональной конференции молодых учёных «Актуальные проблемы экологической безопасности и устойчивого развития регионов» (Санкт-Петербург, 2006); на политехническом симпозиуме «Молодые учёные - промышленности СевероЗападного региона» (Санкт-Петербург, 2006); ежегодных научно-технических конференциях лесохозяйственного факультета СПбГЛТА по итогам НИР за 2004-2006 год (Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2007).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 печатных научных работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы и 4 приложений. Текст, включая приложения, изложен на 123 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 139 источников, в том числе 33 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними", Константинов, Артём Васильевич

Выводы

1) Энтомокомплексы в условиях хронического промышленного загрязнения не отличаются от таковых в контрольных насаждениях. В условиях наличия значительного запаса КДО на ПП встречаемость, плотность поселения, продукция и энергия размножения стволовых насекомых невысокие, за исключением некоторых видов.

2) Повышенной численности и нарушенности связи насекомых с их кормовыми породами не обнаружено.

3) Видовой состав базидиомицетов в санитарно-защитной зоне в целом сходен с контролем, но с пониженной встречаемостью в насаждениях или выпадением некоторых видов.

4) Варьирование объёма поражённой древесины сырорастущего древостоя связано в первую очередь с возрастом деревьев. Наблюдается сквозное расположение гнили по стволу.

5) Связи состояния популяций стволовых насекомых и грибов-фитопатогенов с удалённостью от источника эмиссии не выявлено. Повреждения носят случайный характер.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главной задачей настоящей диссертации являлся анализ динамики лесных фитоценозов в условиях уменьшающейся техногенной нагрузки. Исследования выявили положительную реакцию на уменьшение промышленных выбросов со стороны всех компонентов фитоценозов -древостоя, подроста, подлеска, живого напочвенного покрова, что свидетельствует о начале демутационных процессов в насаждениях санитарно-защитной зоны Новгородского ОАО «Акрон».

Приведенные в диссертационной работе результаты исследований позволяют сделать следующие общие выводы:

1) В последние годы наблюдается снижение объёма промышленных выбросов ОАО «Акрон» в атмосферу по ряду поллютантов до фонового уровня. В тоже время по некоторым загрязнителям имеет место превышение пороговых концентраций.

2) В условиях снижения техногенной нагрузки древостой проявляют способность к улучшению жизненного состояния. Это происходит за счёт увеличения доли деревьев в основном второй и третьей категорий состояния. Ель, сосна и осина менее устойчивы к длительному техногенезу, более устойчивы - берёза и ольха серая. Экологические структуры древостоев в целом резистентны во времени к длительному техногенезу. Синузии основных видов-лесообразователей в большинстве случаев можно отнести к умеренно и сильно, но обратимо повреждённым.

Численность ели в возрастном спектре смещена в ювенильную стадию. По величине годичного прироста в высоту подрост в целом можно отнести к световому или переходному. В условиях техногенеза подлесок характеризуется высокой численностью, встречаемостью и групповым размещением по площади, что связано с распадом древостоев, обуславливающего изменения светового режима под их пологом и ослабление конкурентного давления со стороны эдифицирующих синузий.

4) В структуре живого напочвенного покрова значительное место заняли рудеральные элементы, не свойственные исходным условиям местопроизрастания. На всех пробных площадях в живом напочвенном покрове отмечена высокая рассеянность видов и резкое увеличение пестроты сложения нижних фитоценотических горизонтов. Это свидетельствует о выраженной мозаичности живого напочвенного покрова. В динамике видовое флористическое сходство имеет тенденцию к снижению, что указывает на прогрессивные сукцессионный процесс, с заменой аутохтонных элементов флоры на адвентивные. Отмечен высокий уровень а-разнообразия, определяющий адаптивные возможности фитоценозов в условиях длительного техногенеза.

5) Энтомокомплексы в условиях хронического промышленного загрязнения не отличаются от таковых в контрольных насаждениях. Видовой состав базидиомицетов в санитарно-защитной зоне в целом сходен с контролем, но с пониженной встречаемостью в насаждениях или выпадением некоторых видов.

