Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние атмосферного промышленного загрязнения на сосновые леса бассейна реки Селенги

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние атмосферного промышленного загрязнения на сосновые леса бассейна реки Селенги"

На правах рукописи

АФАНАСЬЕВА Лариса Владимировна

ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА СОСНОВЫЕ ЛЕСА БАССЕЙНА РЕКИ СЕЛЕНГИ

03.00.16-экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улан-Уда-2005

Работа выполнена в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН

Научные руководители: доктор биологических наук

Кашин Владимир Капсимович доктор биологических наук Михайлова Татьяна Алексеевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Анцупова Татьяна Петровна кандидат географических наук Мартынов Александр Викторович

Ведущее учреждение: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

Защита состоится « 10 » ноября 2005 г. в 15.00 в конференц-зале на заседании диссертационного Совета Д 212.022.03 при Бурятском государственном университете по адресу: 670000, г. Улан-Уда, ул. Смолина, 24 а, факс: (ЗОЬг1) 21-05-88. e-mail: 2ooIbur@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского государственного университета

Автореферат разослан « (» октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Н.А. Шорноева

аМг

ть-ч

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В сохранении экологического равновесия в бассейне оз. Байкал особая роль принадлежит лесам, занимающим около 72% всей площади водосборного бассейна и выполняющим важнейшие водоохранные, водорегулирующие и почвозащитные функции. В настоящее время среди многочисленных стрессовых факторов, действующих на леса, на первый план выходит атмосферное промышленное загрязнение, особенно опасное для хвойных древостоев, доминирующих в регионе.

Процесс деградации лесных экосистем под влиянием атмосферного загрязнения уже не имеет локального характера, а охватывает крупные регионы (Плешанов, Михайлова, 1998). Одним из таких регионов является Байкальская природная территория (БПТ), включающая, в том числе и Республику Бурятия. В соответствии с законом «Об охране оз. Байкал» (Природоохранное..., 2002), на БПТ выделены три экологические зоны: центральная, буферная и зона атмосферного влияния. При этом участки с неблагополучной экологической обстановкой, вызванной воздействием промэмиссий, отмечаются во всех трех экологических зонах. Наряду с довольно хорошей изученностью состояния лесов в южной части центральной зоны и зоны атмосферного влияния БПТ (Михайлова, 2003), работ, связанных с воздействием аэропромвыбросов на леса буферной зоны, практически не проводилось. Вследствие этого, исследование лесов бассейна р. Селенги (Забайкалье), территория которого входит в буферную зону БПТ и на которой размещены промышленные узлы Республики Бурятия, является актуальной научной задачей, отвечающей практическим запросам природопользования и охраны окружающей среды.

Цель работы - изучение влияния атмосферных выбросов промузлов Республики Бурятия на элементный состав хвои и морфофизиологические показатели деревьев сосны обыкновенной и оценка уровня загрязнения и жизненного состояния сосновых лесов бассейна р. Селенг и.

Для достижения цели были определены следующие задачи:

1. Выделить репрезентативные ключевые участки (пробные площади) для обследования лесов с учетом расположения источников загрязнения и природных особенностей территории бассейна р. Селенги.

2. Определить фоновые концентрации химических элементов в хвое сосны обыкновенной, произрастающей в условиях Забайкалья.

3. Выявить уровни накопления элементов-за) рязничелей и содержание элементов-биофилов в хвое сосны при воздействии аэропромвыбросов.

4. Определить визуальные и морфометрические параметры деревьев сосны на выделенных пробных площадях.

5. Оценить жизненное состояние древостоев сосны по морфофизио-логическим показателям.

6. Провести картографирование обследованной территории по уровню и характеру загрязнения, а также по жизненному состоянию древосто-ев сосны.

Научная новизна. Впервые на водосборной территории оз. Байкал (в пределах бассейна р. Селенги) дана оценка состояния лесных экосистем по комплексу морфофизиологических показателей деревьев и изменению элементного состава хвои сосны обыкновенной под влиянием атмосферного промышленного загрязнения. Определены фоновые концентрации 16 химических элементов в хвое сосны для условий Забайкалья. Составлены ряды накопления химических элементов в хвое сосны в условиях промышленного загрязнения, отражающие уровень токсической нагрузки на древостой и специфику выбросов разных промузлов. Проведено ранжирование древостоев по степени их ослабления и уровню загрязнения техногенными эмиссиями. Выявлены региональные особенности загрязнения обследованной территории, которые заключаются в отсутствии выраженного слияния выбросов отдельных промузлов и образования общего трансрегионального поля загрязнения.

Практическая значимость. Разработанные на основании полученных результатов карты-схемы загрязнения и жизненного состояния сосновых лесов Забайкалья существенно восполняют недостающие данные о состоянии лесов водосборного бассейна оз. Байкал. Эти материалы необходимы также для создания комплексной эколого-фитотоксикологической карты всей БПТ. Карты имеют информационно-оценочный характер и могут быть использованы административными и хозяйственными органами для принятия управленческих решений по основным направлениям экологической деятельности. Создание таких карт может рассматриваться как эффективная технологическая основа устойчивого управления лесами, включающая мероприятия, направленные на оптимизацию лесного фонда Байкальского региона. Результаты исследований использованы при выполнении гранта РФФИ-Байкал (№ 05-0497219).

Защищаемые положения.

1. Для фоновых территорий обследованного региона характерно относительно стабильное содержание химических элементов в хвое сосны обыкновенной, которое может служить основным критерием при оценке степени техногенного загрязнения лесов.

2. При крупномасштабных исследованиях наиболее информативными параметрами, отражающими жизненное состояние деревьев, являются соотношение белковой и небелковой фракций азота в хвое и уровень дефолиации крон, обнаруживающие наиболее тесные корреляционные связи с накоплением элементов-токсикантов.

3. На водосборной территории оз. Байкал в пределах Республики Бурятия в современный период выделяются отдельные поля загрязнения

аэропромвыбросами основных промышленных центров, слияния техногенных эмиссий не наблюдается.

Апробация. Результаты исследований доложены на ряде международных, всероссийских и региональных конференций, в том числе: «Закон Российской Федерации «Об охране оз. Байкал» как фактор устойчивого развития Байкальского региона» (Иркутск, 2003); «Стационарные лесо-экологические исследования: методы, итоги, перспективы» (Сыктывкар, 2003); «Science for watershed conservation: multidisciplinary approaches for natural resource management» (Ulan-Ude, 2004); «Структурно-функциональная организация и динамика лесов» (Красноярск, 2004); «'Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2004); «Plant responses to air pollution and global changes from molecular biology to plant production and ecosystem (Tsukuba, Japan, 2004); «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2005); «Актуальные проблемы геохимической экологии» (Семипалатинск, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложения Работа изложена на ]90 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц и 16 рисунков. Список литературы включает 227 отечественных и 29 иностранных источников.

Автор выражает глубокую признательность и приносит искреннюю благодарность научным руководителям Т.А. Михайловой и В.К. Кашину за многостороннюю помощь при подготовке диссертационной работы. Автор также благодарен чл.-корр. РАН В.М. Корсунову и д.б.н. А.С. Плешанову за организацию совместных научно-практических и полевых исследований. Особую благодарность выражаю Н.С. Бережной за помощь при проведении полевых и аналитических работ, а также коллективу лаборатории экологии и географии почв ИОЭБ СО РАН за помощь и практические советы при проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ВЛИЯНИЕ АЭРОПРОМВЫБРОСОВ НА ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ (обзор литературы)

Приводится обзор литературных данных по влиянию промышленного загрязнения на состояние лесных экосистем бореалькой зоны. Дается описание приоритетных поллютантов, источников их выбросов, особенностей распространения и влияния на метаболизм растений. Рассматривается роль леса в поглощении и обезвреживании токсических эмиссий, а также возможность использования параметров лесных экосистем для индикации состояния среды обитания человека. Показано, что в работах такого плана превалирует изучение состояния лесов в локальном масштабе, вблизи крупьых источников загрязнения, в то время как широкомасштаб-

ные региональные исследования довольно редки. Подчеркивается, что данные о состоянии лесов водосборной территории оз. Байкал, подверженных влиянию аэропромвыбросов, практически отсутствуют, что послужило обоснованием для проведения настоящего исследования.

Глава 2. ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Натурными обследованиями охвачена лесопокрытая территория бассейна р. Селенги (в пределах Республики Бурятия) общей площадью около 5 млн га, включающая 13 административных районов, а также окрестное 1и г. Улан-Удэ. В главе дается описание геоморфологических условий, климата, почв и растительности района исследований. Приводится характеристика уровня загрязнения территории аэропромвыбросами (по Данным ГУПР по Республике Бурятия). Основными загрязнителями природной среды в бассейне р. Селенги служат три крупных промузла - Улан-Удэнский, Нижнеселепгинский, Гусиноозерский, на территории которых размещаются предприятия теплоэнергетики, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, машиностроения и производства стройматериалов, формирующие в районе исследований достаточно высокий уровень загрязнения. Показано, что спеиифические природные условия обследованной территории (горно-котловинный характер рельефа, продолжительный период низких температур, антициклональный тип погоды, частая повторяемость приземных инверсий) крайне неблагоприятны для рассеивания аэропромныбросов и, следовательно, для процессов самоочищения приземного слоя воздуха.

Глава 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объект;« исследований служила сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) - одна из главных лесообразующих пород на данной территории, обладающая высокой чувствительностью к воздействию аэропромвыбросов. Обследование лесов осуществлялось в 2001-2004 гг. мар-шрутно-ключевым методом с закладкой пробных площадей (ПП) (Инструкция..., 1983; Методика..., 1987; Manual..., 1994). Всего в древостоях было заложено 43 ПП, ria каждой'из них оценивался уровень дефолиации крон деревьев, продолжительность жизни хвои, длина и масса хвои и побегов и некоторые другие показатели. Для определения элементного состава хвои с деревьев II класса возраста отбирались побеги второго года жизни в 5-6 кратной повторности. В хвое сосны определялось содержание серы (Мочалова, 1975); фтора (Руководство..., 1979); кальция, магния, железа, марганца, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути (Прайс, 1976); калия и натрия (Ринькис, Ноллендорф, 1982); кремния (Методы..., 1987), фосфора, общего, белкового и небелкового азота (Плешков, 1976). Для оценки уровня накопления химических элементов в хвое рассчитывали коэффи-

циент концентрации - Кс - отношение содержания элемента в исследуемом объекте - Ci к среднефсновому его содержанию - Сф: Кс=С!/Сф (Сает и др., 1990). Среднефоновое содержание элементов в хвое сосны определялось на ПП, удаленных от промышленных центров на расстояние от 50 до 180 км, использовали среднее значение, взятое из совокупности нормально распределяющихся дат. По изменению показателя Кс проводили выделение уровней накопления элементов (Сорокина и др., 2001): 1) низкий - Кс < 0,8; 2) фоновый - Кс = 0,9-1,1; 3) слабый - Кс - 1,2-1,4; 4) средний - Кс = 1,5-1,9; 5) высокий - Кс >2.