На основе результатов работы предлагаются следующие рекомендации по ведению лесного хозяйства на территориях, подверженных длительному техногенезу. В санитарно-защитной зоне необходимо формировать более устойчивые насаждения посредством комплекса лесохозяйственных мер. К ним относятся следующие:

1) Лесохозяйственные мероприятия в зоне слабого техногенного воздействия должны преследовать профилактические цели. Здесь следует проводить своевременные рубки ухода с целью повышения устойчивости насаждений. Рубки ухода проводятся в соответствии с «Наставлением по рубкам ухода в равнинных лесах европейской части России»(1993).

2) При условии дальнейшего снижения техногенной нагрузки, в черничниках влажных (ТУМ В4), в которых происходит успешное естественное возобновление ели, необходимо проводить меры содействия ее естественному возобновлению путём ухода за подростом и деревьями ели второго яруса.

3) В сильно повреждённых насаждениях, утративших биологическую устойчивость, назначаются санитарные рубки выборочные или сплошные (если после уборки деревьев полнота снизится ниже 0,3). Санитарные рубки проводятся в соответствии с «Санитарными правилами в лесах Российской Федерации» (2006) и в первую очередь назначаются в рубку участки, где существует опасность массового размножения насекомых-вредителей и распространения грибных болезней леса.

4) В травяно-таволжных типах леса (ТУМ С4) после проведения сплошных или выборочных санитарных рубок рекомендуется подсадка устойчивых к загрязнению древесных пород (дуб, ясень, клён, липа) на вырубке или в «окнах». Очень важно тщательно, узкими полосами с осени готовить почву из-за сильно развития живого напочвенного покрова.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Константинов, Артём Васильевич, Санкт-Петербург

1. Алексеев А.С. Теория популяциониой биоиндикации антропогенных воздействий//Журнал общей биологии, 1997. Т.58. №1. С. 121-130.

2. Алексеев А.С. Мониторинг лесных экосистем. СПб: ЛТА, 1997. 115с.

3. Алексеев А.С. Математические модели и методы в лесном хозяйстве. Л.: ЛТА, 1988.88с.

4. Алексеев А.С. Экологическая структура популяций ели европейской в условиях атмосферного загрязнения и её надёжпость//Экология лесов Севера: Тез. докл. Всесоюзн. конференции. Сыктывкар, 1989. 4.1. С. 8-9.

5. Алексеев А.С., Лайранд Н.И., Поповичев Б.Г., Яценко-Хмелевский А.А. Прогноз состояния древостоев, подверженных токсическому действию атмосферных загрязнителей//Ботан. Журнал. 1986. Т.71. №11. С. 1567-1571.

6. Алексеев В.А. Определение жизненного состояния древостоев//Труды СПбНИИЛХ. Вып. 2(12). СПб, 2004. С. 24-33.

7. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев//Лесоведение. 1989. №4. С. 51-57.

8. Алексеев В.А. Особенности описания древостоев в условиях атмосферного загрязнения//Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. Таллин. 1982. 4.1. С. 97-115.

9. Александрова В.Д. Динамика растительного покрова/ЛТолевая геоботаника. М., Л.:Наука, 1964. Т.З. С. 300-402.

10. Анализ влияния крупного химического производства на окружающую среду (заключительный отчёт о НИР). Ч. 11. ЛГУ, НИИГ, тема №554. Л, 1983,346с.

11. И. Антипов В.Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам. Минск: Наука и техника, 1979. 215с.

12. Антипов В.Г. Отношение древесных растений к промышленным газам. Автореф. дисс.д.б.н., Л.:ЛТА, 1975. 42с.

13. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесная промышленность, 1982.520с.

14. Армолайтис К.Э., Вайчис М.В., Малинаускас А.А. Восстановление лесных насаждений в зоне влияния завода азотных удобрений. Методические рекомендации. Каунас: ЛитНИИЛХ, 1985. 11с.

15. Баккал И.Ю. Влияние атмосферных выбросов НПО «Азот» на травяно-кустарничковый ярус лесов новгородской области//Лесное хозяйство. 1992. №10. С. 12-13.

16. Барышева А.А. Местные климаты и ландшафты Новгородской области. Великий Новгород: НРЦРО, 1999. 172с.

17. Беднова О.В. Биоразнообразие в лесных экосистемах: зачем и как его оценивать//Лесной вестник. 2003. №2(27). С. 149-155.

18. Богданов С.С., Литвинов В.Ф. Динамика изменения атмосферы Великого Новгорода в период с 1992 по 2005 годы//Актуальные проблемы экологической безопасности и устойчивого развития регионов. СПб.: НИЦЭБ РАН, 2006. С. 35-44.

19. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 182с.

20. Водоросли, лишайники и мохообразные СССР. Отв. ред. М.В. Горленко. М.: Мысль, 1978. 365с.

21. Восточноевропейские широколиственные леса/Под ред. Смирновой О.В. М.: Наука, 1994.364с.

22. Ганичева С.Н., Лукина Н.В., Костина В.А., Никонов В.В. Техногенная дигрессия и восстановительная сукцессия в хвойных лесах Кольского полуострова//Лесоведение. 2004. №3. С. 57-67.

23. Гетко Н.В. Растения в техногенной среде. Структура и функция ассимиляционного аппарата. Минск: Наука и техника, 1989.208с.

24. Голутвина Л.С. Отчёт по лесопатологическому обследованию насаждений Новгородского мехлесхоза Новгородской области, произрастающих в зоне воздействия промвыбросов комбината «Азот». Л.: ЛТА, 1985.26с.

25. Горшков В.В., Ярмишко В.Т. Состояние экосистем сосновых лесов при различных уровнях атмосферного загрязнения//Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова. Л., 1990. С. 167-178.

26. Грейг-Смит П. Количественная экология растений. М.: Мир, 1967.360с.

27. Заключение о влиянии выбросов промышленных предприятий г.Новгорода на лесные насаждения. М: ВНИИЛМ, 1985. 4с.

28. Заключение по результатам научных исследований влияния новгородского производственного объединения «Азот» на лесные биогеоценозы. М.: МГУ, 1987. 4с.

29. Залесов С.В., Кряжевских Н.А., Крупинин Н.Я., Крючков К.В., Лопатин К.И., Луганский В.Н., Морозов А.Е., Ставишенко И.В., Юсупов И.А. Деградация и демутация лесных экосистем в условиях нефтегазодобычи. Вып.1. Екатеринбург: УГЛТУ, 2001. 436с.

30. Заугольнова Л.Б. Современные представления о структуре растительного покрова: концепция иерархического континуума// Успехи современной биологии. 1999. Т.119. №3. С. 115-127.

31. Израэль Ю.А. Мониторинг фонового загрязнения природных сред Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 284с.

32. Израэль Ю.А. Мониторинг трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ. JI.: Гидрометеоиздат, 1987. 303с.

33. Изучение водного режима лесных почв. Методические указания. JI.: ЛенНИИЛХ, 1980. 53с.

34. Илюшин И.Р. Усыхание хвойных лесов от задымления. М., Л.: Гослесбумиздат, 1953.40с.

35. Исследование и моделирование роста лесных насаждений, произрастающих в условиях загрязнений природной среды. Сборник научных трудов. Каунас: ЛитСХА, 1987. 112с.

36. Исследовать состояние лесных экосистем в зоне загрязнения НПО «Азот» и установить предельно-допустимые нагрузки выбросов на древостой (заключительный отчёт о НИР). ЛТА. Тема 1.12.001. Л., 1991. 78с.

37. Капелькина Л.П., Гаврилов Г.М. Эколого-экономическая оценка воздействия промышленных эмиссий на фитоценозы/УРастительность в условиях техногенных ландшафтов Урала. Пермь, 1989. С. 140-149.

38. Касимов В.Д. Роль и значение елового подроста при лесовосстановлении ели на концентрированных вырубках в подзоне южной тайги Европейской части СССР. Автореф.канд. дисс. М., 1962. 20с.

39. Киреев Д.М., Лебедев П.А. Полевые описания ландшафтных фаций. Методические указания. СПб: ЛТА, 2000. 33с

40. Князева Газоустойчивость растений в связи с их систематическим положением и морфолого-анатомическими и биологическими особенностями// Дымоустойчивость растений и дымоустойчивые аасортименты. Горький-М., 1950, С. 111-178.