Статистическую обработку данных проводили с использованием стандартных методов (Лакин, 1980), пакета программ Microsoft Excel-2000 и Statistica 6.0. Создание карт загрязнения и жизненного состояния лесов на обследованной территории осуществлялось на основе разработанных в СИФИБР СО РАН (г. Иркутск) подходов, включающих формализацию и кластерный анализ данных (Ппешанов, Михайлова, 1998). Картографические построения выполнены в программе Corel DRAW 11.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ХВОЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В БАССЕЙНЕ Р. СЕЛЕНГИ

4.1. Фоновое содержание химических элементов в хвое сосны

Исследование степени загрязнения древесных растений и диагностирование их состояния в условиях воздействие техногенных эмиссий предполагает первоначальную оценку химического состава ассимиляционных органов деревьев, произрастающих на фоновых (незагрязненных) территориях.

Для выявления особенностей химического состава хвои сосны, произрастающей в фоновых условиях Забайкалья, было проведено сравнение его с таковым в условиях Предбайкалья (смежный регион) и Кольского п-ова (Европейский север страны). Анализ содержания химических элементов в хвое сосны показал, что в Забайкалье эта порода имеет во многом сходный с Предбайкальем количественный состав элементов. При сравнении с территорией Кольского п-ова отмечено пониженное содержание S, Pb, Cd, К, Си, Мп и повышенное Са, Mg, Р, что, по-видимому, обусловлено почвенными условиями произрастания, а также меньшей степенью загрязнения Забайкалья аэротехногенными эмиссиями. В целом, количественные различия концентраций элементов в хвое сосны в Забайкалье с другими регионами страны невелики, что, определяется наследственно скрепленными биохимическими свойствами этой породы. Установлено, что в фоновых условиях Забайкалья в хвое сосны наблюдается относительно стабильное, с варьированием в пределах ¿10%, содержание элементов, которое может 'служить основным критерием при оценке степени техногенного загрязнения сосновых лесов, учитывая отсутствие в настоя-

щее время утвержденных д/я лесной растительности предельно допустимых показателей.

4.2. Влияние промышленного загрязнения на содержание химических элементов в хвое сосны

Концентрация серы в хвое сосны варьировала о г 0,030 до 0,086% от сухой массы (табл. 1). Наиболее высокое ее содержание, в 2,6 раза превышающее среднефоновое значение, отмечено в Нижнеселенгинском промузле. Высокие уровни накопления серы (Кс =2,0-2,3) в хвое сосны характерны для территории Улан-Удэнского и Гусиноозерского промуз-лов. Превышение в 1,5-1,8 раза от среднефонового отмечено на расстоянии до 16 км в юго- и северо-восточном направлении (преобладающий атмосферный перенос) от основных промузлов, а также в окрестностях г. Кяхта и пос. Тарбагатай. На расстоянии до 50 км от промузлов, а также на территории пос. Петропавловка, Турунтаево, водораздельных возвышенностях - хребтах Джидинский, Цаган-Дабан, Заганский Кс составляет 1,21,4. Концентрации серы, близкие к фоновым, обнаружены на ПП, расположенных на расстоянии 60 км и более от промузлов, а также на ПП, находящихся по периферии обследованной территории и водораздельных возвышенностях - хребтах Улан-Бургасы, Боргойский, Малханский.

Концентрация фтора в хвое сосны изменялась от 11,4 до 22,1 мг/кг. На большей части обследованной территории содержание фтора в хвое не превышало среднефоновое значение более чем в 1,4 раза. Максимальное количество, превышающее среднефоновое в 1,8 раза, обнаружено только в Улан-Удэнском промузле, причем этот уровень ниже установленной ПДК (60 мг/кг).

Содержание кремния в хвое сосны находилось в пределах от 0,054 до 0,157% от сухой массы. Для большей части обследованной территории (65% ПП от общего числа рассмотренных) характерно повышенное, по сравнению со среднефоновым значением, содержание этого элемента. Это может быть связано с поступлением кремния в составе промвыбросов. Известно также, что повышенный уровень кремния служит показателем стрессового состояния деревьев (Knabe et al., 1989). Наиболее высокие концентрации, превышающие среднефоновые в 2,0-2,5 раза, отмечены на территории Нижнеселенгинскога, Гусиноозерского и Улан-Удэнского промузлов. Средний уровень накопления элемента (Кс= 1,5-1,9) прослеживается на расстоянии до 16 км от основных промузлов, а также в окрестностях крупных населенных пунктов - г. Кяхта, пос. Тарбагатай. Тенденция к увеличению его содержания (Кс~ 1,2-1,4) обнаруживается на расстоянии до 60 км от основных промузлов, а также на водораздельных -возвышенностях - хребтах Заганский, Цаган-Дабан, Боргойский.

Анализ содержания свинца в хвое сосны показал его значительное увеличение на большей части территории, причем на долю ПП с высоким содержанием элемента приходится около 47% от всех обследованных.

Таблица 1

Влияние промышленного загрязнения на содержание химических элементов в хвое сосны на основных пробных площадях, мг/кг

Местоположение ПН Промузел и расстояние от него, км 8 Б! РЬ Сй Ге

Зона сильного загрязнения

Н. Селенгинск Нижнеселенгинский. промзона СЦКК 864 1574 0,54 0,045 155

Г. Улан-Удэ Улан-Удэнский, промзона 750 1351 0,56 0,024 101

11. Заозерный 1 усиноозерский, промзона ГРЭС 680 1258 0,55 0,020 93

Г1. Гимлюй Н ижнеселенгинский, промзона 670 1254 0,52 0,032 175

Зона среднего загрязнения

С. Елань Нижнеееленгииский, 4 540 1104 0,33 0,032 96

Хр. Убиеиный Гуеиноозерский, 16 583 1184 0,18 0,018 96

С. Эрхирик Улан-Удэнский, 15 500 1212 0,31 0,020 93

Зона слабого загрязнения

Г1 1арбага1ай Улан-Удэнский, 40 480 960 0,29 0,020 90

II. Онохой Улан-Удэнский, 40 378 904 0,16 0,019 62

С. Шабур Улан-Удэнский, 50 366 882 0,12 0,016 48

Паль Королькова I усиноозерский, 40 408 854 0,31 0,016 48

С. Татаурово Нижнеселенгинский, 40 403 870 0,24 0,024 62

П. 1 уруптаево Нижнеселенгинский,50 456 795 0.26 0,026 46

Фоновые территории

С. У душа Гуеиноозерский, 60 340 710 0,14 0,015 42

С. Курба Улан-Удэнский, 65 356 580 0,12 0,017 53

Г1. Удинск Улан-Удэнский, 100 320 760 0,11 0,017 43

Хр. Боргойский Гуеиноозерский, 65 301 856 0,16 0,012 45

Наиболее высокие концентрации,'превышающие среднефоновое значение в 4,3-4,7 раза, обнаружены на территориях промузлов. Значительные уровни накопления свинца (Кс= 2,0-2,8) отмечены на расстоянии до 40 км от промузлов, а также в окрестностях пос. Тарбагатай, Турунтаево. Тенденция к увеличению содержания свинца в хвое (Кс=1,2-1,4) прослеживается на водораздельных возвышенностях - хребтах Джидинский, Заган-ский, Боргойский. Учитывая, что региональной особенностью почв и поч-вообразующих пород Забайкалья является высокое содержание в них свинца (Кашин, 2002), можно предположить, что при воздействии эмиссий происходит подкисление верхнего горизонта почвы атмосферными осадками, что увеличивает подвижность элемента в почве и, соответственно, его поглощение корнями.

Концентрация кадмия в хвое сосны варьировала от 0,012 до 0,045 мг/кг. При этом наиболее высокое содержание элемента (Кс=2,3-3,0) отмечено на-ПП, расположенных в Нижнеселенгинском промузле и на расстоянии до 20 км от него. Тенденция к его увеличению сохраняется на расстоянии до 50 км ог нромузла. Значительное загрязнение этой территории кгЫмием -связано со спецификой предприятий, преимущественно целлюлозно-бумажной промышленности и производства стройматериалов. Средкйй уровень накопления элемента (Кс=1,7) обнаружен в Улан-Удэнском промузле. Некоторое увеличение содержания кадмия (Кс=1,2-1,3) наблюдается на расстоянии до 40 км от Улан-Удэнского промузла, в Гусиноозерском промузле и в радиусе до 16 км от него, а также в окрестностях пос. Тарбагатай, Петропавловка и на водоразделах - хребтах Ца-ган-Дабан и Улан-Бургасы.

Содержание железа в хвое сосны колебалось от 42 до 175 мг/кг. При этом доля ПП с высоким содержанием элемента в хвое составила 27% от общего числа. Как правило, это ПП, расположенные на территории про-музлов и на расстоянии до 20 км от них. Наиболее высокое содержание железа в хвое сосны, превышающее среднефоновое значение в 3-3,5 раза, характерно дня Нижнеселенгинского промузла.

Содержание марганца в хвое сосны изменялось от 81 до 271 мг/кг. На территории промузлов отмечается снижение концентрации марганца в 1,5-2 раза по сравнению со среднефоновым значением, что, вероятно, связано с его повышенным выщелачиванием из полога^ крон, а также возможным антагонизмом с железом, содержание которого здесь увеличивается в 2-3,5 раза. Расчет величины отношения Ре/Мп показал его шестикратное увеличение на территории промузлов и трехкратное - на расстоянии до 20 км от них (2,0 и 0,93 соответственно, прй фоновом 0,3).

При определении содержания макроэлементов (азота, фосфора, калия, кальция, магния) и натрия не обнаруживается выраженных изменений их концентраций в хвое сосны в зависимости от степени воздействия аэропром выбросов. На территориях промузлов и на расстоянии до 20 км о г них, а также в окрестностях крупных населенных пунктов, как правило, отмечается тенденция к увеличению в хвое содержания азота, кальция, магния, натрия и снижению калия, отчасти фосфора. С увеличением расстояния от источника выбросов отмеченные тенденции затушевываются.

На основании Кс проанализированных элементов в хвое сосны составлены ряды накопления, отражающие вклад отдельных элементов в результирующий фитотоксический эффект многокомпонентного загрязнения атмосферы. Как видно из представленных рядов, наибольшее накопление в хвое загрязняемых деревьев характерно для свинца, серы, кремния, железа, в ряде случаев - фтора, кадмия и меди. Эти данные отражают не только уровень токсической нагрузки, но и специфику промвыбросов. На основе различий элеметного состава хвои обнаруживается влияние на леса выбросов разных промышленных центров.

"Промузлы:

Улян-Удэнский 1 '

РЬ^гз-^г^гр! »-Си, 8-Сс1| 6-Са, 4-М, г/п0„-Роо-К08-Мп0.<

ГуенНвшерский

Нижнеселенгинский

■ I1.

Таким образом, на обследованной территории в условиях атмосферного промышленного загрязнения происходит существейнЬб' Изменение количестае^нргр содержания элементов в хвое сосны. П0и этом отмечаются разно напрэдленные тенденции в изменении содержания 'элементов -одни их них накапливаются в избыточных количествах (РЬ, Б, Б*!, Ие, Сс1, Си), для других характерно снижение концентрации (Мп, К, Р).