41. Коновалов В.Н., Тарханов С.Н., Костина Е.Г. Состояние ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в условиях аэрального загрязнения//Лесоведение. 2001. №6. С. 43-46.

42. Константинов А.В., Никонов М.В. Вероятность снижения устойчивости Новгородских ельников возрастает//Аграрная наука в решении проблем АПК и экологии региона. Материалы науч.-практ. конф. Великий Новгород, 2004. С. 201-203.

43. Копцик Г.Н. Устойчивость лесных почв к атмосферному загрязнению//Лесоведение. 2004. №4. С. 67-71.

44. Копцик Г.Н., Копцик С.В., Мурашкина-Миис М.А. Химические свойства лесных подстилок в условиях атмосферного загрязнения//Лесоведение. 2001. №6. С. 22-30.

45. Красинский Н.П. Теоретические основы построения ассортиментов газоустойчивых растений//Дымоустойчивость растений и дымоустойчивые аасортименты. Горький-М., 1950, С. 9-109.

46. Крутов В.И., Минкевич И.И. Грибные болезни древесных пород. Петрозаводск: КНЦ РАИ, 2002. 196с.

47. Кулагин Ю.З. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование. М.: Наука, 1980. 116с.

48. Кулагин 10.3. Древесные растения и промышленная среда. М.: Наука, 1974.124с.

49. Кулагин Ю.З. Дымоустойчивость древесных растений как экологическая проблема//Растительность и промышленные загрязнения. Уфа-Свердловск, 1966. С. 25-27.

50. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990.200с.

51. Мартынов А.Н. Показатели успешного естественного лесовозобновления//Лесное хозяйство. 1997. №1. С. 22-23.

52. Мартынов А.Н. К вопросу о связи между численностью и встречаемостью подроста//Лесной журнал. 1995. №2-3. С. 11-16.

53. Мартынов А.Н. Оценка естественного лесовозобновления ели//Лесоведение. 1992. №4. С. 43-50.

54. Мартышок А.А. Запасы и формирование надземной фитомассы сосновых древостоев в условиях загрязнения окружающей среды//Лесное хозяйство. 1992. №10. С. 7.

55. Мартышок А.А. Сосновые экосистемы в условиях аэротехногенного загрязнения. Пушкино: НИИЛМ, 2004. 157с.

56. Мартышок А.А., Воронин Ю.Б., Костенко А.В., Ромашкевич Е.В. Нормирование техногенного воздействия на лесные экосистемы//Лесное хозяйство. 1998. №1. С. 25-27.

57. Методы изучения лесных сообществ. СПб.: НИИХ СПбГУ, 2002.240с.

58. Методические указания по постановке и проведению опытов на осушительных системах. Л.: СевНИИГМ, 1983. 104с.

59. Миркин Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии. М.: Наука, 1985. 137с.

60. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций). Уфа: Гилем, 1998. 413с.

61. Миронов О.А., Коробова Н.А. Влияние диоксида азота на лесные посадки городов Южного УралаУ/Лесное хозяйство, 2004. №4. С. 27-30.

62. Мозолевская Е.Г., Катаев О.А., Соколова Э.С. Методы лесопатологического обследования очагов стволовых вредителей и болезней леса. М.: Лесная промышленность, 1984. 152с.

63. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1992. 184с.

64. Николаевский B.C. Эколого-физиологические основы газоустойчивости растений: Учеб. пособие. М.: МЛТИ, 1989. 66с.

65. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений. Новосибирск: Наука, 1979. 280с.

66. Николаевский B.C., Николаевская Н.Г. Состояние и проблемы охраны лесных экосистем в промышленных и урбанизированных регионах страны//Экология, мониторинг и рациональное природопользование/Научн. тр. Вып. 294 (I) - М.-.МГУЛ, 1998. С. 85-95.

67. Николаевский B.C. Способ расчёта критических нагрузок химических загрязнителей для лесных экосистем//Вопросы адаптации растений к неблагоприятным факторам среды. Пермь: ПГУ, 1993. С. 52-57.

68. Никонов М.В. Методы восстановления древостоев в районе воздействия промышленных выбросов Новгородского АО «Акрон»//Растительные ресурсы. 2001. Т.37, вып. 2. С. 101-106.

69. Никонов М.В. Устойчивость древостоев в условиях длительного воздействия техногенных выбросов Новгородского АО «Акрон»//Вестник МАНЭБ. Великий Новгород. 2002. Т.7. №8(56). С. 46-54.

70. Никонов М.В. Устойчивость лесов к воздействию природных и антропогенных факторов (на примере Новгородской области). НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2003. 296с.

71. Организация мониторинга и обоснование способов реконструкции растительного покрова санитарно-защитной зоны НПО «Азот». Отчёт о НИР по хоздоговору 25/85, ЛГПИ, части I и II, Л., 1988. 14с.

72. Орлова Т.В. Анализ состояния древостоев ели европейской и их динамики во времени в условиях антропогенного воздействия с применением

73. ГИС-технологий (на примере ОАО «Хенкель-Эра»)//Автореф. дисс.к.с.-х.н. Санкт-Петербург, 2006. 20с.

74. Отчёт по санитарному обследованию насаждений Новгородского мехлесхоза Новгородской области, произрастающих в зоне влияния промвыбросов комбината «Азот». Северо-Западное лесоустроительное предприятие. Л, 1985. 26с.

75. Пастернак П.С., Ворон В.П., Мазепа В.Г. Влияние промышленного загрязнения атмосферы на лесные экосистемы и повышение их устойчивости/Юбзорн. Информация. М. ЦБНТИ гослесхоза СССР. 1985. 36с.

76. Плохииский Н.А. математические методы в биологии. М.:МГУ, 1978.265с.

77. Поповичев Б.Г. Кормобионты в еловых лесах, подвергающихся воздействию выбросов синтетических моющих средств//Экология и защита леса. Л.: ЛТА, 1988. С.68-71.

78. Разработать и внедрить практические рекомендации и проведению осушения и лесовосстановления в санитарно-защитной зоне Новгородского производственного объединения «Азот» (Отчёт о НИР). ЛенНИИЛХ. Л., 1990. 99с.

79. Робакидзе Е.А., Оводова Р.Г. Влияние Сыктывкарского промышленного комплекса на накопление моно-, олиго- и полисахаридов в хвое ели сибирской//Лесоведение. 2002. №1. С. 30-37.

80. Рожков А.С., Михайлова Т.А. Действие фторсодержащих эмиссий на хвойные деревья. Новосибирск: Наука. 1989. 159с.

81. Рязанцева Л.А., Басова С.В., Спесивцева В.И., Федченко А.И. Функциональные нарушения насаждений сосны обыкновенной под воздействием техногенных выбросов предприятий Воронежа//Лесоведение.г1999. №2. С. 22-27.

82. Санитарные правила в лесах Российской Федерации//Сборник нормативных правовых актов в области использования, охраны, защиты лесного фонда и воспроизводства лесов. М.: ВНИИЛМ, 2002. С. 418-436.

83. Селиховкин А.В. Воздействие аэрополлютантов на некоторые виды листовёрток//Лесное хозяйство. 1992. №10. С. 16-17.

84. Смирнова О.В. Методологические подходы и методы оценки климаксового и сукцессионного состояния лесных экосистем (на примере Восточноевропейских лесов)//Лесоведепие. 2004. №3. С. 15-27.

85. Смирнова О.В. Популяционная организация биогеоценотического покрова лесных ландшафтов//Успехи современной биологии. 1998. №2. С. 2539.

86. Смит У.Х. Лес и атмосфера. М.: Прогресс, 1985. 429с.

87. Соловьёв В.А., Алексеев А.С., Леплинский Ю.И., Лайранд Н.И. Влияние загрязнения атмосферы на лесные экосистемы. Л.: ЛТА. 1989. 48с.

88. Стороженко В.Г. Гнилевое поражение коренных лесов еловых и сосновых формаций на Русской равнине//Лесной вестник. 2003. №2(27). С. 7781.

89. Тихонов А.С., Набатов Н.М. Лесоведение. М.: Экология, 1995. 320с.