На основании данных о вариациях содержания химических элементов в хвое сосны на фоновых и загрязненных территориях определены пространственные границы зон экологического благополучия, напряженности и риска. Зона риска, т.е. территория, где происходят устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, охватывает площади основных промузлов и простирается на расстояние до 20 км от них. Далее располагается зона экологической напряженности, т.е. территория, где отмечается начало негативных изменений в окружающей среде, ее протяженность составляет от 20 до 40-60 км от основных промузлов, к э гой же зоне принадлежит и ряд локальных участков - окрестности г. Кяхта, пос. Тарбагатай, Турунтаево и Петропавловка. Зона экологического благополучия начинается на расстоянии свыше 60 км от основных источников загрязнения.

5. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДРЕВОСТОЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПО МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

5.1. Визуальные и морфометрические параметры сосны на загрязняемых территориях

При оценке жизненного состояния деревьев первостепенное значение имеет ряд визуальных параметров, и одним из наиболее информативных служит уровень дефолиации крон. Анализ полученных результатов показал, что на территориях промузлов наблюдается увеличение уровня дефолиации крон деревьев до 50-60%, при среднефоновом значении 20-25%. Достаточно высокий уровень дефолиации, достигающий 40-45%, прослеживается на расстоянии до 40 км от основных промузлов, а также в окрестностях г. Кяхты, пос. Тарбагатай, Турунтаево. Результаты корреляционного анализа показали наличие достоверных положительных связей между этим параметром и накоплением в хвое серы (г = 0,82), фтора (г= 0,70), кремния (г= 0,67), свинца (г" 0,54), железа (г= 0,53).

Другим важным показателем состояния древостоев является продолжительность жизни хвои. В фоновых условиях Забайкалья средняя продолжительность жизни хвои сосны составляет 5 лет. На территории про-музлов она снижается до 3 лет, причем значимое влияние аэропромвыб-росов на возрастную структуру фитомассы древостоев, определяемое высоким уровнем корреляционной связи (г= -0,55-0,80), прослеживается на расстоянии до 20 км от промузлов.

При обследовании насаждений определялось также изменение длины и массы хвои и побегов, числа хвоинок. Для ПП, располагающихся по градиенту концентраций аэропромвыбросов отдельных промузлов, выявлена обратная корреляционная связь перечисленных параметров с содержанием поллютантов (коэффициенты корреляции на уровне -0,6-0,9). Показано, что по мере приближения к источнику выбросов снижение длины побегов достигает 40-80% от фонового, длины хвои - 10-50%, ее массы -50-80%, количества хвоинок на одном побеге - 40-80%.

5.2. Показатели азотного обмена хвои сосны, загрязняемой про-мы!1 ленными эмиссиями

Устойчивость растений к неблагоприятным условиям произрастания в значительной мере определяется особенностями азотного обмена, который считается одним из основных показателей их физиологического состояния, а также адаптационных возможностей при воздействии стрессовых ситуаций (Судачкова, 1977; Новицкая, Чикина, 1980 и др.).

Определение в хвое общего, белкового и небелкового азота показало, что в условиях промышленного загрязнения наиболее выражено изменение содержания небелкового азота, концентрация которого увеличивается в 1,5-2,8 раза на территориях промузлов и на расстоянии до 20 км от них. Корреляционный анализ выявил наличие достоверных положительных связей ^ёжду уровнем небелкового азота и накоплением в хвое основных элементов-тсксикантов, например, серы (г= 0,86), кремния (г= 0,83), фтора (г= 0,76), железа (г= 0,74), свинца (г= 0,67). Это позволяет рассматривать уровень небелкового азота в хвое как показатель наличия определенной эмиссионной нагрузки на древостой.

Информативным параметром, отражающим физиологическое состояние дерева, является соотношение белковой и небелковой фракций азота в хвое (М1к1тПоуа, 2000). Нами обнаружен низкий уровень соотношения N671^6. (2,4-3,5) в хвое деревьев, произрастающих на территориях промузлов и на расстоянии ло 20 км от них, среднефоновое значение 6,4. Это свидетельствует об угнетении ростовых процессов (снижение белкового азота) и значительной токсической нагрузке на древостой (увеличение содержания небелкового азота). Тенденция к снижению соотношения фракций азота сохраняется на расстоянии свыше 40 км от промузлов и только на расстоянии 60 км и более этот показатель соответствует сред-нефоновому значению. Выявлено наличие обратной корреляции' между

соотношением фракций азота и содержанием в хвое серы (г= -0,77), фтора (г-- -0,73), свинца (г= -0,67), железа (г= -0,64), кремния (г= -0,82), а также уровнем дефолиации, (г= -0,76), что говорит об адекватности использования данного показателя для оценки жизненного состояния деревьев в условиях воздействия атмосферного загрязнения.

5.3. Оценка жизненного состояния древостоев сосны на обследованной территории

Из всего набора изученных параметров для оценки жизненного состояния древостоев были выбраны два репрезентативных показателя -процент дефолиации крон деревьев и соотношение белковой и небелковой фракций азота в хвое - обнаруживающие наибольший уровень значимых корреляционных связей с параметрами загрязнения.

Абсолютные величины репрезентативных показателей со всех ПП подвергались кластерному анализу, в результате которого на уровне сходства 75% выделилось четыре множества (кластера), соответствующие разным степеням угнетения древостоев. Кластер 1-й - фоновый, в него объединились ПП с самыми высокими значениями соотношения белковой и небелковой фракций азота в хвое - 6,0-6,8 и наименьшим процентом дефолиации крон деревьев - 10-30%. Кластер 2-й - слабого угнетения древостоев, охватывает ПП с соотношением фракций азота 5,3-5,8 и уровнем дефолиации 35-40%. Кластер 3-й - среднего угнетения древостоев, объединяет Г1Г1 с соотношением фракций азота в пределах 3,7-4,8 и уровнем дефолиации 40-45%. Кластер 4-й - сильного угнетения древостоев, объединяет ПП с самым низким соотношением фракций азота - 2,4-3,5 и самым высоким уровнем дефолиации крон деревьев - 50-60%.

Древостой разной степени угнетения характеризуются определенным количественным содержанием элементов-загрязнителей и элементов-биофилов в хвое (табл. 2). Так, у древостоев слабого угнетения содержание элементов близко к фоновому, некоторое уменьшение соотношения фракций азота указывает на небольшое снижение адаптационных возможностей, что может быть связано как с условиями произрастания, так и с появлением определенного уровня эмиссионной нагрузки. У древостоев среднего угнетения отмечается снижение интенсивности ростовых процессов, об этом можно судить по снижению соотношения фракций азота. Кроме того, наблюдаются тенденции к накоплению элементов, входящих в состав эмиссий и элементов, составляющих буферную систему клетки, что, возможно, вызвано активизацией защитных реакций, направленных на детоксикацию поступающих ионов. У древостоев сильного угнетения ростовые процессы подавляются в большей мере, на возможное усиление гидролитического расщепления белков указывает очень высокий уровень небелкового азота. Содержание элементов, присутствующих в выбросах, в хвое увеличивается в 2-5 раз. Поскольку защитные механизмы у древостоев значительно снижены, то при появлении какого-либо дополнитель-

Таблица 2

Элементный состав хвои сосны разной степени угнетения

Элементы, вещества Древостой

Фоновые Слабого угнетения Среднего У1 негения Сильною угнетения

Кластер 1 Кластер 2 Клас1ер 3 Кластер 4

Сера. % 0.034±0,002 0,038±0,002 0,046±0,004 0,072±0,006

Кремний, % 0,064±0,003 0,082±0,005 0,091 ±0,005 0,132±0.01

Фтор, мг/кг 12.3±0,3 13,8±0,5 16,2±0,6 18,0±0,7

['гуп,, мг/кг 0,009±0,001 0.010±0,001 0,012±0,001 0,013±0,001

Свинец, мг/кг 0,12±0,01 0,20±0,03 0,26±0.03 0,45±0,04

Кадмий, мг/кг 0,()15±0,001 0,017±0,001 0,022±0,003 0,027±0,006

Цинк, мг/кг 36.3±0,9 36,7±1,1 35,2±1.7 30,7±1,9

Медь, мг/кг 2,07±0.1 2,37±0,14 2,76±0,3 3,!6±0,35

Железо, мг/кг 47 9±2,1 59.2±2,5 67,5±3,4 115±12,3

Марганец, мг/кг 174±12,7 !78±11,6 152±11,2 95±8,0

Калий, % 0,398±0,01 0,365±0,01 0,336±0,02 0,294±0,03

Кальций, % 0.591=0,02 0,630±0,03 0,696±0,02 0,708±0,03

Магний, % 0,147±0,002 0,146±0,005 0.150±0,006 0,166±0,008

Натрий, % О,О13±0,ОО1 0,013±0,001 0,015±<),001 0,019±0,001

Фосфор, % 0,171±0,01 0,164±0,01 0,156±0,04 0,144±0,01

Азот общий. % 1,.(1±0,02 1,34±0,02 1,39±0,02 1,42±0,03

Азот белк., % 1,15±0,01' 1,12±0,01 1,10±0,03 1,07±0,05

Азот небелк., % 0,!8±0.01 0,21 ±0,01 0,26±0 01 0,38+0,03

N 6./Ы нб. 6,22±0.10 5.48±0,06 4,34±0.10 3,18±0,15

ного неблагоприятного фактора (засухи, пожара, нападения насекомых), они могут перейти в состояние необратимого ослабления и усыхания.

6. ЭКОЛОГО-ФЙТОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНЙ1Е ТЕРРИТОРИИ БАССЕЙНА Р. СЕЛЕНГИ

6.1 Картографирование территории бассейна р. Селенги по уровню и. характеру загрязнения сосновых лесов

Картографирование обследованной территории по уровню и характеру загрязнения основывалось на результатах кластерного анализа данных о содержании в хвое ,сосны химических элементов, рассматриваемых как токсиканты - серы, фтора, свинца, железа, кадмия, меди, кремния. Концентрации этих элементов в хвое обнаруживают высокие уровни корреляции с показателями жизненного состояния деревьев - соотношением белковой и небелковой фракций азота и уровнем дефолиации крон.

На полученной дендрограмме выделилось три кластера, которые при картографической интерпретации соответствовали трем полям загрязнения - Улан-Удэнскому Гусиноозерскому и Нижнеселенгинскому (рис. 1).

Монгольская Народная Республика

О -'О 40 60 Км

Условные обозютення

Поля загрязнения

- Улан-Удэнское

- Нижнеселенгинское

- Лекальные участки загрязнения ЩЦ - Фоновая территория А - Пробные площади

Рис. 1. Карта-схема полей загрязнения сосновых лесов бассейна р. Селенги (в пределах Республики Бурятия)

Как следует из карты-схемы, под преимущественным воздействием Улан-Удэнского промузла находится около 240 тыс. га обследованной территории, Гусиноозерского - около 190 тыс. га, Нижнеселенгинского -около 200 тыс. га. Еще около 30 тыс. га подвержено атмосферному загрязнению от локальных источников выбросов (крупных населенных пунктов). Фоновая территория, где загрязнение не обнаруживается, составляет около 4,3 млн га. В выделенных полях загрязнения древостой сосны характеризуются значимыми количественными различиями элементного состава ассимиляционных органов.

Региональной особенностью загрязнения обследованной территории является отсутствие выраженного слияния выбросов отдельных промуз-лов и образования оби (его трансрегионального поля загрязнения, характерного для Предбайкалья (Михайлова, 2003). Это обусловлено, по-видимому, меньшим объемом выбросов в Республике Бурятия, в сравнении с Иркутской областью, а также орографическими условиями. Сильно расчлененный рельеф, расшложение промузлов в пределах замкнутых и полузамкнутых котловин обусловливают скопление аэропромвыбросов внутри этих котловин и ограничивают распространение поллютантов за их пределы.

6.3. Картографирование территории бассейна р. Селенги по жизненному состоянию древостоев сосны

На основе данных о состоянии сосновых древостоев (см. разд.5.3.) составлена карта-схема (рис. 2). В соответствии с ней, участки сильного угнетения древостоев концентрируются на территории Улан-Удэнского, Гусиноозерского и Нижнеселенгинского промузлов, а также на расстоянии 4-16 км от них в сторону преобладающего атмосферного переноса. Общая площадь сильно угнетенных древостоев равна 140 тыс. га (2,8% от всех обследованных лесов), при этом в Улан-Удэнском поле загрязнения на их долю приходится около 62 тыс. га, в Гусиноозерском - 20 тыс. га, в Нижнеселенгинском - 58 тыс. га. Древостой средней степени угнетения обнаруживаются на расстоянии до 40 км от промузлов, а также в местах локального расположения очагов загрязнения. Их общая площадь в бассейне р. Селенги составляет 474 тыс. га, или 9,4%. В Улан-Удэнском поле загрязнения древостой средней степени угнетения занимают площадь около 160 тыс. га, в Гусиноозерском - 177 тыс. га, Нижнеселенгинском -137 тыс. га. Слабо угнетенные леса выявлены на территории более 1,5 млн га, что составляет примерно 31% от всей обследованной. Наибольшую территорию занимают фоновые (относительно здоровые) древостой, они размещаются на площади около 3 млн га (примерно 60% от всех лесов).

Характерной особенностью обследованной территории является несоответствие площади угнетения лесов и площади их загрязнения. Общая площадь загрязненных лесов составляет примерно 660 тыс. га, в то время как общая площадь рашой степени угнетенных лесов - около 2 млн га. Такое несоответствие, на наш взгляд, может быть связано с инерционностью в развитии процесса ослабления лесов (резкое уменьшение объема выбросов произошло только в последние 7-8 лет) и целым рядом других факторов: частые пожары, вспышки насекомых-вредителей и болезней леса, изначально пониженная устойчивость лесов Забайкалья к действию неблагоприятных факторов.

Условные обозначения Угнетение древостоев

■ • Сильное угнетение древостоев

А [—-н - Среднее угнетение древостоев + ШМ ' Слабое угнетение древостоев * Щ - Древостой фонового состояния

Рис. 2. Карга-схема жизненного состояния сосновых лесов бассейна р. Селенга (в пределах Республики Бурятия)

ВЫВОДЫ

1. Для хвои сосны обыкновенной, произрастающей на фоновых территориях бассейна р. Селенги, характерно относительно стабильное, с варьированием в пределах ± 10% от среднефоновых значений, содержание химических элементов, которое может служи гь критерием для оценки степени техногенного загрязнения лесов.

2. Атмосферное промышленное загрязнение является важным фактором формирования и перераспределения элементного состава хвои сосны на обследованной водосборной территории оз. Байкал. На территории промузлов и расстоянии до 20 км от них на фоне увеличения в хвое сосны

в 2-5 раз содержания серы, фтора, кремния и тяжелых металлов (особенно финца; железа, кадмия) отмечается снижение концентраций калия, марганца, фосфора.

3. На основе коэффициентов концентрации химических элементов в хвое сосны составлены ряды их накопления, отражающие вклад отдельных элементов в результирующий фитотоксический эффект многокомпонентного загрязнения атмосферы. По изменению уровней накопления элементов на обследованной территории определены пространственные границы зон экологического риска, напряженности и благополучия.

4. Из морфометрических и визуальных параметров сосны для диагностики жизне 4 но го состояния древостоев наибольшей информативностью обладают уровень дефолиации крон деревьев и продолжительность жизни хвои. Показатели, характеризующие изменение длины и массы хвои и побегов, а также числа хвоинок, наиболее значимы при оценке степени угнетения древостоев, располагающихся по градиенту концентраций про-мэмиссий отдельных источников загрязнения.

5. На основе изменения репрезентативных показателей жизненного состояния сосновых древостоев (соотношение белковой и небелковой фракций азота в хвое и уровень дефолиации крон деревьев), на обследованной территории проведено ранжирование древостоев на сильно, средне и слабо угнетенные, а также относительно здоровые (фоновые). Древостой разнйх классов угнетения различаются по количественному содержанию элементов-токсикантов и элементов-биофилов.

6. Картографирование обследованной территории по уровню и характеру загрязнения сосновых ЛёсЬв позволило выделить три поля загрязнения - Улан-Удэнское, Гуеиноозерское и Нижнеселенгинекое, общей площадью 660 тыс. га, отличающихся по количественному соотношению поллютантов и общей токсической нагрузке. Характерной особенностью загрязнения бассейна р. Селенги техногенными эмиссиями является отсутствие выраженного слияния выбросов отдельных промузлов и образования общег» трансрегионального поля загрязнения.

!Г

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Михайлова Т.А., Бережная Н.С., Афанасьева Л.В. Атмосферное загрязнение к^к один из факторов, определяющих состояние лесов Байкальской природной территории // Мат. межд. науч. конф. «Закон Российской федерации «Об охране оз. Б шкал» как фактор устойчивого развития Байкальского региона». - Иркутск, 2003. - С. 162-164.

2. Михайлова Т.А., Бережная Н.С., Игнатьева О.В., Афанасьева Л.В. Изменение баланса элементов в хвое сосны обыкновенной при техногенном загрязнении /■' Сибирский экологический журнал. - 2003. - № 6. - С. 755-762.

3. Афанасьева JI.B. Пространственная динамика и состояние сосновых лесов Западного Забайкалья // Мат. всерос. конф. «Структурно-функциональная организация и динамика лесов». - Красноярск, 2004. • С. 250-252.

4. Afanasieva L V. Estimation of industrial emissions on pine forests of the Uda river valley // Abst. intern, conf. «Science for watershed conservation». - Ulan-Ude, 2004. - P. 48-49.

5. Афанасьева JI.B., Кашин B.K., Михайлова T.A., Плешанов А.С., Бережная Н.С. Элементный состав хвои и морфометрические параметры сосны обыкновенной в условиях атмосферного промышленного загрязнения в Западном Забайкалье // Хвойные бореальной зоны. - 2004. - № 2. - С. 112-119.

6. Mikhailova Т. A., Berezhnaya N. S., Ignatieva О. V., Suvorova G. G., Afanasieva L. V. Complex Assessment of Forest Condition under Air Pollution Impacts // Abst. 6th intern, symp. «Responses to Air Pollution and Global Changes from Molecular Biology to Plant Production and Ecosystem» - Tsu-kuba, Yatabe Printing Co., 2004. - P. 162.

7. Афанасьева JI.B. Химический состав хвои сосны обыкновенной в Западном Забайкалье // Мат. межд. науч. шк.-конф. «Экология Южной Сибири». - Абакан, 2004. - С. 8-9.

8. Афанасьева JI.B., Бережная Н.С. Накопление серы в хвое сосны обыкновенной как индикатор воздействия атмосферного промышленного загрязнения на леса Западного Забайкалья // Тез. докл. межд. шк.-конф. «Биология - наука XXI века». - Пущино, 2005. - С. 253.

9. Афанасьева JI.B., Кашин В.К., Михайлова Т.А. Влияние промышленного загрязнения на накопление серы в хвое сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в юго-западном Забайкалье // Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - Т. 13. - № 3. - С. 461-467.

п 5 п

РНБ Русский фонд

2006-4 19617

Подписано в печать 04.10.2005 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1,1 печ. л. Тираж 100. Заказ № 104.

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН 670047 г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Афанасьева, Лариса Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ АЭРОПРОМВЫБРОСОВ НА ЛЕСНЫЕ

ЭКОСИТЕМЫ (обзор литературы).

ГЛАВА 2. ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Природные условия района исследований.

2.1.1. Географическое положение.

2.1.2. Геологическое строение.

2.1.3. Рельеф.

2.1.4. Климат.

2.1.5. Почвообразующие породы и почвы.

2.1.6. Растительность.

2.2. Характеристика загрязнения территории Республики Бурятия атмосферными выбросами промышленных предприятий.

А ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ХВОЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В БАССЕЙНЕ Р. СЕЛЕНГИ

4.1. Фоновое содержание химических элементов в хвое сосны

4.2. Влияние промышленного загрязнения на содержание химических элементов в хвое сосны

4.2.1. Содержание общей серы.

4.2.2. Содержание фтора.

4.2.3. Содержание кремния.

4.2.4. Содержание тяжелых металлов ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, железо, марганец).

4.2.5. Содержание макроэлементов азот, фосфор, калий, кальций, магний) и натрия.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДРЕВОСТОЕВ СОСНЫ

ОБЫКНОВЕННОЙ ПО МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

5.1. Визуальные и морфометрические и параметры сосны

5.1.1. Уровень дефолиации крон и продолжительность жизни хвои.

5.1.2. Состояние хвои и побегов.

5.2. Показатели азотного обмена хвои сосны, загрязняемой промышленными эмиссиями.

5.3. Оценка жизненного состояния древостоев сосны на обследованной территории.

ГЛАВА 6. ЭКОЛОГО-ФИТОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ

КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ БАССЕЙНА Р. СЕЛЕНГИ

6.1. Методологический и методический подходы к построению эколого-фитотоксикологических карт на разные участки

Байкальской природной территории.

6.2. Картографирование территории бассейна р. Селенги по уровню и характеру загрязнения древостоев сосны.

6.3. Картографирование территории бассейна р. Селенги по жизненному состоянию древостоев сосны.

ВБ1ВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние атмосферного промышленного загрязнения на сосновые леса бассейна реки Селенги"

Актуальность работы. В сохранении экологического равновесия в бассейне оз. Байкал особая роль принадлежит лесам, занимающим около 72% всей площади водосборного бассейна и выполняющим важнейшие водоохранные, водорегулирующие и почвозащитные функции. В настоящее время среди многочисленных стрессовых факторов, действующих на леса, на первый план все ф чаще выходит атмосферное загрязнение, особенно опасное для хвойных древостоев, доминирующих в регионе. Считается, что хвойные породы по чувствительности к атмосферным токсикантам близки ко мхам и лишайникам (Гудери-ан, 1979), поэтому оценка их жизненного состояния может рассматриваться как важный аспект индикации среды обитания человека.

Процесс деградации лесных экосистем под влиянием атмосферного загрязнения сложен и многообразен и, как правило, уже не имеет локального характера, а охватывает крупные регионы (Плешанов, Михайлова, 1998; Михайлова, 2003). Одним из таких регионов является Байкальская природная территория (БПТ), включающая, в том числе и Республику Бурятия. В соответствии с законом «Об охране оз. Байкал» (Природоохранное., 2002), на БПТ выделены три экологические зоны: центральная, буферная и зона атмосферного влияния. При этом участки с неблагополучной экологической обстановкой, вызванной воздействием токсических эмиссий местных промышленных агломераций, локальных источников и трансрегионального переноса поллютантов, отмечаются ^ во всех трех экологических зонах.

Наряду с довольно хорошей изученностью состояния лесов в южной части центральной зоны и зоны атмосферного влияния БПТ (Михайлова, 2003), работ, связанных с воздействием аэропромвыбросов на леса буферной зоны, практически не проводилось. Вследствие этого, исследование лесов бассейна р. Селенги (Забайкалье), территория которого входит в буферную зону БПТ и на которой размещены промышленные узлы Республики Бурятия, является актуальной научной задачей, отвечающей практическим запросам природопользования и охраны окружающей среды.

Цель рпПотм — изучение влияния атмосферных выбросов промузлов Республики Бурятия на элементный состав хвои и морфофизиологические показатели деревьев сосны обыкновенной и оценка уровня загрязнения и жизненного состояния сосновых лесов бассейна р. Селенги.

Для достижения цели были определены следующие задачи:

1. Выделить репрезентативные ключевые участки (пробные площади) для обследования лесов с учетом расположения источников загрязнения и природных особенностей территории бассейна р. Селенги.

2. Определить фоновые концентрации химических элементов в хвое сосны обыкновенной, произрастающей в условиях Забайкалья.

3. Выявить уровни накопления элементов-загрязнителей и содержание элементов-биофилов в хвое сосны при воздействии аэропромвыбросов.

4. Определить визуальные и морфометрические параметры деревьев сосны на выделенных пробных площадях.

5. Оценить жизненное состояние древостоев сосны по морфофизиологи9 ческим показателям.

6. Провести картографирование обследованной территории по уровню и характеру загрязнения, а также по жизненному состоянию древостоев сосны.

Научная нопизиа. Впервые на водосборной территории оз. Байкал (в пределах бассейна р. Селенги) дана оценка состояния лесных экосистем по комплексу морфофизиологических показателей деревьев и изменению элементного состава хвои сосны обыкновенной под влиянием атмосферного промышленного загрязнения. Определены фоновые концентрации 16 химических элементов в хвое сосны для условий Забайкалья. Составлены ряды накопления химических элементов в хвое сосны в условиях промышленного загрязнения, отражающие уровень токсической нагрузки на древостой и специфику выбросов разных промузлов. Проведено ранжирование древостоев по степени их ослабления и уровню загрязнения техногенными эмиссиями. Выявлены региональные особенности зафязнения обследованной территории, которые заключаются в отсутствии выраженного слияния выбросов отдельных промузлов и образования общего транерегионального поля загрязнения.

Практическая значниость. Разработанные на основании полученных результатов карты-схемы загрязнения и жизненного состояния сосновых лесов Забайкалья существенно восполняют недостающие данные о состоянии лесов водосборного бассейна оз. Байкал. Эти материалы необходимы также для создания комплексной эколого-фитотоксикологической карты всей БПТ. Карты имеют информационно-оценочный характер и могут быть использованы административными и хозяйственными органами для принятия управленческих решений по основным направлениям экологической деятельности. Создание таких карт может рассматриваться как эффективная технологическая основа устойчивого управления лесами, включающая мероприятия, направленные на оптимизацию лесного фонда Байкальского региона. Результаты исследований использованы при выполнении гранта РФФИ-Байкал (№ 0,5-04-97219).

Защищаемые положения.

1. Для фоновых территорий обследованного региона характерно относительно стабильное содержание химических элементов в хвое сосны обыкновенной, которое может служить основным критерием при оценке степени техногенного загрязнения лесов.

2. При крупномасштабных исследованиях наиболее информативными параметрами, отражающими жизненное состояние деревьев, являются соотношение белковой и небелковой фракций азота в хвое и уровень дефолиации крон, обнаруживающие наиболее тесные корреляционные связи с накоплением элементов-токсикантов.

3. На водосборной территории оз. Байкал в пределах Республики Бурятия в современный период выделяются отдельные поля загрязнения аэропромвыб-росами основных промышленных центров, слияния техногенных эмиссий не наблюдается.

Аирооаиии работы. Результаты исследований доложены на ряде международных, всероссийских и региональных конференций, в том числе: «Закон Российской Федерации «Об охране оз. Байкал» как фактор устойчивого развития Байкальского региона» (Иркутск, 2003); «Стационарные лесоэкологические исследования: методы, итоги, перспективы» (Сыктывкар, 2003); «Science for watershed conservation: multidisciplinary approaches for natural resource management» (Ulan-Ude, 2004); «Структурно-функциональная организация и динамика лесов» (Красноярск, 2004); «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2004); «Plant responses to air pollution and global changes from molecular biology to plant production and ecosystem (Tsukuba, Japan, 2004); «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2005); «Актуальные проблемы геохимической экологии» (Семипалатинск, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 188 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц и ИЗ рисунков. Список литературы включает 227 отечественных и 29 иностранных источников.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Афанасьева, Лариса Владимировна

выводы

1. Для хвои сосны обыкновенной, произрастающей на фоновых территориях бассейна р. Селенги, характерно относительно стабильное, с варьированием в пределах ± 10% от среднефоновых значений, содержание химических элементов, которое может служить критерием для оценки степени техногенного загрязнения лесов.

2. Атмосферное промышленное загрязнение является важным фактором формирования и перераспределения элементного состава хвои сосны на обследованной водосборной территории оз. Байкал. На территории промузлов и расстоянии до 20 км от них на фоне увеличения в хвое сосны в 2-5 раз содержания серы, фтора, кремния и тяжелых металлов (особенно свинца, железа, кадмия) отмечается снижение концентраций калия, марганца, фосфора.

3. На основе коэффициентов концентрации химических элементов в хвое сосны составлены ряды их накопления, отражающие вклад отдельных элементов в результирующий фитотоксический эффект многокомпонентного загрязнения атмосферы. По изменению уровней накопления элементов на обследованной территории определены пространственные границы зон экологического риска, напряженности и благополучия.

4. Из морфометрических и визуальных параметров сосны для диагностики жизненного состояния древостоев наибольшей информативностью обладают уровень дефолиации крон деревьев и продолжительность жизни хвои. Показатели, характеризующие изменение длины и массы хвои и побегов, а также числа хвоинок, наиболее значимы при оценке степени угнетения древостоев, располагающихся по градиенту концентраций промэмиссий отдельных источников загрязнения.

5. На основе изменения репрезентативных показателей жизненного состояния сосновых древостоев (соотношение белковой и небелковой фракций азота в хвое и уровень дефолиации крон деревьев), на обследованной территории проведено ранжирование древостоев на сильно, средне и слабо угнетенные, а также относительно здоровые (фоновые). Древостой разных классов угнетения различаются по количественному содержанию элементов-токсикантов и элементов-биофилов.

6. Картографирование обследованной территории по уровню и характеру загрязнения сосновых лесов позволило выделить три поля загрязнения - Улан-Удэнское, Гусиноозерское и Нижнеселенгинское, общей площадью 660 тыс. га, отличающихся по количественному соотношению поллютантов и общей токсической нагрузке. Характерной особенностью загрязнения бассейна р. Селенги техногенными эмиссиями является отсутствие выраженного слияния выбросов отдельных промузлов и образования общего трансрегионального поля загрязнения.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Афанасьева, Лариса Владимировна, Улан-Удэ

1. Агрохимические методы исследования почв / Под ред. А.В.Соколова. М.: Наука, 1975.-656 с.

2. Айдиняп Р.Х., Иванова М.С., Соловьева Т.Г. Методы извлечения и определения различных форм серы в почвах и растениях. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1968. - 22 с.

3. Алексеев В.А., Рак Л.Д. Признаки ослабления деревьев ели под влиянием атмосферного загрязнения // Лесоведение. 1985. №5. - С. 37-43.

4. Алексеев В.А. Некоторые вопросы диагностики и классификации поврежденных загрязнением лесных экосистем // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. - С. 38-54.

5. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987.- 142 с.

6. Алешин Е.П., Пономарев А.А. Физиология растений. М.: Наука, 1979. -306 с.

7. Антипов В.Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам. -Минск, 1979.-215 с.

8. Антропогенное воздействие на экосистемы Кольского Севера. Апатиты: КНЦ АН СССР, 1988. - 104 с.

9. Аргучинцев В.К., Аргучинцева А.В. О распределении атмосферных примесей в районе Гусиноозерской ГРЭС // География и природные ресурсы. 1993. - № 4. - С. 65-68.

10. Аржанова B.C., Елпатьевский П.В. Геохимия ландшафтов и техногенез. -М.: Наука, 1990.-194 с.

11. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970.-487 с.

12. Атлас Забайкалья. М.; Иркутск, 1967. - 176 с.

13. Афанасьева Л.В., Кашин В.К. Михайлова Т.А. Влияние промышленного загрязнения на накопление серы в хвое сосны обыкновенной (Pimts sylvestris L.) вюго-западном Забайкалье // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. -Т. 13. - JV« 3. - С. 461-467.

14. Барахтенова Л. А. Диагностика устойчивости сосновых лесов при техногенном загрязнении. Ч. 2. Физиологический тест // Сибирский биологический журнал. 1991.-№ 6.-С. 46-55.

15. Барахтенова Л. А. Диагностика устойчивости сосновых лесов при техногенном загрязнении. Ч. 3. Пороговые концентрации серы. Сибирский биологический журнал. - 1992. - Вып. 1. - С. 38-44.

16. Барахтенова Л. А. Фосфорный обмен и повреждаемость сосны обыкновенной техногенными эмиссиями. Сибирский биологический журнал. - 1992 а. -Вып. 2. - С. 29-36.

17. Барахтенова Л.А. Влияние поллютантов на обмен веществ и состояние сосны обыкновенной в условиях техногенного загрязнения. Автореф. дис. докт. биол. наук. - Новосибирск, 1993. - 34 с.

18. Барахтенова Л.А. Кузьмина Г.П. Диагностика устойчивости сосновых лесов при техногенном загрязнении. Ч. 1. Лесоводственный тест // Сибирский биологический журнал. 1991а. - № 6. - С. 38-46.

19. Барахтенова Л.А., Николаевский B.C. Влияние сернистого газа на фотосинтез растений. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. - 86 с.

20. Батраева А.А. Содержание серы в хвое пихты сибирской как показатель загрязнения атмосферы // География и природные ресурсы. 1990. 3. -С. 66-70

21. Башкин В.Н., Касимов Н.С. Биогеохимия. М.: Научный мир, 2004. - 648 с.

22. Бейкер Б.Г. Химия окружающей среды. М.: Химия, 1982. - 237 с.

23. Белоголовов В.Ф. Геохимический атлас Улан-Удэ. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1989. - 51 с.

24. Бережная Н.С. Мониторинг атмосферного загрязнения фторидами лесов юго-западной части Байкальского региона // Современные проблемы байкало-ведения. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2001. - С. 9-18.

25. Бериня Л.Я Загрязнение металлами растений в придорожных зонах автомагистралей // Загрязнение природной среды выбросами автотранспорта. Рига, 1980.-С. 28-45.

26. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р.Шуберта. М.: Мир, 1988.- 350 с.

27. Биохимические индикаторы стрессового состояния древесных растений / Н.Е. Судачкова и др. Новосибирск, 1992. - 176 с.

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

29. Будаев Х.Р., Будаева С.Э., Дамбиев Э.Ц. Защитное лесоразведение в Бурятской АССР. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1982. - 184 с.

30. Бузыкин А.И. Сосновые леса и лесовосстановительные процессы в бассейне р. Уды (Бурятская АССР) // Труды Ин-та леса и древесины. Красноярск, 1963. -Т. LVII.-C. 56-63.

31. Бузыкин А.И. Леса Бурятской АССР // Леса СССР. Т.4. - М: Наука, 1969. -С. 388-437.

32. Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С. Изменчивость морфометрических показателей хвои сосны обыкновенной и содержания в ней азота, фосфора и калия // Метаболизм хвойных в связи с периодичностью их роста. Красноярск, 1973. -С. 39-49.

33. Буинова М.Г., Бойков Т.Г. Влияние газообразных промвыбросов Селенгин-ского целлюлозно-картонного комбината в зоне оз. Байкал // Человек у Байкала и среда его обитания. Улан-Удэ, 1991. - С. 104-108.

34. Булгаков Н.Г. Индикация состояния природных экосистем и нормирование факторов окружающей среды: обзор существующих подходов // Успехи современной биологии. 2002. - т. 122. - № 2.-е. 115-135.

35. Бурятия: природные ресурсы (вып.1).- Улан-Удэ, 1997. 280 с.

36. Власенко В.Э., Менщиков C.J1., Махнев Л.К. Состояние и устойчивость хвойных лесов в условиях аэротехногенного загрязнения на среднем Урале. -Экология. 1995. - № 3. - С. 193-196.

37. Власюк П.Л. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Киев, 1969.-516 с.

38. Влияние загрязнений воздуха на растительность / Под ред. X. Десслера М.: Лесная пром-сть, 1981. - 184 с.

39. Влияние SO2 на растения. Вильнюс, 1982. - 241 с.

40. Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова / Под ред. Б.Н. Норина и В.Т. Ярмишко. Л., 1990. - 196 с.

41. Воздействие промышленных эмиссий на хвойные лева Приангарья / Т.А. Михайлова и др. // Тез.докл. междунар. совещ. «Байкал природная лаборатория для исследования окружающей среды и климата». Т. 17. Иркутск: Изд-во ЛИСНА, 1994.-С. 32-33.

42. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург: Наука, 1994.-280 с.

43. Воронин В.И, Михайлова Т.А., Щербатюк А.С. Состояние пригородных лесов городов Иркутска и Шелехова // Тез.докл. междунар. конф. «Экология Сибири» Иркутск: ИПИ, 1993. - С.64-65.

44. Воронков М.Г., Кузнецов И.Г. Кремний в живой природе. Новосибирск: Наука, 1984. - 157 с.

45. Выркина Л.А. Диагностика загрязнения среды по состоянию хвои // Проблемы рационального природопользования в Восточной Сибири. Иркутск, 1984. - С. 100-101.

46. Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. М.: Геос, 1999. - 252с.

47. Геоботаническое районирование СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1947. - 240с.

48. Геоэкологические проблемы приселенгинского Забайкалья / Снытко В.А. и др. // География и природные ресурсы. 1996. - № 1,- С. 56-64.

49. Гире Г.И. Физиология ослабленного дерева. Новосибирск, 1982. - 256 с.

50. Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека / Под ред. Г.К. Скрябина. М., 1983. - 263 с.

51. Голод Д.С., Красовский E.JI. Техногенное воздействие на лесные экосистемы и толерантность древесных растений // Экологические и физиологические аспекты антропотолерантности. Таллин, 1986. - С. 44-46.

52. Грачев М.А. О современном состоянии экологической системы оз. Байкал. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 156 с.

53. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. М.: Мир, 1979. - 200 с.

54. Демидчик В.В., Соколин А.И., Юрин В.М. Токсичность избытка меди и толерантность к нему растений // Успехи совр. биологии. 2001. - Т. 121. -Вып. 5. -С. 511-525.

55. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир, 1966. - 816 с.

56. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Издат. центр «Академия», 2003. - 400 с.

57. Дончева А.В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности. М.: Лесн. пром-сть, 1978.-98 с.

58. Дурмишидзе С.В., Угрехелидзе Д.Ш., Митайшвили Т.Н. Метаболизм химических загрязнителей биосферы в растениях // Проблемы фитогигиены и охраны окружающей среды. Л.: ЗИН АН СССР, 1981. - С. 112-117.

59. Жуков В.М. Климат Бурятской АССР. Улан-Удэ, 1960. - 188 с.

60. Зубарева О.Н. Влияние выбросов промышленных предприятий в Средней Сибири на сосну обыкновенную Автореф. дис. канд. биол. наук. - Красноярск, 1993. - 21 с.

61. Зубарева О.Н., Скрипальщикова Л.Н., Грешилова Н.В., Харук В.И. Зонирование ландшафтов, подверженных техногенному воздействию выбросов Норильского горно-металлургического комбината // Экология. 2003. - № 6. - С. 415-420.

62. Игнатенко Л.Л., Тарабрин В.П. Аминокислотный обмен древесных растений в условиях промышленного загрязнения // Газоустойчивость растений. -Вып. 3. Пермь, 1975. - С. 48-58.

63. Измайлов С.Ф. Азотный обмен в растениях. М.: Наука, 1986. - 320 с.

64. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. J1.: Гид-рометеоиздат, 1980.- 356 с.

65. Ильин В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов Мп, Си, Мо, В в южной части Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1973. - 206 с.

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

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

68. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. Киев: Наукова думка, 1978.-246 с.

69. Инструкция по экспедиционному лесопатологическому обследованию лесов СССР. М.: Гослесхоз СССР, 1983. - 234 с.

70. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях / Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 439 с.

71. Картографическая оценча состояния растительности, загрязняемой аэро-промвыбросами промышленных центров Верхнего Приангарья / Плешанов А.С. < и др. // Проблемы земной цивилизации. Вып. 1. - Часть 1. - Иркутск: Изд-во ИГТУ, 1999.-С. 109-113.

72. Кашин В.К. Цинк в основных компонентах ландшафтов бассейна оз. Байкал // Геохимия. 1999. - № 1. - С. 57 - 68.

73. Кашин В.К. Свинец в абиотических компонентах и растениях ландшафтов Забайкалья // Геохимия. 2002. - № 7. - С. 794 - 800.

74. Кашулина Г.М. Аэротехногенная трансформация почв европейского субарктического региона. 4.1. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2002. - 158 с.

75. Киселева Е.К. Анализ фторсодержащих соединений. М.; J1: Химия, 1966.220 с.

76. Кнщенко И.Т. Сезонный рост хвои сосны в различных типах леса // Лесоведение. 1978. - № 2. - С. 24-32.

77. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. - 224 с.

78. Ковалевский А.Л. Биогеохимические поиски рудных месторождений. М.: Недра, 1991. - 172 с.

79. Колесников М.П. Формы кремния в растениях // Успехи современной химии. 2001. - Т. 41. - С. 301-333.

80. Кондратюк Е.Н. Промышленная ботаника. Киев: Н. Думка, 1980. - 257 с.

81. Конова Н.И., Летунова С.В. Марганец в биосфере (экологические аспекты). -М.: Наука, 1991.- 144 с.

82. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. -СПб: Изд-во Крисмас, 1998. 896 с.

83. Корсунов В.М. Цыбжитов Ц.Х. Почвенный покров бассейна оз. Байкал // Почвенные ресурсы Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1989. - С. 4-12.

84. Корсунов В.М., Гынинова А.Б., Сымпилова Д.П., Балсанова Л.Д., Корсунов А.В. Разнообразие почв подтайги Селенгинского среднегорья // Почвоведение. -2002.-№5.-С. 545-551.

85. Краснощеков Ю.Н. Почвозащитная роль горных лесов бассейна оз. Байкал. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 224 с.

86. Краснощеков Ю.Н., Горбачев В.Н. Лесные почвы бассейна оз. Байкал. Новосибирск: Наука, 1987. - 144 с.

87. Кулагин Ю.З. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование. М., 1980.- 167 с.

88. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высш. шк., 1980. - 293 с.

89. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. - 198 с.

90. Лесные ландшафты Беларуси. Минск.: Наука и техника, 1992. - 295с.

91. Лесопатологические исследования в Прибайкалье. Иркутск: Изд-во СИ-ФИБР СО АН СССР, 1989. - 148 с.

92. Лукина Н.В., Никонов В.В. Поглощение аэротехногенных загрязнителей растениями сосняков на северо-западе Кольского полуострова // Лесоведение. -1993. № 6. - С. 34-41.

93. Лукина Н.В., Никонов В.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения. В 2-х ч. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1996. -Ч. 1.-213 е.; Ч. 2.-192 с.

94. Лукина Н.В., Никонов В.В. Питательный режим лесов северной тайги: природные и техногенные аспекты. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1998. - 316 с.

95. Ляигузова И.В., Чертов О.Г. Химический состав растений при атмосферном и почвенном загрязнении // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. -Л.: Наука, 1990.-С. 80-90.

96. Макеев О.В. Дерновые таежные почвы юга Средней Сибири. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1959. - 347 с.

97. Мартышок А.А., Ромашевич Е.В. Особенности накопления серы в хвое сосны в условиях загрязнения атмосферы промышленными выбросами // Материалы VII науч. конф. Пушкино, 1984. - С. 274-276.

98. Массель Г.И., Щвец М.М., Дударева Л.В. Влияние промэмиссий на химический состав пихтовых древостоев Хамар-Дабана // Проблемы экологии лесов Прибайкалья. Иркутск: СИФИБР СО АН СССР, 1991. - С. 34-67.

99. Медведев Н.Е. Леса и лесное хозяйство Бурятии. Улан-Удэ: Изд-во ОАО "Республиканская типография", 2004. - 232 с

100. Методические указания по применению удобрений, содержащих серу. -М.: Изд-во МСХ СССР, 1983. 23 с.

101. Методы биохимических исследований растений / Под ред. А.И.Ермакова -Л.: Агропромиздат, 1987. 430 с.

102. Методологический подход к комплексному картографированию техноген-но нарушенных экосистем. Вып.8. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. -С.86-88.

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

104. Михайленко М.М. Почвы южной тайги Западного Забайкалья. М.: Наука, 1967.- 159 с.

105. Михайлов Н.И. Горы южной Сибири. М.: Географиздат, 1961. - 236 с.

106. Михайлова Т.А. Физиолого-биохимические изменения у хвойных растений, вызываемые воздействием фтористого водорода // Изв. СО АН СССР, сер. биолог. 1984. - Вып. 3. - С. 74-80.

107. Михайлова Т.А. Эколого-физиологическая состояния лесов, загрязняемых промышленными эмиссиями: Автореф. дис. докт. биол. наук. Иркутск, 1997. -47 с.

108. Михайлова Т.А. Физиологическое состояние сосновых лесов (Карта М 1:1 000 000) // Государственный доклад: О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 1999 году. Иркутск: Госкомприроды Ирк. обл, 2000. -С.88.

109. Михайлова Т.А. Влияние промышленных выбросов на леса Байкальской природной территории // География и природные ресурсы. 2003. - №1. - С. 5159.

110. Михайлова Т.Л., Бережных Е.Д. Анатомические изменения тканей хвои при воздействии фтористого водорода// Лесоведение. 1995. -№1. - С. 84-88.

111. Михайлова Т.А., Бережная Н.С., Игнатьева О.В., Афанасьева Л.В. Изменение баланса элементов в хвое сосны обыкновенной при техногенном загрязнении // Сиб. экол. жури. 2003. - № 6. - С. 755-762.

112. Михайлова Т.А., Бережная Н.С., Афанасьева Л.В., Игнатьева О.В., Шерги-на О.В. Воздействие фторсодержащих соединений на состояние хвойных лесов Предбайкалья // Лесоведение. 2005. - № 2. - С.38-45.

113. Молчанов А.А. Гидрологическая роль леса. М.: Наука, 1952. - 485 с.

114. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М., Л.: Гослесбумиздат, 1949. - 456 с.

115. Мочалова А.Д. Спектрометрический метод определения серы в растениях // Сельское хозяйство за рубежом. 1975. - N4. - С. 17.

116. Неверова О.А. Биоэкологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха по состоянию древесных растений. Новосибирск: Наука, 2001. - 119 с.

117. Негруцкая Г.М. Изменение содержания серы и азотистых веществ в хвое сосен, пораженных вредными газами // Растения и промышленная среда. Киев: Наук, думка, 1968. - С. 105-111.

118. Никифоров Д.М. Эколого-географическая оценка состояния воздушной среды Иволгино-Удинской котловины: Автореф. дне. канд. географ, наук. -Улан-Удэ, 1999.-20 с.

119. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений. -Новосибирск: Наука, 1979. 278 с.

120. Никонов В.В. Лукина II.В. Питательный режим сосновых лесов в условиях аэротехногенного загрязнения на Кольском полуострове // Лесоведение. 1994. -№ 1.-С. 37-44.

121. Новицкая Ю.Е., Чикина П.А. Азотный обмен у сосны на Севере. Л.: Наука, 1980.- 121 с.

122. Ногина Н.А. Почвы Забайкалья. М.: Наука, 1964. - 314 с.

123. Обмен вещества и энергии в сосновых лесах европейского Севера. Л.: Наука, 1977.-304 с.

124. Окорков В.В., Абдрахманов М.А. Содержание фтора в почве и растениях при применении средств химизации в степной зоне Казахстана // Агрохимия. -1994.12.-С. 85-95.

125. Осколков В.А., Воронин В.И. Репродуктивный процесс сосны обыкновенной в Верхнем Приангарье при техногенном загрязнении. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2003.- 140 с.

126. Оттар Б., Довленд X., Семб А. Дальний перенос загрязняющих веществ в атмосфере и кислотные остатки // Загрязнение воздуха и жизнь растений. Л., 1988.-С. 60-97.

127. Охрана оз. Байкал и обеспечение рационального природопользования на БПТ / Ежегодный доклад правит, комиссии по Байкалу. М., 2000. - 192 с.

128. Павлов И.Н. Физиологические процессы древесных растений в условиях атмосферного загрязнения / Тез. докл. науч. конф. «Изучение, охрана и рациональное использование природных ресурсов». Уфа, 1989. - С. 42.

129. Панин М.С., Бирюкова Я.Н. Закономерности аккумуляции меди и цинка в ризосфере растений // Агрохимия, 2005. № 1. - С.53-60.

130. Парибок Т. А. Загрязнение растений металлами и его эколого-физиологические последствия: (Обзор) // Растения в экстремальных условиях минерального питания. JI., 1983. - С. 82-99.

131. Пастернак П.С., Ворон В.П., Стельмахова Т.Ф. Воздействие загрязнения атмосферы на сосновые леса Донбасса // Лесоведение. 1993. - № 2. - С. 28-38.

132. Пельтехина Р.И., Тарабрин В.П. Газоустойчивость растений. Пермь, 1975.- 102 с.

133. Петровская-Баранова Т.П. Физиология адаптации и интродукции растений. -М.: Наука, 1983.- 152 с.

134. Плешанов А.С., Пиндюра Е.С. Патология кедра в очагах сибирского шелкопряда // Влияние антропогенных и природных факторов на хвойные деревья. Иркутск: СИФИБР СО АН СССР, 1975. - С. 215-240

135. Плешанов А.С., Михайлова Т.А. Формализованный метод картографирования загрязнения растительности аэропромвыбросами // Экологические проблемы урбанизированных территорий. Иркутск: Ин-т географии СО РАН, 1998.-С. 100-105.

136. Плешанов А.С., Михайлова Т.А., Бережная Н.С., Тощаков C.IO. Методологический подход к комплексному картографированию техногенно нарушенных экосистем // Проблемы региональной экологии. Вып.8. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. - С. 44-45.

137. Плохинский Н.А. Биометрия. М.: Наука, 1970. - 368 с.

138. Побединский А.В. Сосновые леса Средней Сибири и Забайкалья. М.: Наука, 1965.-267 с.

139. Попов В.А. Изменение содержания азотистых веществ в листьях древесных растений под влиянием окислов азота и аммиака //Физиолого-биохимические механизмы повреждения и устойчивости растений. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1981. - С. 116-126.

140. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. М.: Наука, 1964. - 192 с.

141. Прайс В. Аналитическая атомно-абсорбционная спектрофотометрия. М.: Мир, 1976.-355 с.

142. Предбайкалье и Забайкалье /отв. ред. B.C. Преображенский. М.: Наука, 1965.-492 с.

143. Предельно допустимые концентрации фтора для хвойных растений. Иркутск: Изд-во СИФИБР СО АН СССР, 1988. - 20 с.

144. Природоохранное законодательство Российской Федерации. Т.2. - СПб., 2002. - 335 с.

145. Проблемы экологии лесов Прибайкалья. Иркутск: Изд-во СИФИБР СО АН СССР, 1991.- 168с.

146. Прокушкин С.Г. Минеральное питание сосны на холодных почвах. Новосибирск, 1982. - 189 с.

147. Промышленная ботаника / Е.Н. Кондратюк и др. Киев: Наук, думка, 1980. -259 с.

148. Пярн Х.Я. О содержании серы в хвое сосны обыкновенной // Тез.докл. всес. науч.-прак. совет. «Влияние промышленного загрязнения на лесные экосистемы и мероприятия по повышению их устойчивости». Каунас, 1984. - С. 52-53.

149. Рассеянные элементы в бореальных лесах / В.В. Никонов и др. М.: Наука, 2004.-616 с.

150. Ринькис Р.Я., Ноллендорф В.Ф. Сбалансированное питание макро- и микроэлементами. Рига: Зинате, 1982. -246 с.

151. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов в основных типах растительности земного шара. М. - JI.: Наука, 1965. - 253 с.

152. Рожков А.А., Козак В.Т. Устойчивость лесов.- М.: Агропромиздат, 1989. -239 с.

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

154. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. J1.: Гидрометеоиздат, 1979.-448 с.

155. Рязанцева Л.Л., Басова С.В., Спеснвцева В.И., Федченко Л.И. Функциональные нарушения насаждений сосны обыкновенной под воздействием техногенных выбросов предприятий Воронежа//Лесоведение. 1999. - № 2.1. С. 22-27.

156. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. - 334 с.

157. Санина Н.Б., Чупарина Е.В., Нестерова А.А. Химический состав растительности Байкальского биосферного заповедника (в связи с проблемой деградации пихтовых лесов северного склона хр. Хамар-Дабан) // Сибирский экологический журнал. 2004. - 1. - С. 57-65.

158. Санитарные правила в лесах СССР. М.: Лесная пром-сть, 1970 .- 16 с.

159. Свинец в окружающей среде / Под ред. В.В. Добровольского. М.: Наука, 1987.- 181 с.

160. Сергейчик С.А. Устойчивость древесных растений в техногенной среде. -Минск: Наука и техника, 1994. 279 с.

161. Сидорович Е.А., Рупасова Ж.А., Бусько Е.Г. Функционирование лесных фитоценозов в условиях антропогенных нагрузок. Минск: Наука и техника, 1985.-230 с.

162. Скрипниченко И.И., Золотарева Б.Н. Поступление ртути в растения при возрастающей концентрации поллютанта в питательной среде // Агрохимия. -1980.-№9.- С. 110-115.

163. СмитУ. Лес и атмосфера. М.: Прогресс, 1985. -430 с.

164. Состояние и охрана окружающей среды в Республике Бурятия в 2002 году /Доклад Гл. упр. МПР. Улан-Удэ: Изд-во: ОАО «Республиканская типография», 2003.- 152 с.

165. Спозито Г. Распределение потенциально опасных следов металлов // Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. М.: Мир, 1993. - С. 9-24.

166. Ссорин В. Л. Корневая система сосны в Забайкалье // Изв. СО АН СССР. -1959.-Вып. 12.-С. 45-51.

167. Судачкова Н.Е. Метаболизм хвойных и формирование древесины. Новосибирск, 1977. - 229 с.

168. Сухарева Т.А., Лукина Н.В. Химический состав и морфометрические характеристики хвои ели сибирской на Кольском полуострове в процессе дегра-дационной сукцессии лесов // Лесоведение. 2004. - №2. - С. 36-43.

169. Сыроид Н.А. Способность хвои ели и сосны выживать в условиях агротехнического загрязнения // Антропогенное воздействие на экосистемы Кольского полуострова. Апатиты: Изд-во КНЦ, 1988. - С. 24-29.

170. Сытник К.М., Мусатенко Л.И., Богданова Т.П. Физиология листа. Киев: Наук, думка, 1978.-393 с.

171. Тарабрин В.П., Шацкая P.M., Пельтехина Р.И., Игнатенко А.А. Влияние тяжелых металлов на метаболизм азотистых соединений // Микроэлементы в окружающей среде. Киев: Наук, думка, 1980. - С. 25-28.

172. Тарчевский В.В. Влияние дымо-газовых выделений промышленных предприятий Урала на растительность // Растения и промышленная среда.- Свердловск: УФ АН СССР, 1964. С. 5-69.

173. Техногенное повреждение притундровых лесов Норильской долины / Ха-рук В.И. и др. // Экология. 1996. - № 6. - С. 424-429.

174. Типы местности и природное районирование Бурятской АССР / B.C. Преображенский и др. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 215 с.

175. Типы лесов гор Южной Сибири / В.Н. Смагин и др. Новосибирск: Наука, 1980-336 с.

176. Томас М.Д. Влияние загрязнений атмосферного воздуха на растения // Загрязнение атмосферного воздуха. Женева: ВОЗ, 1962. - С. 251-306.

177. Торгашева Э.Г. Ультраструктурные изменения хлоропластов мезофилла листа Morus alba (Moraceae) в условиях алюминиевого завода // Ботан. жури. -1984. Т. 69. - Т 7. - С. 921-925.

178. Трасс Х.Х. Криптоиндикационные методы определения степени загрязненности атмосферного воздуха и экологический мониторинг // Охраняемые природные территории Советского Союза, их задачи и некоторые итоги исследования. М., 1983. - С. 130-139.

179. Трофимова И.Е., Буфал В.В., Густокашина Н.Н. Условия формирования качества воздушного бассейна в урбанизированных системах юго-восточного побережья озера Байкал // Сиб. эколог, журнал. 2004. - № 1. - С. 9-17.

180. Тулохонов А.К. Байкальский регион: Проблемы устойчивого развития. -Новосибирск: Наука, 1996. 208 с.

181. Убугунов B.JI., Кашин В.К. Тяжелые металлы в садово-огородных почвах и растениях г. Улан-Удэ. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2004. - 128 с.

182. Удельнова Т.М., Ягодин Б.А. Цинк в жизни растений, животных и человека//Успехи совр. биологии. 1993.-Т. 113.-Вып. 2. - С. 176- 189.

183. Уильяме Д. Металлы жизни. М.: Мир, 1975. - 236 с.

184. Уфимцева К.А. Почвы межгорных котловин южной тайги Забайкалья. -Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1967. 101 с.

185. Фадеева Н.Б. Селенгинское среднегорье. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1963.- 170 с.

186. Феник С.И., Трофимяк Т.Б., Блюм Я.Б. Механизмы формирования устойчивости растений к тяжелым металлам // Успехи совр. биологии. 1995. - Т. 115.-Вып. 3.-С. 261-275.

187. Физиология сосны обыкновенной. Новосибирск: Наука, 1990. - 248 с.

188. Фирсова В.П., Павлова Т.С. Почвенные условия и особенности биологического круговорота веществ в горных сосновых лесах. М.: Наука, 1983. - 164с.

189. Фитотоксичность органических и неорганических загрязнителей / В.П. Та-рабрин и др. Киев: Наук. Думка, 1986. - 216 с.

190. Флора Сибири. Т. 1-14. - Новосибирск: Наука, 1987-2003

191. Харук В.И., Барахтенова Л.А., Коропачинский И.10. Дистанционное зондирование поврежденных древостоев // Докл. АН СССР. 1991. - Т. 320. - № 2. -С. 509-512.

192. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. М.: Изд-во МГУ, 1985.-204 с.

193. Хорват Л. Кислотный дождь. М.: Стройиздат, 1990. - 81 с.

194. Цветков В.Ф., Семенов Б.А. Сосняки Крайнего Севра. М.: Агропромиз-дат, 1985.- 116 с.

195. Целышкер ЮЛ., Малкина И.С., Ковалев А.Г. Структурно-функциональные характеристики хвои сосны и ели в зависимости от длины побегов // Лесоведение. 1992.-№5.-С. 46-54.

196. Цинк и кадмий в окружающей среде / В.А. Алексеенко, Л.В. Алещукин, Л.Е. Беспалько и др. М.: Наука, 1992. - 199 с.

197. Цыбжитов Ц.Х., Убугупова В.И. Генезис и география таежных почв бассейна оз. Байкал. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1992. - 240 с.

198. Цыбжитов Ц.Х, Цыбжитов А.Ц. Почвы бассейна озера Байкал. Т.З. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2000. - 173 с.

199. Чередникова Ю.С. Прибайкальская горная лесорастительная область // Типы лесов гор Южной Сибири. Новосибирск: Наука, 1980. - С. 236-278.

200. Черненькова Т.В. Структурные реакции лесных растений южной и северной тайги на промышленное загрязнение // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. М.: Наука, 1987. - С. 147-157.

201. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М.: Наука, 2002. - 158 с.

202. Черных Н.А., Ладонин В.Ф. Нормирование загрязнения почв тяжелыми металлами // Агрохимия, 1995. № 6. - С. 71-79.

203. Чуваев П.П., Кулагин Ю.З., Гетко Н.В. Вопросы индустриальной экологии и физиологии растений. Минск, 1973. - 52 с.

204. Шакирова Ф.М., Кудоярова Г.Р., Ямалев A.M., Еркеев М.И. Влияние кар-толина на белоксинтезирующий аппарат растений пшеницы в связи с устойчивостыо к мучнистой росе // Физиология растений. 1985. - 32. - № 2. - С. 396400.

205. Шацкая P.M. Влияние промышленной среды на содержание азотистых соединений в древесных растениях. Лвтореф. дис. канд. биол. наук. - Кишинев, 1983.-22 с.

206. Швер Ц.А. Атмосферные осадки на территории СССР. JL: Гидрометеоиз-дат, 1976.-302 с.

207. Швиденко А.З., Ваганов Е.А., Нильсон С. Биосферная роль лесов Россиина старте третьего тысячелетия: углеродный цикл и Протокол Киото // Сибирский экологический журнал. 2003. - № 6. - С. 649-658.

208. Шевякова Н.И. Метаболизм серы в растениях. М.: Наука, 1979. - 166 с.

209. Шелепова О.В., Потатуева Ю.А. Агроэкологическое значение фтора // Агрохимия. 2003. - № 1. - С. 78-87.

210. Шенников А.П. Введение в геоботанику. JL: Изд-во ЛГУ, 1964. - 448 с.

211. Шимашок А.П. Сосновые леса Сибири и Дальнего Востока. М.: Изд-во АН СССР, 1962.- 188 с.

212. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л.: Наука, Ле-шшгр.отд-ние, 1974. - 324 с.

213. Экологический словарь М.: Кокоррд Лтд-Экопром, 1993. - 202 с.

214. Экологическое зонирование Байкальской природной территории / Карта 1:1 000 000 / Под ред. В.А. Снытко и др. Иркутск, 2003.

215. Экология оз. Гусиное / Борисенко и др. Улан-Удэ, 1994. - 199 с.

216. Ярмишко В.Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на европейском севере. СПб.: НИИ химии СПб. ун-та, 1997. - 210 с.

217. Ярошенко П.Д. Геоботаника. Основные понятия, направления и методы. -М.-Л., 1961.-474 с.

218. Aleysius D. Stress metabolism // Biol. Sci. 1995. - V. 26. - P. 45-76

219. Brennan E, Rhoades A.F. The respense of woody species to air pollutants in an urban environment //J.arboriouculture. 1976. - Vol. 2.1. - PP. 1-5.

220. Bosshard W. Kroncnbilder. Eidgeossische anstalt fur das forstliche versuschwe-sen. Birmensgeber, 1986. - 98 p.

221. Bowen H.J.M. Trace elements in biochemestry. New York: Academic Fress, 1966.-241 p.

222. Browne C.L., Fang S.C. Uptake of mercury vapour by wheat. An assimilation model // Plant Physiol. 1978. - Vol. 61. - P. 430-435.

223. Duda S. Zamartoso wybranych metali ciezkich wigliwiu sosny pospolitej (Pinus «> silvestris) w rejonie oddziaywainai emisij huty miedzi // Sylwan. 1981. - V. 125. - N7.9. P. 119-127.

224. Forest ecosystems in industrial regions / Ed. by \V. Grodsinski et. al. -B.:Springer, 1984.-227 p.

225. Garsed S.G., Rutter A.J., Relton J. The effects of sulphur dioxide on the growth of Pinus sylvestris in two soils // Environ. Pollut. 1981. - Vol. 3. - P. 219-232.

226. Jacobson J.S., Weinstein L.H., McCune D.C., Hitchcocr A.E. The accumulaition of fluorine by plants//JAPCA. 1966. - V. 16. - P. 412-417.

227. Jager H.-J., Klein H. Biochemical and physiological effect of SO2 on plants // Angew. Bot. 1980. - Vol. 54. - P. 337-348.

228. Huttl R. F., Fink S. The nutritional status of forests in declaine // Effects of air pollutionts and acidification in combination with climatic factors on forests, soils and waters inNorthern Fennoscandia. Nord, 1990. - P. 119-126.

229. Huttunen S., Laine K., Torvela Н/ Seasonal sulphur contents of pine needles as indices of air pollution // Ann. Bot. Fennici. 1985. - V. 22. - P. 343-359.

230. Kaufman P.В., Bigelow W.C., Petering L.B Silica in developing epidermal cellsof Avena internodes // Science. 1969. - V. 166 . - P. 1015-1020.

231. Knabe W., Pohlmann H. Urfer W. Statistische Uberprufung der Silizium-Hypothese in der Waldschadensforschung // Forstarchiv. 1989. - V. 6. - S. 223-227.

232. Landman G., Bonneau M.,Adrian M. Le deperissement du sapin pectine et de Tepicea commun dans le massif Vosgien estil en relation avec Tetat nutritionnel des peuplements? // Rev. Forest Fr. 1987. - V. 39.1. - P. 5-11.

233. Malhotra S.S., Khan Л. A. Effects of aqueous sulphur dioxide and other air pollutants on acid phosphatase activity in pine seedlings // Biochem. and Physiol. Plants. 1980.-Vol. 175.-P. 228-236.

234. Manual on methodologies and criteria for harmonized sampling, asseament, monitoring and analsis of the effects of air pollution on forests. Hamburg, Prague: BFH and Sachsische Zeitung, 1994. - 477 p.

235. Materna J. Ohrozeni horskych smrcin znrcistenim ovzdusi // Lesnictvi. 1984. -V. 30.7. - P. 559-568.

236. Mertier G.Une nouvelle apprachi de I incidence de la pollution surfules forest // Arboresrencer. 1994. - V. 48. - P. 42-48

237. Molski В., Bytherowicz A., Dmuchowski \V. Total sulphur content of Scots pine (Pimis sylvestris) needles as indirect indicator of SO2 air pollution. Warsaw: Ogrod Bot. RAN, 1980.- 10 p.

238. McNulty I.B., Newman D.W. Mechanism of fluoride induced chlorosis // Ibid. -1961.-Vol. 36.-P. 385-388.

239. Mutsch F. Schwermetalle im Boden asl Immissionsindikatoren auf einem Prall-hang im Raum Achenkirch // FBVA-Ber. 1995. - V. 87. - P. 153-159.

240. Nilsson S., Duinker P. The extent forest decline in Europe: a synthesis of survey results // Environment. 1987. - V. 81. - P. 30-31.

241. Rehfuess K.E. Acidic deposition extend and impact on forest soils, nutrition, growth and disease phenomena in Central Europe: A review // Water, Air and Soil Pollution. - 1989.-P. 1-20.

242. Rozhkov A.S., Mikhailova T.A. The effect of fluorine-containing emissions on conifers. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 1993. - 143 p.

243. Schulze E.D. Air pollution and forest decline in a spruce (Picea abies) forest // science. 1989. - Vol. 244. - P. 776-783.

244. Stainnes E., Lukina N., Nikonov B. A gradient study of 34 elements in the vicinity of a copper-nickel smelter in the Kola Pennsula // Environ.Monit and Assess. -2000.-Vol. 60.-P. 71-78.

245. Studies on the biochemistry and fine^ stracture of silica shell formation in diatoms /Coombs at el. // Plant Physiol. 1983. - Vol. 47. - P. 302-310.

246. Tyler G. The impact of heavy metal pollution on forests // Ambio. 1984. - V. 13.-P. 18-24.

247. Ulrich B. A concept of ecosystem stability and of acid deposition as driving for destabilization // Effects of accumulation of air pollutants in forest ecosystem. -Dordrecht, 1983.-P. 1-29.