90. Третьяков Н.В. Лекции по лесной таксации. Л.: ЛТА, 1957. 256с.

91. Третьякова И.Н., Носкова Н.Е. Пыльца сосны обыкновенной в условиях экологического стресса//Экология. 2004. №1. С. 26-33.

92. Трофимов В.Н. Надзор, учёт и прогноз массовых размножений вредителей лесов: уч. пособие. М.: МГУЛ, 2001. 136с.

93. Фомин В.В. Морфофизиологическая оценка состояния сосновых молодняков в зоне действия атмосферных загрязнителей Первоуральско-Ревдинского промышленного узла. Автореф. дисс. к.с.-х. н., Екатеринбург, 1998. 23с.

94. Цвелёв Н.Н. Определитель сосудистых растений Северо-Западной России (Ленинградская, Псковская и Новгородская области). СПб.: СПХФА, 2000. 781с.

95. Цветков В.Ф., Цветков И.В. Лес в условиях аэротехногенного загрязнения. Архангельск, 2003. 354с.

96. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М.: Наука, 2002. 192с.

97. Черненькова Т.В., Кабиров P.P., Механикова Е.В., Степанов A.M., Гусарова А.Ю. Демутация растительности после остановки медеплавильного комбината//Лесоведение. 2001. №6. С. 31-37.

98. Черненькова Т.В., Механикова Е.В., Гусарова А.Ю. Восстановление лесной растительности в связи с прекращением выбросов металлургического комбината//Лесоведение. 1999. №2. С. 28-34.

99. Шенников А.П. Введение в геоботанику. Л., 1964. 447с.

100. Шкарлет О.Б. Влияние дымовых газов на формирование репродуктивных органов сосны обыкновенной (на примере одного медеплавильного предприятия Урала)//Автореф. дисс.канд. биол. наук. Свердловск, 1974. 27с.

101. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Л.: ЛГУ, 1984.288с.

102. Ярмишко В.Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на Европейском Севере. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1997. 210с.

103. Ярмишко В.Т. Краткий отчёт о научно-исследовательской работе по оценке влияния атмосферных выбросов комбината «Азот» на лесную растительность (предварительный отчёт). Л.: БИН, 1989. 35с.

104. Abrahamsen G., Horndtveldt R., Tveite В. Impacts of acid precipitation on coniferous forest ecosystems//Water, Air, and Soil pollution. №8. 1977. p. 57-73.

105. Air pollution affecting European forest health//World Wood. 1989. V.30. №5. p.l 1.

106. Ballach H.-J. Waldschaden und ihre moglichen Ursachen. «Gliickauf», 1984. №15. p. 983-987.

107. Brown R.T. Snow as an accumulator of air pollutants// Water, Air, and Soil pollution. №8. 1977. p. 35-39.

108. Durand P., Gelpe J., Lemoine В., Riom J., Timbal J. Le deperissement du chene pedonicle dans les pyrenees-atlantiques. «Rev. forest, ar.». 1983. №5. p. 357368.

109. Ek Т., Susko U., Anzins R. Inventory of woodlands key habitats (methodology). State Forest Service. Latvia, 2002. 73p.

110. Gagnon G., Gravel C., Oumet R., Dignard N., Paquin R., Roy G. Le reseau de surveillance des ecosystemes forestiers (RESEF) I. Definitions et methodes// Memoire de recherche forestiere. №115. 1994. 40p.

111. Grodzfnska K. Acidity of tree bark as a bioindicator of forest pollution in Southern Poland// Water, Air, and Soil pollution. №8. 1977. p. 3-7.

112. Guryanova O.Z. Der Einflup von Industiegasen auf physiologische Prozesse der Nadelgeheze//Tanungsber Dtsch. Acad. Landwirtshafts. Berlin. 1968. №100. p. 245-247.

113. Hafner L. Zur Feinstruktur der geschadigten kiefernnadel. Raster und transmission selektronenmikroskopische Unter-suchung von Kiefernnadeln ans Berliner Waldschadensgebieten//Allg. Forstz. 1986. V.41. №5. p. 1119-1121.

114. Hall J.P. Forest health monitoring in Canada: how healthy is the boreal forest?// Water, Air, and Soil pollution. №82. 1995. p. 3-7.

115. Heavy-duty edgers//Forest Industries. 1988. №8. p. 45.

116. Innes J. What causes forest damage? Forestry Comission looks at air pollution//Forestry and Britich Timber. Feb. 1987. p. 17-18/

117. Kadlus Z. К otazce kalamitniho hymiti buku v hostynskych vrsich. «Lesn.pr.». 1983. №5. p. 197-205.

118. Kammerbauer H., Selinger H., Rommelt R., Zielger-Jons A., Knoppik D., Hock B. Tonic components of motor vehicle emissions for the spruce Picea abies//Environ. Pollut. 1987. V.48. №3. p. 235-243.

119. Lukschandrel L. Tod einer Fichtennagel//Umweltschutz. 1987. №5. p.21.

120. Lumme I., Arkhipov V., Fodorets NL, Malkonen E. Mannikoiden kunto Karjalan kannaksen-Kaakkois-Suomen ja KostamuksenOKainuun aluella-Suomalaisvenalaisen tutkimus-hankkeen loppuraportti. Metsantutkimuslaitoksen tiendonantoja. №665. 1997. 75p.

121. McCarthy J. Gap dynamics of forest trees: A rewiew with partucular attention to boreal forest//Environ. Rev. 2001. V.9. p. 1-59.

122. Noren M. Woodland key habitats. National board of forestry. Sweden. 1998. lllp.

123. Ottar B. Organization of long range transport of air pollution monitoring in Europe// Water, Air, and Soil pollution. №6. 1976. p. 219-229.

124. Ow L., Frhr V. Zum Waldsterben im Alpenarum und in Mittelgebirgen// Allg. Forstz. 1984. №1-2. p. 10.

125. Pollution is good for their health//Forestry and Britich Timber. 1988. №8.p. 3.

126. Semb A. Measurement of acid precipitation in Norway// Water, Air, and Soil pollution. №6. 1976. p. 231-240.

127. Smith H.J., Davis D.D. Histological changes induced in Scotch pine needles by sulfur dioxode//Phytopathology. 1978. V.68. №12. p. 1711-1716.

128. Stehl G., Ringvall A., Fridman J. Assesment of coarse woody debris a methodological owervview//Ecol. Bull. 2001. V.49. p. 57-70.

129. Strelezki H.-W. Immissionsokologische Waldzustandserfassung in Niedersachsen. «Forst- und Holzwirt». 1983. №21. p. 554, 556-558.

130. Tamm C.O. Acid precipitation and forest soils// Water, Air, and Soil pollution. №7. 1977. p. 367-369.

131. Tesar V. Immissionssituation, forstliche Lage und Auswirking von Gegenmassnahmen im Immissionsgebiet Trutnov/Riesengebirge. «Mitt. Rostl. Bundesversucsanst. Wien». 1972. №97/2. p. 481-491.

132. The mosaic-cycle concept of ecosystems/Ed. Remmert H. Berlin-Heidelberg-N.Y.: Springer-Verlag. 1991. 168p.

133. Van Ryn Debbie M., Jacobson J.S., Lassoie J.P., Thompson B. Effects of acidity on tree pollen germination and tube growth//Proc. 78lh APCA Annual Meet., Detroit, Mich., June 16-21, 1985 Pittsburg, Pa., s.a., 1986-29.5/9-29.5/10.

134. Wentzel K.F. Ursachen des Waldsterbens in Mitteleuropa// Allg. Forstz. 1982. №45. p. 1365-1368.

135. Wild A. Physiologische und cytomorphologische charakterisurung von immissionbelasteten Fichten// Allg. Forstz. 1987. V.42. №27-29. p. 734-737.

136. Zell R. A. Dustere Aussichten-Und ewig stohnen die Walder. «Bild. Wiss.». 1983. №12. p. 96, 99-100, 102.

Информация о работе

Константинов, Артём Васильевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург, 2007
ВАК 06.03.03

Диссертация

Сукцессионная динамика лесных фитоценозов, подверженных длительному техногенному загрязнению - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы