WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |

«БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ Материалы Международного совещания 3—7 июня 2002 г. ЕКАТЕРИНБУРГ, 2003 УДК 502.654:631:581.6+582.232 Биологическая ...»

-- [ Страница 1 ] --

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

БОТАНИЧЕСКИЙ САД

БИОЛОГИЧЕСКАЯ

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ

НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

Материалы Международного совещания

3—7 июня 2002 г.

ЕКАТЕРИНБУРГ, 2003

УДК 502.654:631:581.6+582.232

Биологическая рекультивация нарушенных земель: Материалы

Международного совещания, Екатеринбург, 3—7 июня 2002 г.

Екатеринбург: УрО РАН, 2003. ISBN S—7691—1389—8.

Материалы включают доклады, представленные на Международном совещании "Биологическая рекультивация нарушенных земель", которые отражают достижения последнего

десятилетия по таким основным направлениям исследований,

как экологические основы биологической рекультивации нарушенных земель, геохимическая оценка нарушенных и рекультивированных земель, физиолого-биохимическая характеристика растительной продукции техногенных ландшафтов, оценка состояния и динамики техногенных экосистем, итоги экспериментальных работ по рекультивации.

Книга рассчитана на широкий круг специалистов, в том числе в области ботаники, экологии, охраны окружающей среды.

Под редакцией чл.-корр. РАН С.А. Мамаева, д. биол. н. А.К. Махнева, к. биол. н. Т.С. Чибрик Рецензенты: д. биол. н. проф. Г.И. Таршис, д. с-х. н. проф. Н.А. Луганский ISBN 5—7691—1389— Ботанический сад УрО РАН, 2003 г.

Б 8П6(03)1998 ® Авторы, 2003 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Проблемы оптимизации окружающей среды всегда были чрезвычайно важными для промышленных регионов нашей страны. Урал с его мощнейшей горнодобывающей, металлургической и химической промышленностью, безусловно, является наиболее ярким примером целесообразности, а точнее, необходимости разработки и решения самых разнообразных аспектов, связанных с восстановлением нарушенных земель и в том числе их биологической рекультивации. В течение многих лет научные и научно-производственные организации Урала занимались исследованиями в данном направлении и добились определенных успехов.

Учитывая вышеизложенное, становится понятным проведение в этом регионе, и чаще всего в Екатеринбурге, многочисленных совещаний и конференций на данную тему. Правда, в последние годы, когда наук

а стала испытывать значительные трудности с финансированием, периодичность созыва таких форумов несколько изменилась. Последняя научная конференция проходила 5 лет назад в г. Екатеринбурге и пос. Рефтинский. На ней было поставлено немало острых вопросов, связанных с оптимизацией нарушенных земель и использованием различных методов рекультивации техногенных ландшафтов.

В 2002 г. на той же базе (в Екатеринбурге и в пос. Рефтинском) под эгидой двух научных учреждений — Уральского отделения РАН и Уральского государственного университета, а также крупнейшего предприятия — Рефтинской ГРЭС при поддержке Министерства природопользования Свердловской области состоялось очередное совещание по биологической рекультивации нарушенных земель, где собралось большое количество участников, прибывших из уральских городов, а также из Москвы, из сопредельных государств — Украины, Казахстана, из дальнего зарубежья — Болгарии, Австрии, тексты сообщений прислали из Румынии.

В данном сборнике представлены 66 докладов и сообщений.

Весь научный материал можно разделить на 4 основные направления.

1. Проблемы рекультивации промышленных отвалов и техногенных экотопов.

2. Проблемы рекультивации территорий, загрязненных нефтяными отходами.

3. Изучение химических и физических трансформаций почв, подвергающихся техногенным воздействиям.

4. Динамика лесных сообществ, а также агроценозов под воздействием промышленных загрязнений.

Кроме того, 6 статей имеют самостоятельное направление.

Тематика конференции была обширной и разноплановой.

Материалы, публикуемые в сборнике, несомненно, будут полезны широкому кругу специалистов, занимающихся проблемами промышленной ботаники в целом. Читатель получит интересные сведения о закономерностях зарастания отвалов и загрязненных территорий, об изменениях почвенного субстрата на таких площадях. Весьма важными и полезными сведениями для специалистов будут также рекомендации о методах и способах рекультивации горнорудных отвалов, шлаковых полей, шламовых хранилищ, а также пострадавших от загрязнений растительных сообществ.

С.А. Мамаев Председатель Комиссии по охране природы УрО РАН Член-корреспондент РАН

СОСТОЯНИЕ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ

В УСЛОВИЯХ ПОДТОПЛЕНИЯ

1 Д. Г. Аскаров, \ Н. А. Мартьянов \ 'Уфимский лесхоз-техникум, Уфа, Институт биологии Уфимского научного центра РАН, Уфа В среднем течении р.Белой, на левобережье, находится лесной массив, на протяжении ряда лет испытывающий воздействие паводковых вод и подпора в результате строительства плотины. Рельеф участка волнистый, плоскоувалистый. В лесорастительном отношении — это район дубовых лесов (Рябчинский, 1961), а согласно ботанико-географическому делению территории Башкирии — это район Предбельской лесостепи (Горчаковский, 1988).

Почвы района серые и темно-серые слабооподзоленные и черноземы слабооподзоленные, выщелоченные и карбонатные. Леса образуются липой мелколистной, дубом черешчатым, кленом остролистным, ильмом горным, березой повислой. Реже встречаются леса из осины, вяза гладкого, ольхи серой и черной. В прирусловых частях пойм лесные насаждения представлены тополями, черным и белым. Основные типы леса снытевые, широкотравные, злаковые, вейниковые и крапивно-таволговые (Рябчинский, 1961).

Климат района резкоконтинентальный (средняя годовая температура воздуха +2,5 °С, средняя температура самого холодного месяца (январь) -14,6 °С, самого теплого (июль) +19 °С). Плюсовые температуры могут отмечаться во все месяцы года, а безморозным является только июль. Поздневесенние заморозки возможны вплоть до 3 июня, а раннеосенние отмечаются с 10 августа. Средняя продолжительность безморозного периода равна 137 дням. Близка к этому продолжительность малого вегетационного периода (дни со средней температурой более 10 °С), равная 134 дням (10 мая — 20 сентября), большой вегетационный период (дни со средней температурой более 5 °С) равен в среднем 164 дням (20 апреля — 5 октября). Почва, как правило, начинает промерзать в ноябре, максимальное промерзание наблюдается в марте (до 90 см на открытых местоположениях). Среднегодовое количество осадков равняется 419 мм. Распределение осадков по месяцам благоприятное для растительности: характеризуется минимумами в зимние месяцы с накоплением их в виде снега и максимумами во время интенсивной вегетации. Средняя дата формирования снежного покрова 15 ноября, его схода — 20 апреля, а среднее число дней с устойчивым снежным покровом — 164. Накопление снега постепенное до февраля (68 мм), максимальная средняя высота снежного покрова приходится на март с запасом 73 мм. Средняя годовая влажность воздуха (относительная влажность) равна 75 %, доходит до 85 % в декабре, а минимальная характерна для мая — 59 %.

Участок исследований (2—8-й кварталы Красноярского лесничества учебно-опытного лесхоза Башкирского государственного аграрного университета) находится в условиях первой надпойменной террасы, носящей выраженные следы типичной сегментно-гривистой поймы р. Белой (Миркин, 1973). Часть насаждений, представленная в основном черноолынатниками, относится к притеррасью. Типичный сегментно-гривистый ландшафт часто нарушается в связи с тем, что исследуемая территория расположена не только в зоне влияния паводков р. Белой, но и находится в излучинах цепи старичных озер и перетоков, а также небольших озер карстового происхождения. В условиях поймы для растительности наряду с обычными климатическими факторами имеют большое значение и специфические воздействия поемности (продолжительность и высота стояния паводка), аллювиальности (интенсивность отложения и дисперсность аллювиальных отложений) и уровня грунтовых вод. Первая надпойменная терраса при этом характеризуется непродолжительными стояниями паводковых вод, затапливанием не каждый год, слабо выраженным отложением иловатых частиц (Попова, 1970; Миркин, 1973; Фаткуллин, 1974). Притеррасная часть при близких режимах поемности и аллювиальности имеет более низкие высотные отметки и характеризуется заболачиванием из-за выклинивания грунтовых вод. Абсолютные высотные отметки исследуемой территории находятся в пределах 84,2—85,8 м при уровне зеркала озер 83—83,9 м и урезе воды р. Белой 78,5—78,8 м, которая удалена от участка обследований на 2,0—7,5 км.

В лесах изучаемого района в течение ряда лет отмечается усыхание деревьев, особенно дуба. Это согласуется с данными В. Р. Болычевцева (1970). Усыхание древесных пород отмечается во всех обследованных кварталах, но интенсивность отпада различная. Обращает на себя внимание факт неравномерной гибели древесных пород, в частности дуба, в различных лесных массивах. Отмечается полная гибель дуба на территории, окруженной озерами Кумле-Куль, Каряка и протоками. Отмечается лучшая сохранность дуба в краевых местоположениях: 1) вдоль озер и их протоков на бывших прирусловых валах; 2) на склонах перехода от второй надпойменной террасы к первой террасе, в настоящее время обезлесенной и занятой полями.

Особое внимание было уделено учету всего погибшего леса.

Как на точках трансект, так и на пробных площадях учитывались не только сухостойные, но и упавшие деревья, количество которых в год учета в некоторых насаждениях было уже значительно более половины. При всех перечетах были также учтены отдельно пни после санитарных рубок. На пробных площадях проведен перечет морозобойных повреждений дуба.

Гидрологические режимы почв изменяются от свежих и периодически сухих до болотистых с постоянным стоянием вод, и ординационный ряд в порядке возрастания обводненности почв выглядит следующим образом.

I. Группа типов леса: кирказоново-ежевичные (дубняки, липняки). Почвы свежие, периодически сухие за счет бокового дренажа склонами невысоких (1,5—2 м) и нешироких (до 50 м) грив.

П. Группа типов леса: крапивно-ежевичные (дубняки, липняки, вязовники). Почвы свежие за счет близкого стояния грунтовых вод и выположенности рельефа.

III. Группа типов леса: осиново-ежевичные (дубняки, осинники). Почвы свежие, периодически сырые за счет весенне-раннелетнего стояния вод в лощинах и подтока грунтовых вод со второй надпойменной террасы.

IV. Группа типов леса: ивово-ежевичные (дубняки, липняки, вязовники). Почвы сырые за счет высокого стояния грунтовых вод, подпитываемых из области переувлажненного притеррасья.

V. Группа типов леса: заболоченные (черноольшатники, ивняки). Почвы заболоченные, с поверхности пересыхающие во второй половине лета. Подпитка вод за счет весеннего запаса в замкнутых лощинах выклинивания грунтовых вод со второй надпойменной террасы.





VI. Группа типов леса: болотные (черноольшатники, ивняки). Почвы болотные за счет постоянного подпитывания выклинивающимися грунтовыми водами со второй надпойменной террасы. Пересыхание с поверхности возможно, по-видимому, только после очень засушливых лет.

Учет состояния древостоев проведен на 117 точках перечета и на 9 пробных площадях, что в сумме составляет 9,54 га, или около 1,4 % площади всех лесов в кварталах 2—8 Красноярского лесничества. На точках трансект и на пробных площадях при пересчетах учтено деревьев: дуба — 755; вяза — 718; липы — 1661; ольхи черной — 1178; осины — 85.

Гибель деревьев в обследованном районе в среднем: дуб • — 57 %, вяз — 30 %, осина — 22 %, ольха черная — 8 %, липа — 2 %. Для всех древесных пород отмечались насаждения, не затронутые процессом усыхания. В то же время для дуба и вяза отмечены участки леса (до 0,1 га) со 100 %-ным усыханием. Максимальные усыхания были отмечены у липы — 77 %, осины — 30 % и ольхи черной — 25 %.

Гибель деревьев дуба наиболее выражена в дубняках и липняках кирказоново-ежевичных. Здесь в среднем погибло 78 % деревьев. В этих типах леса не отмечено насаждений, не затронутых процессом усыхания, — минимальная величина отпада дуба, равная 16 %, зафиксирована для дубняка V класса возраста, полнотой 0,7, состава 8Д1ВШп. В то же время гибель деревьев в пределах 90—100 % отмечается на 31 % площади насаждений этих типов леса. Здесь наиболее часто на месте дубняков возникали вязово-липовые древостой — более 80 % из них таксируются этим типом леса после усыхания первого яруса из дуба. Причем в настоящее время участие дуба в липняках едва достигает единицы состава. В крапивно-ежевичных типах леса средняя гибель деревьев дуба ниже — 54 %. В этих типах леса на площади до 17 % усыхание дуба не отмечается, и лишь на 25 % площади усыхающие деревья этой породы составляют 90—100 %. Производные липняки и вязовники здесь возникли после последнего усыхания дуба в 77 %, участие дуба сохранилось в среднем до единиц состава. В дубняках и осинниках осиново-ежевичных гибель деревьев дуба снижается до 30 %, здесь дуб в целом сохранил свои позиции несмотря на усыхание. Сходный уровень гибели дуба отмечается в ивовово-ежевичных (29 %) и заболоченных типах леса — здесь также не произошло изменения типа древостоя после волны усыхания, а несколько повышенный отпад дуба в заболоченных олыпатниках сложного состава (с дубом, вязом, липой) объясняется низкой устойчивостью этой древесной породы в переувлажненных заболоченных условиях.

Для вяза гладкого в отличие от дуба отмечается усиление процесса усыхания по мере возрастания обводненности почвенного профиля. Наименьшее число усохших деревьев (19 %) отмечено в дубняках и липняках кирказоново-ежевичных. В этих условиях вяз самостоятельных древостоев не образует, но стабильно входит в состав древостоя и его участие, равное в среднем 2—-3 единицам, может доходить до 5 единиц. В крапивнокирказоновых типах леса засохших деревьев вяза больше — в среднем 28 %. Площадь лесов этого типа, не затронутых усыханием, доходит до 30 %, одновременно отмечены участки леса с погибшими на 90 % деревьями вяза. Несколько выше (30 %) среднее количество усохших деревьев вяза в осиново-ежевичных типах леса: усыхание вяза изменяется в широких пределах — от отсутствия до гибели 75 % деревьев. В ивово-ежевичных типах леса сухостойные вязы в среднем составляют уже 43 %, но и здесь есть участки леса, не затронутые усыханием. В заболоченных типах леса усыхание вяза несколько снижается и вновь усиливается в черноолыпатниках болотных, где вяз занимает подчиненное положение во втором ярусе древостоя.

Усыхание липы и ольхи черной практически не меняется в различных типах леса: для липы от — 0 до 3 %, ольхи черной — 8—11 %.

Следует отметить, что в пойменных лесах усыхание дуба в высокополнотных насаждениях не привело к обезлесиванию этих лесных площадей — здесь сформировались древостой из липы и вяза. Редины с полнотой 0,1—0,2 образовались после усыхания опушечных древостоев, до этого имевших сниженную полноту. На основании вышеизложенного можно утверждать:

даже в насаждениях, подвергнутых массовому усыханию дуба первого яруса, сохранилась лесная среда и в настоящее время формируются насаждения липово-вязовые с участием дуба. Исследования показали, что усыхание дубовых древостоев уменьшается по мере роста влажности почв, а вязовых, напротив, усиливается. Липа и ольха имеют незначительную долю усыхающих деревьев, мало изменяющуюся в различных типах леса.

Установлено, что массовая гибель деревьев дуба в пойменных лесах Красноярского лесничества стала следствием арктических зим 1968/69, 1978/79 гг., жесткой весенне-осенней засухи 1975 г., вспышки развития непарного шелкопряда в 1977 г., наибольшая часть деревьев дуба погибла в 1969 и 1975 гг. Усыхание дуба в пойменных лесах Красноярского лесничества повсеместно носит длительный, многолетний характер и является следствием последовательной цепи ослабляющих и экстремальных воздействий, приводящих к гибели деревьев дуба и проявляющихся в различной степени в разных лесорастительных условиях. Это согласуется с материалами по зимостойкости лесообразующих пород (Сергеев, 1974).

Исследованиями доказано отсутствие следов подтопления пойменных лесов из-за существования небольшой плотины на р.

Ерик. Это подтверждается следующими данными: 1 — отрывом уровня грунтовых вод от уровня поверхностных во второй половине лета даже в очень дождливые годы; 2 — поступлением воды из "подвешенных" озер в подземные воды по подобию "дождевания"; 3 — отсутствием признаков длительного повышения и застоя грунтовых вод, что доказывается устойчивым аэробным режимом по всему профилю почв, состоянием окислительновосстановительных систем и глубиной залегания глеевых горизонтов; 4 — гибелью деревьев дуба, имеющей максимум в самых сухих, возвышенных местообитаниях и минимум в сырых; 5 — усыханием большей части деревьев в засуху 1975 г. с низким уровнем паводковых вод; 6 — частичным усыханием деревьев дуба до постройки плотины в 1972 г.; 7 — отсутствием реагирования на предполагаемое подтопление менее пойменных, чем дуб, видов — липы, березы, сосны, осины; 8 — изменением интенсивности роста всех видов деревьев после 1975—1978 гг. в сторону усиления при постоянно существовавшей до 1988 г. плотины; 9 — характером отмирания деревьев дуба со следами сильных морозных повреждений; 10 — лучшей сохранностью деревьев дуба на бывших прирусловых валах, непосредственно примыкающих к озерам старичного происхождения.

СПИСОК Л И Т Е Р А Т У Р Ы

Б о л ы ч е в ц е в В. Р. Годичные слои у дуба как показатель вековых циклов колебаний климата //Лесоведение. 1970. № I. С. 15—23.

Г о р ч а к о в с к и й П. Л. Растительность и ботанико-географическое деление Башкирской АССР // Определитель высших растений Башкирской АССР.

М.: Наука, 1988. С. 5—13.

М и р к и н Б. М. Пойменные почвы // Почвы Башкирии. Т. 1. Уфа: ИБ БФАН СССР, 1973. С. 384—404.

П о п о в а Т. В. Статистический анализ сукцессии развития пойменных лесов Башкирии: Автореф. дис.... канд. биол. наук. Уфа, 1970. 19 с.

Р я б ч и н с к и й А. Е. Проект лесорастительного районирования Башкирской АССР // Материалы 6 Всерос. совещ.по вопросам географии и охраны природы. Уфа, 1961. С. 191—194.

С е р г е е в Л.И. Зимостойкость лесообразующих пород и лесовозобновление в Башкирии // Охрана, рациональное использование и воспроизводство лесных ресурсов Башкирии. Уфа: МЛХ БАССР, 1974. С. 30—34.

Ф а т к у л л и н А. Ш. Физико-химические свойства пойменных (аллювиальных) почв Волжско-Камской лесостепи: Автореф. дис.... д-ра. биол. наук.

Казань, 1974. 52 с.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБОВ

РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург Ханты-Мансийский автономный округ (ХМАО) является "лидером" не только в России, но и в мире по техногенным выбросам нефти в окружающую среду. Ежегодные объемы нефти, попадающей в результате аварий в окружающую среду, составляют 50—70 тыс. т (2—3 % от добычи). Основная причина — в старении обслуживающего оборудования и трубопроводов. По данным Госгорнадзора Тюменского округа, в настоящее время более 40 % имеющихся магистральных трубопроводов эксплуатируется 20—25 лет, а значительная часть внутри- и межпромысловых трубопроводов имеет возраст 15 лет и более.

Особенно велико количество старых систем на предприятиях Юганскнефтегаз, Сургутнефтегаз и Нижневартовскнефтегаз — по 20 % и более. Соответственно на долю этих предприятий приходится более 85 % от общего количества аварий. К сожалению, возрастает и количество аварий, носящих катастрофический характер. В случае прорыва магистральных и напорных нефтепроводов выброс нефти может составить 6—8 тыс. т.

Характер нефтяного загрязнения во многом определяется рельефом и почвенно-гидрологическими особенностями местности. В ХМАО наибольшую площадь занимают ландшафты с выровненным рельефом, поэтому для них характерно значительное растекание нефти от места ее попадания по поверхности с незначительным проникновением загрязнения в глубину (до см). Среди наиболее загрязненных участков по типу экосистем преобладают верховые олиготрофные болота с высоким уровнем грунтовых вод.

На протяжении всего периода освоения месторождений нефти использовались и различные методы рекультивации загрязненных земель. На основе анализа существующих технологий нами был выполнен сравнительный анализ рекультивации нефтезагрязненных торфяных неосушенных залежей по основным критериям отрицательного воздействия на окружающую среду.

Цель — выявление технологии, позволяющей максимально нивелировать отрицательные последствия аварийных разливов нефти на начальной стадии. На каждой пробной площади проведено описание субстрата, микрофлоры почвенного слоя, наличие следов нефтепродуктов и тяжелых металлов и других загрязнителей. Все работы проводились на контрольных участках и в местах нефтезагрязнений.

На основании проведенных исследований составлена таблица сравнений технологий (таблица). Анализ полученных результатов позволяет нам сделать следующие выводы.

Во всех применяемых технологиях рекультивационных работ (Рекультивация..., 2000) отсутствует комплексный экосистемный подход. Основное внимание уделяется лишь очистке субстрата (песок, почва, торф). В то время как попадание вредных испарений в воздушную среду не только не пресекается, но и рекомендуется. Хотя уже при Т = 5 °С за сутки с поверхности нефтяного слоя толщиной 1—5 см испаряется до 700 г/м3 различных летучих фракций нефти, а при Т = 20° — более 1000 г/м (Основы экологического нормирования в РФ, 1999). Но существуют не только расчетные данные. По результатам исследований состава загрязнений воздушного бассейна г. Нижневартовска на втором месте по среднегодовому вкладу оказываются испарения пролитых нефтепродуктов — 28,5 %, которые в теплый период составляют 33,1 % (Белан, 2000).

Отсутствие рекультивационных работ в первый год из-за повышенной влажности и выровненности рельефа приводит также к внутрипочвенному горизонтальному распространению нефти на значительное расстояние относительно точки загрязнения.

На переувлажненных торфянистых почвах малоэффективны как применение метода засыпки сырым торфом, так и создание микроповышений из него. По сути, это одно и то же. В слое сырого холодного торфа формируются сходные почвенные условия малоблагоприятные для разложения остатков нефтепродуктов микроорганизмами.

Необоснован и однотипный подход к рекультивации участков с различным почвенным субстратом, а именно: дискование на глубину 20—25 см. Этот метод был испытан для песчаных и серых лесных почв, но не эффективен для торфа, который по кислотности, влажности и другим параметрам резко отличается, следовательно, механический перенос технологий неприменим. Некоторые авторы считают необоснованным разрушение верхнего слоя почвы. Для нарушения корки из засохшей нефти они предлагают ее размывать струей воды (Зубайдуллин, 1998).

Список подобных замечаний может быть продолжен. Основной вывод, полученный нами, состоит в том, что масштабы загрязнений нефтепродуктами болотных массивов требуют более тщательного подхода к рекультивации. Современные технологические карты несовершенны. Испытания, на которые они опираются, проведены зачастую в других регионах России, в совершенно других климатических и почвенных условиях. В то время как даже на территории ХМАО существует большое разнообразие в пределах болотных экосистем. Подход к ним должен быть более индивидуальным, две существующие схемы их восстановления явно недостаточны. Необходимо проведение комплексных испытаний существующих методов и привлечение новых способов рекультивации.

В последнее время все активнее предлагается использовать в качестве мелиоранта торф. Торф вследствие развитой поверхности и наличия углеводородокисляющих микроорганизмов может служить как сорбентом нефтяных компонентов, так и их деструктором. Сорбционная емкость торфа по отношению к нефти зависит от степени разложения и составляет для верховых торфов 8—10, для низинных — 3—6 г нефти на 1 г абсолютно сухого вещества (АСВ) торфа. Гидрофобизация торфа повышает сорбционную емкость мелиоранта, помещенного в естественные условия — водно-нефтяную среду.

Численность углеводородокисляющих микроорганизмов в торфах в 4—5 раз превышает аналогичный показатель для почв.

После физико-химической активации торфа количество исследуемых микроорганизмов возрастает в 20—100 раз и составляет в среднем 5—6х103 колоний/lr абсолютно сухого вещества. Углеводородокисляюшее сообщество торфа весьма разнообразно в видовом отношении (Бурмистрова и др., 2000).

Нами также предложена теоретическая схема-обоснование механизма разложения остаточной нефти методом засыпки торфяной залежи слоем свежего торфа. По нашему мнению, необходимо обратить внимание на то, что в этом случае начинает активно "работать" связка "слой переработанного торфа" и формирующийся на ее поверхности "слой мортмассы, состоящий из отмерших частей поселившихся растений". Причем вторичный по образованию слой мортмассы более активен в этом отношении, так как он лучше прогревается и аэрируется. Травянистые растения, Сравнительная характеристика различных методов ускорения разложения нефти в болотных экосистемах мероприятия стественное испа- Уменьшение концентра- Происходит частич- Происходит интенсивное загрязнение эение легких фрак- ции нефти в верхнем слое. ное очищение верхне- воздушного (до 1кг/м в сутки при Твюд = Внесение минераль- Обеспечение трав-мелио- Внесение удобрений Для обогащения сырого торфа необходиных удобрений рантов и нефтеокисляю- улучшает жизнедея- мо внесение большего количества удобщих бактерий усвояемыми тельность раститель- рений.

Фрезерование почвы Снижение концентрации Если уровень грунто- Если уровень грунтовых вод высок (меглубина 20—25 см) нефти в верхнем слое поч- вых вод не очень вы- нее 20 см от уровня почвы), то большая вы путем разбавления бо- сок, то концентрация часть фракций нефти вновь концентрирулее чистым грунтом. нефти в слое торфа ется в верхнем 5 см слое.

Увеличение поверхности снижается и внесен- Если уровень грунтовых вод ниже уровня соприкосновения остаточ- ные уддобрения рас- дискования, то часть нефтяных остатков Повышение равномерности распределения внесенных удобрений.

Известкование Поддержание реакции Происходит раскис- Для раскисления сырого торфа необходипочвенной среды, близкой ление почвы. мо больше СаСО3, чем для подсушенного Внесение культур Ускорение разложения Внесение различных! Деятельность микроорганизмов прекранефтеокисляющих нефти. штаммов бактерий щается при температуре ниже + 5 °С. В Орошение аэриро- Альтернатива механичес- Аэрированная вода Эффективно лишь в сочетании с мерами ванной водой кой обработке почвы на улучшает работу очистки и в течение теплого периода года Создание искусст- Ускорение испарения лег- Микроповышения Микроповышения ухудшают аэрацию и венного микрорелье- ких фракций нефти. лучше зарастают гид- прогревание почвы. Микроповышения из которые заселяют торфяной слой, выполняют также задачу по извлечению нефтезагрязняющих компонентов из глубины почвы на поверхность. Оба эти слоя являются средой для развития микробного комплекса — основных деструкторов нефти.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Б е л а н Б. Д. Основные источники загрязнений в районе г. Нижневартовска // Исследования эколого-географических проблем природопользования для обеспечения территориальной организации и устойчивости развития нефтегазовых регионов России: Теория, методы и практика. Нижневартовск: НГПИ, ХМРО РАЕН, ИОА СО РАН, 2000. С. 220—224.

Т е р е щ е н к о Н.Н. Использование торфяных мелиорантов для реабилитации нефтезагрязненных почв Нефтеюганского района // Исследования эколого-географических проблем природопользования для обеспечения территориальной организации и устойчивости развития нефтегазовых регионов России:

Теория, методы и практика. Нижневартовск: НГПИ, ХМРО РАЕН, ИОА СО РАН, 2000. С. 138—139.

З у б а й д у л л и н А. А. К вопросу рекультивации нефтезагрязненных земель на верховых болотах // Биологические ресурсы и природопользование:

Сб. науч. тр. Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. пед ин-та, 1998. Вып. 2.

С. 106—116.

Методические и нормативно-аналитические основы экологического аудирования в РФ: Учеб. пособие по экологическому аудированию. Т. 2. М.: Тройка, 1999. 776 с.

Рекультивация нефтезагрязненных земель Ханты-Мансийского автономного округа. Тюмень: Из-во Тюмен. ун-та, 2000. 50 с.

ЭКОЛОГИЧЕСКИ УСТОЙЧИВЫЕ МОДЕЛИ

РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ДЛЯ СТЕПНОЙ

ЗОНЫ УКРАИНЫ

Днепропетровский агроуниверситет, Днепропетровск При восстановлении нарушенных земель первостепенное значение имеет выбор способа рекультивации и моделей искусственных эдафотопов, наиболее полно отвечающих экологобиологическим и социально-экономическим условиям региона.

Для рекультивированных земель Степной зоны Украины многолетними исследованиями разработаны, апробированы и рекомендованы производству универсальные и специальные модели искусственных эдафотопов, которые обладают экологическими условиями и параметрами для достижения максимального соответствия биологическим потребностям произрастающих на них агрофитоценозов.

Модель первая — основная, универсальная. Предусматривает создание на поверхности устоявшихся отвалов горных пород плодородного слоя почвенной массы оптимальной толщины.

Позволяет вести традиционное земледелие, не отличающееся от зонального на ненарушенных территориях. Технология создания такого эдафотопа состоит из следующих взаимосвязанных этапов: первичной планировки поверхности отвалов, фитомелиоративного периода на время стабилизации поверхности, повторной планировки, нанесения плодородного слоя почвенной массы.

При проведении первичной планировки отвалов необходимо учитывать разнокачественность литологического состава. В раскрываемой надрудной толще могут встречаться геологические отложения с неблагоприятными свойствами (фитотоксичные, мономинеральные, монодисперсные, соленосные и т. п.), которые должны перекрываться потенциально плодородными горными породами (лессовидными и красно-бурыми суглинками, красно-бурыми и серо-зелеными глинами, а также их техническими смесями) слоем не менее 2—3 метров.

На свежеспланированных отвалах первые 5—8 лет наблюдаются интенсивные усадочные и просадочные процессы нарушенной толщи. Образуются неровности в рельефе, способствующие перераспределению экологических ресурсов, развитию эрозионных процессов, вымоканию озимых и многолетних посевов, иногда даже заболачиванию и засолению рекультивированных земель. Это приводит к ухудшению качества проводимых агротехнических приемов, затрудняет применение сельскохозяйственной техники и, следовательно, к недобору урожая и увеличению затрат на производство. Ремонт таких площадей — трудо- и ресурсозатратное мероприятие. Некоторого уменьшения этих негативных процессов можно достичь применением "бесконусного" отвалообразования, формирования общего уклона поверхности 1—2° для естественного стока. Поэтому практика показала необходимость повторной планировки площадей, подготовленных для покрытия почвенной массой после относительной стабилизации поверхности. На этом этапе спланированные потенциально плодородные горные породы выступают в качестве непосредственного объекта сельскохозяйственного производства. По отношению к многолетним бобовым травам они являются вполне плодородными субстратами.

На вскрышных горных породах с узким экологическим объемом, обусловленным наличием нескольких ограничивающих факторов (соленосные лессовидные суглинки, красно-бурые, пестро-зеленые и черные сланцеватые глины) целесообразно использовать фитомелиоративный период под одновидовые посевы двух- и многолетних бобовых трав со следующими схемами чередования: 1 — донник белый или желтый пар люцерна пар эспарцет; 2 — люцерна пар эспарцет; 3 — эспарцет пар люцерна.

На субстратах с более широким экологическим объемом (незасоленные лессовидные и красно-бурые суглинки, серо-зеленые бескарбонатные и мергелистые глины) фитомелиоративный период можно осуществлять в один этап — культивировать долголетние сложные бобово-злаковые агроценозы, состоящие из компонентов с разными экологическими требованиями к среде (люцерна, эспарцет, кострец, житняк). Применение фосфорных удобрений под основную обработку и азотных подкормок с четвертого года использования существенно повышает урожайность и фитомелиоративный эффект.

Таким образом, в комплекс биологических приемов рекультивации предлагается введение фитомелиоративного этапа, который осуществляется после выравнивания поверхности отвалов и продолжается до покрытия последних слоем почвенной массы. Фитомелиорация подстилающих пород позволяет также существенно улучшить их агрохимические, физические и биологические свойства.

После относительной стабилизации поверхности (через 5— 10 лет) производится распашка многолетних агроценозов, повторная планировка и покрытие плодородным слоем почвенной массы. Уровень плодородия искусственных эдафотопов зависит прежде всего от толщины и качественных показателей наносимого слоя почвенной массы. По валовым запасам гумуса можно судить о потенциальном плодородии отдельных генетических горизонтов почвы и их смесей. При рекультивации земель в Никопольском марганцеворудном бассейне используется техническая смесь почвенной массы гумусо-аккумулятивного и первого переходного горизонтов чернозема южного с содержанием гумуса 3,4 % (варьирование от 2,7 до 4,3 %). Запасы гумуса являются основным критерием при определении рациональной толщины наносимого слоя почвенной массы. В ненарушенных зональных черноземах южных общие запасы гумуса в почвенном профиле (слой до 70 см) составляют от 217 до 381 т/га при среднем показателе 298 т/га. В 10-см слое смеси гумусово-аккумулятивного и первого переходного горизонтов запасы гумуса составляют 48 (38—60) т/га. Для создания искусственного эдафотопа с запасами гумуса, равными запасам в зональных ненарушенных почвах, необходимо нанесение 50—60-см слоя почвенной массы.

Объем наносимого слоя составляет 5—6 тыс. м3/га.

Модель вторая — повышенного плодородия. Отличается от основной качественными или количественными характеристиками насыпного слоя почвенной массы. Осуществляется за счет увеличения толщины насыпного слоя почвенной массы до 70— 100 см или использования высокогумусированной почвенной массы (нанесения только гумусово-аккумулятивного горизонта).

Исследованиями установлено, что дополнительное нанесение 10-см слоя до 80—100 см (сверх 50-см слоя плодородной почвенной массы чернозема южного) повышает урожайность зерновых культур (наиболее отзывчивых на содержание гумуса) ежегодно в среднем на 1,4—3,8 ц/га. Такие рекультивированные земли рекомендуется использовать под севообороты с максимальным насыщением требовательных к почвенному плодородию сельскохозяйственных культур-мегатрофов, урожайность которых может повышаться на 20-—40 %.

Модель третья — гидромелиоративная. В подзоне черноземов южных основным лимитирующим фактором является влага. При рекультивации земель появляется возможность создавать модели эдафотопов, обеспечивающих эффективное использование выпадающих осадков. Это достигается созданием трехслойной модели с двухъярусной подстилающей основой. На спланированную поверхность после фитомелиоративного рельефостабилизирующего периода сначала наносится слой из водоупорных незасоленных глин мощностью 25—30 см, затем — водовмсщающий слой из отложений легкого гранулометрического состава (30—50 см). Для создания этого слоя используются субстраты легкого или среднего гранулометрического состава (древнеэллювиальные пески, незасоленные лессовидные или красно-бурые суглинки). Гидрологический объем 10-см слоя этих отложений может достигать 25—40 мм с водоотдачей 85— 95 %. И последующее нанесение 50—60-см слоя почвы. Общая водовмещающая емкость этой модели обеспечивает практически полное поглощение выпадающих осадков и их рациональное использование агроценозами в течение вегетационного периода.

За счет этого плодородие рекультивированных земель может быть повышено на 25—35 %.

Модель четвертая — геомелиоративная. При вынесении на дневную поверхность геологических отложений с неблагоприятными для растений свойствами (фитотоксичные, в т. ч. пиритсодержащие, соленосные горные породы и пр.) последние перекрываются сначала лессовидными суглинками слоем 50—80 см, а затем — плодородным слоем почвенной массы толщиной 50— 70 см. При этом лессовидные суглинки, содержащие 12—15 % углекислого кальция, служат геомелиоративным экраном, устраняя вредные свойства подстилающих горных пород.

Модель пятая — локальная. На основании длительных почвенно-биологических исследований по изучению реакции плодовых и ягодных насаждений на условия произрастания разработаны оптимальные параметры строения техногенных почв, обеспечивающих высокую продуктивность.

Под ягодные кустарники достаточно локального внесения плодородного слоя почвенной массы чернозема южного (смесь гумусово-аккумулятивного и первого переходного горизонтов) в траншеи (глубина 70 см, ширина —; 100 см) при 3-метровых междурядьях.

Для создания плодовых насаждений целесообразно создавать модели с локальным внесением плодородной почвенной массы — в ямы. Минимальная мощность корнеобитаемого слоя для плодовых культур на слаборослых подвоях должна быть не менее 1,2 м, для средне- и сильнорослых — до 2 м. Площадь поверхности ям должна составлять не менее 2—3 м2.

Таким образом, под ягодные насаждения при траншейном способе достаточно локально внести 2700 м /га плодородной почвенной массы, а под плодовые при ямочном способе посадки — от 1000 до 2000 м3, т. е. в 2,5—5 раз меньше, чем для создания универсальной модели рекультивированного эдафотопа.

Модель шестая — специальная. Искусственные эдафотопы в этой модели представлены потенциально-плодородными полиминеральными нефитотоксичными горными породами.

При создании и использовании этой модели следует учитывать различные условия образования геологических отложений даже в пределах одной геологической эпохи, которые формируют пестроту состава и свойств. Так, четвертичная лессовидная толща Никопольского марганцеворудного бассейна (мощностью 5—14 м) одним-тремя слоями погребенных почв расчленяется на 2—4 стратиграфических яруса, неоднородных по химическому составу: встречаются ярусы с соленосными элювиальноостаточно-аккумулятивными горизонтами, в которых содержание легкорастворимых солей повышается до 1 % и более. В процессе горных разработок происходит перемешивание ярусов лессовидной толщи, которое вызывает неравномерное распределение легкорастворимых солей в образующейся горной массе, изменение гранулометрического состава и некоторых физикохимических свойств.

Отдельные стратиграфические ярусы плиоценовых (краснобурых глин) и миоценовых (серо-зеленых мергелистых глин) отложений также неоднородны по литологическому и химическому составу. В основном их происхождение морское, однако частые трансгрессии морского бассейна в палеогене и неогене приводили к изменению глубины и площади обводнения, иногда соленый морской бассейн сменялся опресненным, а морские осадконакопления — континентальными. При опускании моря на его дне накапливался тонкий материал (ил, глины, мелкий песок), в мелководном бассейне отлагались более крупные пески, ракушечники и карбонатные осадки, а вдоль прибрежной полосы — крупнозернистые пески, галька, валуны. В связи с такими особенностями образования часть плиоценовых и миоценовых отложений представлена сложными карбонатными и бескарбонатными, в разной степени засоленными глинами, песчано-глинистыми отложениями, разнозернистыми кварцевыми песками со значительной примесью гальки, валунов и других включений, а также мергелями, известняками и т. д.

Таким образом, вскрышные горные породы, разрабатываемые даже из одного стратиграфического яруса, не могут быть охарактеризованы как однородная горная масса. Оценивая их пригодность для биологической рекультивации, необходимо учитывать, в первую очередь, гранулометрический состав, соленосность, особенности минералогического и химического состава.

В процессе биологического освоения вскрышные горные породы подвергаются интенсивным процессам выветривания и почвообразования, изменяя эффективное плодородие от бедных (олиготрофных) субстратов до субстратов (мезотрофных) среднего уровня плодородия. Исключительно важную роль в их биологизации на первых этапах освоения играют многолетние бобовые травы, благодаря которым стало возможным введение фитомелиоративных севооборотов в постфитомелиоративный период с урожайностью сена люцерны и эспарцета 37—45 ц/га, бобово-злаковых травосмесей — до 43—54 ц/га, зерна озимой пшеницы — до 35—41 ц/га.

Предлагаемые модели рекультивированных земель будут дополняться и совершенствоваться в процессе развития новых технологий добычи полезных ископаемых и рекультивации земель.

При конструировании моделей искусственных эдафотопов создается уникальная возможность "делать земли под заказ" с наиболее рациональными параметрами и свойствами, позволяющими наиболее полно раскрыть генетический потенциал растений, с максимальным использованием биоклиматического потенциала местности.

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЛЕСОВ В УСЛОВИЯХ ЛОКАЛЬНОГО

ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА КОЛЬСКОМ СЕВЕРЕ

'Всероссийский научно исследовательский институт Институт глобального климата и экологии Изучение состояния лесов в условиях загрязнения воздушной среды обусловлено необходимостью выявления закономерностей изменений в пространстве и во времени для обоснования и принятия мер по снижению последствий негативного воздействия и восстановления растительного покрова. Это особенно актуально в зонах активной хозяйственной деятельности Кольского Севера, где экологические последствия загрязнения могут распространяться на территории нескольких стран.

Экосистемы сосновых и березовых лесов приграничной территории России и Норвегии на северо-западе Кольского полуострова в течение нескольких десятилетий подвергаются воздействию выбросов горно-металлургического комбината Печенганикель, расположенного в поселках Никель и Заполярный (10 км от границы с Норвегией). Наиболее высокие объемы выбросов, содержащих преимущественно диоксид серы и тяжелые металлы — Ni, Си — были в период 1974—1995 гг. В отдельные годы этого периода выбросы диоксида серы достигали почти 400 т. В 1999—2000 гг. объем выбросов, по данным Мурманскгидромета, не превышал 160 т, вследствие общего снижения производства с начала 90-х гг.

В результате долговременного аэротехногенного воздействия в экосистемах и их отдельных компонентах произошли негативные изменения, особенно выраженные на российской территории.

Работа включала два этапа: а) детальное изучение закономерностей изменения отдельных компонентов лесных сообществ по градиенту загрязнения как основы мониторинга; б) выявление масштабов и степени воздействия на прилегающие лесные экосистемы, определение критических уровней.

Детальное исследование сосняков лишайниково-кустарничковых проводилось с использованием унифицированной международной методики (Aamlid, Venn, 1993; ICP Forests, 1998) по трансграничному российско-норвежскому градиенту от источника выбросов (7 пробных площадей 25x40 м (рис. 1) от 3 до 25 км на запад от источника и в 45 км к югу в фоновых условиях). На каждой пробной площади (ПП) проведены измерения состояния древесного яруса (12 параметров), напочвенного покрова (20 геоботанических площадок), эпифитных лишайников ( деревьев), отобраны образцы почв (25 точек) и растений (17 видов) для анализа химсостава и свойств (Aamlid, Vassilieva at al., 2000). На норвежской стороне исследования проводились учеными Норвежского института исследований леса и Норвежского института охраны природы, чьи материалы приводятся в общем анализе.

Внешние признаки ослабленного нижнего яруса типичны для реакции на диоксид серы и выражаются в изреживании кроны, сокращении продолжительности жизни и пожелтении хвои. Плотность кроны на норвежской стороне относительно высокая — до 90 %, тогда как на российской (RUS-1) — 82 %. В условиях сильРис. 1. Расположение участков наблюдений Видовое богатство живого напочвенного покрова на пробных площадях Синузии Среднее (максимальное) число видов на площадке 1 м Кустарнички 3,5 (5) 2,9 (4) 3,1 (4) ЗД (4) 3,4 (4) 4,2 (5) Лишайники 3,7 (9) 4,1 (9) 7,5 (12) 8,2 (14) 3,9 (9) 2,3 (7) ЗД (7) Всего видов 15,4 (24) 14,9 (30) 19,2 (32) 18,7(31) 15,6 (26) 10,9 (23) 11,5(17) ного повреждения, особенно выраженных к югу от источника выбросов, дефолиация составляет 30—40 %.

Общие тенденции изменений растительности следующие: закономерное сокращение на 10—15 % видового богатства (общего числа видов и на единицу площади) преимущественно за счет сокращения мхов — почти в 2 раза сокращается их встречаемость и в десятки раз — среднее проективное покрытие на площадках наблюдений российской территории, по сравнению с более удаленными на норвежской стороне и фоновым — на российской (табл. 1, рис. 2). В незагрязненных местообитаниях (ПП RUS-0 и РА) наблюдается высокое проективное покрытие мохово-лишайникового яруса, достигающее 87—95 % (см. рис. 2).

Эти процессы приводят к существенной перестройке видовой структуры напочвенного покрова, где особенно усиливается ценотическая значимость устойчивых к загрязнению видов Deschampsia flexuosa и Empetrum hermaphroditum и исчезают чувствительные к загрязнению виды мхов (Hylocomium splendes, Dicranum fuscescens, Pleurozium schreberi) и лишайников (Cladonia arbuscula, Cladonia stellaris, Cladonia rangiferina).

В условиях высокого загрязнения почти в 2 раза уменьшается разнообразие видов преимущественно за счет сокращения видов в синузиях мхов, ли- 100т шайников и печево- Характеристика разнообразия растительности на пробных площадях

РА РВ PD

Все виды ночников (см. табл. 2). Усиливается монодоминантность фитоценозов. Менее всего меняется разнообразие древесного и кустарничкового ярусов.

Заметные изменения у наиболее чувствительных индикаторов загрязнения воздуха — эпифитных лишайников проявляются на значительно большем расстоянии, чем у наземной растительности. На норвежской стороне в 25 км (РА) от источника загрязнения проективное покрытие всех видов на стволах березы максимальное — 12 %, сокращается почти в 4 раза уже на расстоянии 12 км (РВ) и в 6 раз на российской площадке в 6,5 км (RUS-1) от источника выбросов. Уменьшение их покрытия по окружности ствола соответствует румбам, обращенным к источнику загрязнения (рис. 3). Подтвердилась относительно высокая устойчивость Parmeliopsis ambiqua к загрязнению воздуха.

Соотношение содержания приоритетных химических элементов в растениях "загрязненного"(КШ-1) и условно-фонового Finns sylvestris хвоя 1993 + Junipenis communis Vaccinium uliginosum 1, Cladonia stellaris Parmelia olivacea Сухие выпадения серы и средние концентрации диоксида серы в воздухе за вегетационный период в различных зонах поражения лесов Полное ществ группы растительных организмов представляют следующий ряд: мхи и лишайникикустарничкидревесные растениятравянистые растения. Разница в содержании загрязняющих веществ между этими группами может быть десятикратной. Сосна аккумулирует большее количество загрязняющих элементов, чем лиственные деревья. Содержание никеля в 2-летней хвое сосны на серии пробных участков западного градиента изменяется по западному градиенту, увеличивая загрязнения на ПП соответственно:

671 (RUS-1) — 475 (PC) — 185 (РА) — 146 (РВ) — 129 (RUS-0) mol/kg (Aamlid, Vassilieva et al., 2000). Высокие уровни содержания никеля, меди, железа обнаружены в образцах Vaccinium vitis-idaea и V. myrtillus. Более низкое содержание этих элементов — в тканях Empetrum nigrum и Vaccinium uliginosum.

За почти 30-летний период аэротехногенного воздействия сформировался полночленный очаг повреждения растительности, типичный для локальных источников выбросов северного региона в условиях хронического многолетнего воздействия (табл. 4).

Выделено 4 зоны воздействия на леса — от полного до слабого — на основании комплекса оценок состояния и роста насаждений, условий загрязнения среды (Gytarsky, Karaban, Nasarov, 1997; Болтнева и др., 1982; Санитарные правила..., 1992) (см.

рис. 1). Границы выделенных зон с разной степенью деградации не являются стабильными и резко обозначенными в натуре. Периферийную зону слабого поражения можно рассматривать как буферную, где изменения касаются только наиболее чувствительных компонентов (например, эпифитных лишайников).

Концентрация диоксида серы в среднем за вегетационный период в зонах от слабого до полного поражения соответственно возрастала: 0,02 мг/м3,0,05 мг/м3,0,08 г/м3, 0,15 мг/м3. Вне зон поражения — 0,013 мг/м3. Выпадения серы (нагрузка) в хвойных лесах в условиях среднего поражения в среднем составили 1,13 г/м, сильного — 3,94 г/м. Показатели в зоне слабого поражения соответствуют критическим уровням и нагрузкам, предложенным для высокочувствительных лесных экосистем (соответственно SO2 — 20 мкг/м3, S — 0,05 г/м2 для хвойных и 1,0 г/м2 для лиственных в год по Nilsson et al., 1991; UN ECE, 1993).

Критический уровень концентрации двуокиси серы 15 мг 8О2/м3, принятый для чувствительных элементов естественной растительности (UN ECE, 1993), превышен на территории около 3,2 тыс. км2, в том числе на территории Норвегии — 0,87 тыс. км (Aamlid, Tommervik et. al., 1995).

В радиусе до 10—15 км к югу преобладают высокочувствительные к загрязнению сосняки, что усугубило проявление негативной реакции растительных сообществ. Выявленные изменения растительности по западному и южному градиенту проявляются в масштабах всего очага поражения.

Установлено более интенсивное замедление хода радиального роста в зоне сильного повреждения — почти в 4 раза по сравнению с 50-ми годами. Степень дефолиации кроны возрастает от 20—30 % в зоне среднего поражения до 69—70 % — в зоне полного и в большей степени проявляется у деревьев старшего возраста. Продолжительность жизни хвои уменьшается почти в раза и составляет около 3—4 лет.

Относительная встречаемость видов в напочвенном покрове снижается в 1,3—1,5 раза. В основном за счет изменений в мохово-лишайниковом ярусе. Значимость мохообразных снижается более чем в 10 раз при сокращении наиболее распространенных видов в 2—5 раз (Vassilieva et al., 1995).

В пределах границ превышающих среднегодовых концентраций серы 40—50 мкг/м3 (среднее повреждение) начинаются значительная дифференциация пространственного распределения видов, снижение видового разнообразия в пределах фитоценозов и меры сходства его с более удаленными от источника участками (Васильева и др., 1995).

В частности усиление загрязнения приводит к некоторому увеличению сложности сообществ (альфа-разнообразие) за счет большей выровненное™ распределения видов. Однако в условиях сильного загрязнения вблизи источников разнообразие, оцененное индексом Шеннона, снижается (Н2 = 3,04—3,48), принимая значение ниже фоновых (3,33—3,53). Это связано с усилением роли устойчивых видов. Увеличивается дифференциация пространственного распределения видов (индекс Уиттекера от 0,88 до 2,1). Степень изменения сообществ в разных зонах (бета-разнообразие) характеризуется закономерным уменьшением показателей сходства, особенно у мохово-лишайниковой группы (30 и 6 км соответственно коэф. Жаккара = 0,30—0,36).

Начиная с зоны среднего повреждения резко усиливается разнообразие жизненного состояния древесного яруса: значения индекса Шеннона Н2 в зонах среднего, сильного и полного поражения соответственно 0,86; 1,03; 1,69. Иными словами, в зонах повышенного загрязнения лесные экосистемы представлены насаждениями всех стадий деградации — от условно здоровых до усыхающих. Степень ослабления зависит от их положения относительно источника, устойчивости сообщества к загрязнению.

Восстановительный потенциал в зонах разной степени повреждения неодинаков.

В напочвенном ярусе даже в зоне сильного и полного повреждения сохранились или появились вновь устойчивые к загрязнению виды, которые при благоприятных условиях могут сформировать фрагменты растительного покрова. Часто они приурочены к микропонижениям рельефа или участкам стока. Восстановление древесного яруса из сосны или березы в этих зонах естественным путем невозможно. В зоне среднего повреждения возможно восстановление древесных пород при условии сокращения выбросов, проведении специальных мелиоративных мероприятий, осуществлении санитарного надзора за состоянием насаждений. Развитие напочвенного покрова можно стимулировать общепринятыми в биологической рекультивации методами мелиорации (внесением удобрений, известкованием и т. п.). В зоне слабого повреждения восстановление возможно естественным путем с осуществлением санитарного надзора за древесными насаждениями.

Из изложенного материала следует, что вокруг локальных источников длительного загрязнения воздушной среды происходит существенная деградация лесных экосистем. Ее последствия для сосновых лесов, произрастающих на северной границе ареала, особенно актуальны. Необходим дифференцированный подход к способам восстановления при условии сокращения промышленных выбросов до безопасных для лесов нормативов.

Работа выполнена при поддержке Директората по охране окружающей среды Норвегии в рамках двустороннего российсконорвежского сотрудничества по охране окружающей среды.

СПИСОК Л И Т Е Р А Т У Р Ы

Б о л т н е в а Л.И., И г н а т ь е в А. А., К а р а б а н ь Р.Т. и др. Действие пылегазовых выбросов промышленных предприятий на сосновые северотаежные леса // Экология. 1982. № 4. С. 37—43.

В а с и л ь е в а Н.П., К а р а б а н ь Р.Т., Г и т а р с к и й М.Л. Оценка реакции лесов Севера на загрязнение воздуха по параметрам видового разнообразия растительного покрова // Биологическое разнообразие лесных экосистем. ФСЛХ РФ, РАН. М., 1995. С. 242—243.

Санитарные правила в лесах Российской Федерации. М., 1992. 17 с.

A a m l i d D., V e n n К. Methods of monitoring the effects of air pollution on forest and vegetation of eastern Finmark Norway // Norwegian Journal of Aaricultural Sciences, 7: 1993. P. 71—87.

Determination of exceedance of criticl levels in the border area between Norway and Russia. Effect of air pollution on terrestrial ecosystems in the border area between Norway and Russia. Proceedings from the second symposium, Svanvik, Norway, 3_5 10.94., DN-Utrending, 8. 1995. P. 19—24.

and V e n n K. Ecosystem monitoring in the border areas between Norway and Russia. Boreal Environment Research, 5,"2000. P. 257—278.

sulphur deposition on forests growing over the areas of industrial impact.

Environmental monitoring and assessment, 48, 1997. P. 125—137.

ICP Forests 1998. (International Co-operative programme on the assesment and monitoring of air pollution effects on forest). Manual on methodologies and criteria for harmonized smpling/ assesment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests, Hamburg/Geneva. Programme Co-ordinating Centres, UN/ECE. 4th edition.

N i l s s o n J. and G r e n n f e l t P. (Eds) Critical loads for Sulphur and Nitrogen.

Nordic Council of Ministers. Copenhagen, 1991. 418 p.

UN ECE. Manual on methodologies and criteria for mapping critical levelsAoads and geographical areas where they are exceeded. Convention on long-range transboundary air pollution, 1993.

Task Force on Mapping, Geneva.Publ. of the Federal Environmental Agency, Berlin, Germany. Text 25/93: 1—109+ Annex I—II.

species of the epiphitic lichens and ground vegetation cover in the forests subject to "Pechenganicel" smelter impact. Effect of air pollution on terrestrial ecosystems in the border area between Norway and Russia. Proceedings from the second symposium, Svanvik, Norway, 3—5 10.94., DN-Utrending, 8, 1995. P. 103—111.

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКТОМИКОРИЗНОГО

СИМБИОЗА В БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург Трофические и топические связи высших растений с микоризными грибами широко распространены в природе: микоризу образуют около 90 % видов растений, при этом большая часть доминантов растительных сообществ различных природных зон — микоризообразователи (Селиванов, 1981; John, Coleman, 1983; Каратыгин, 1993). Экологически микоризные ассоциации являются примером симбиотических взаимодействий, которые в большинстве, но, возможно, не во всех случаях носят мутуалистический характер.

Эктомикоризные ассоциации, или эктомикоризы, образующиеся при взаимодействии корней многолетних древесных растений и эктомикоризных грибов (преимущественно базидиомицетов), являются одним из наиболее важных типов микоризных ассоциаций.

Высокая степень облигатности связи "деревья — микоризные грибы" и сопряженный с ней выигрыш в виде улучшения минерального питания рассматриваются как одна из важнейших экологических особенностей деревьев, позволяющая им занимать ведущее значение во многих типах растительных сообществ (John, Coleman, 1983; Каратыгин, 1993). Микоризу "можно расценить как инструмент, посредством которого растения... пытаются ускорить миграцию атомов в экосистеме, усилить обмен биогенным веществом с окружающей средой" (Каратыгин, 1993, с. 51). Наибольшее значение эктомикоризы приобретают в условиях, отклоняющихся от оптимальных, при низком или несбалансированном содержании элементов минерального питания в почве (Bjorkman, 1945, цит. по:

Шемаханова, 1962; Лобанов, 1971; John, Coleman, 1983).

Предпосылки использования эктомикоризного симбиоза в биологической рекультивации. Биологические и экологические предпосылки, позволяющие рассматривать эктомикоризные ассоциации в качестве объекта внимания при планировании и проведении рекультивационных мероприятий, являются следующими. Неблагоприятные внешние условия, с которыми сталкиваются растения на рекультивируемых территориях, локализованы, в большинстве случаев, в подземной сфере. Это обусловлено неблагоприятными физико-химическими свойствами субстратов, а зачастую — и их токсичностью. Учитывая это, закономерно в первую очередь изучать, принимать во внимание и, если имеется возможность, воздействовать на процессы, связанные с осуществлением минерального питания растений в данных условиях. В свою очередь у древесных поглощение биогенных элементов и воды осуществляется через эктомикоризы, которые выполняют эту функцию эффективнее, чем нативные корни.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |
 


Похожие работы:

«Институт российской истории РАН Дом наук о человеке (Франция) Центральный архив ФСБ РФ Институт истории новейшего времени (Франция) СОВЕТСКАЯ ДЕРЕВНЯ ГЛАЗАМИ ВЧК-ОГПУ- НКВД 1918-1939 Документы и материалы в 4 томах Под редакцией А.Береловича (Франция), В.Данилова (Россия) Institut d'histoire de la Russie de I'Academie des sciences de Russie Maison des sciences de I'homme (France) Archives centrales du FSB de la Federation de Russie Institut d'histoire du temps present (CNRS, France) Archives...»

«Жорес Медведев Питание и долголетие http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=2860425 Жорес Медведев. Питание и долголетие: Время; Москва; 2011 ISBN 978-5-9691-0513-3 Аннотация В этой книге известный российский и британский геронтолог и биохимик Жорес Медведев рассказывает о связи питания с процессами развития, жизнедеятельности и старения человеческого организма. Используя свой научный и жизненный опыт, а также результаты многочисленных научных опытов и клинических испытаний, проведенных...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мичуринский государственный аграрный университет Н.С. Самигуллина Практикум по селекции и сортоведению плодовых и ягодных культур Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агропромышленному образованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям 310300 Плодоовощеводство и виноградарство,...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УДК 58.006; 378.4 (470. 331) Код ГРНТИ 34.35.01; 34.29.15 УТВЕРЖДАЮ Проректор по НИД Тверского государственного университета д.т.н., Каплунов И.А. _ 1 июля 2013 г. М.П. ОТЧЕТ По программе стратегического развития федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«I Содержание НОВОСТИ МЕСЯЦА Пищевая промышленность (Москва), 23.09.2013 1 Распределение субсидий АПК ИТОГИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЙ ПИЩЕВОЙ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ ЗА ЯНВАРЬ-ИЮНЬ 2013 Г. Пищевая промышленность (Москва), 23.09.2013 6 В январе - июне 2013 г. предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности увеличили производство мяса и пищевых субпродуктов, мясных полуфабрикатов, мясных (мясосодержащих) консервов, цельномолочной продукции, мороженого, замороженной плодоовощной...»

«ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ АДМИНИСТРАЦИЯ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДА ТОМСКА НИИ КАРДИОЛОГИИ ТНЦ СО РАМН НИИ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ ТНЦ СО РАМН НАУКИ О ЧЕЛОВЕКЕ Материалы VIII конгресса молодых ученых и специалистов Томск, 17-18 мая 2007 года Томск – 2007 УДК 61 : 572 : 001.8 ББК Р+Б+ч21 Н 340...»

«РАЗВИТИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ КАРТОФЕЛЕВОДСТВА И ОВОЩЕВОДСТВА Москва 2011 УДК 621:631.3 ББК 40.72 Т 81 Авторы: С.С. Туболев – генеральный директор ЗАО Колнаг, Н.Н. Колчин – научный консультант ЗАО Колнаг, д-р техн. наук, проф., акад. РАТ Рецензенты: Е.А. Корчевой – директор ассоциации Росагромаш, канд. экон. наук, К.А. Пшеченков – зав. отделом ВНИИКХ, д-р техн. наук, проф. Развитие отечественного...»

«ЛЕСНАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ КЛИМАТОЛОГИИ Издание второе, исправленное и дополненное Под редакцией проф. Б. В. БАБИКОВА РЕКОМЕНДОВАНО Научно-методическим советом Санкт-Пе тербург ской государе таенной лесотехнической академии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению -Лесное хозяйство и ландшафтное строительство САНКТ-ПЕТЕРБУРГ • МОСКВА • КРАСНОДАР 2007 ББК 26.23 К 71 Косарев В. П., Андрющенко Т. Т. К 71 Лесная метеорология с основами...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Г.А. Прищепина ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА С ОСНОВАМИ СТАНДАРТИЗАЦИИ Часть 1. Картофель, плоды и овощи Учебное пособие Барнаул Издательство АГАУ 2007 УДК 633/635.07:635-156:631.563.8:006(072) Прищепина Г.А. Технология хранения и переработки продукции растениеводства с...»

«Ильин В.В. АКСИОЛОГИЯ Рецензенты: доктор философских наук, профессор Ф.И. Гиренок доктор философских наук, профессор Б.Ф. Кевбрин Издание осуществлено в авторской редакции при поддержке фирмы Совинсервис — генеральный директор Г. Либенсон, фирмы УТЕ — генеральный директор Э. Кузнецов Ильин В.В. И43 Аксиология. - М.: Изд-во МГУ, 2005. - 216 с. ISBN 5-211-05011-8 Работа посвящена рассмотрению ценностных оснований активно-творческого, предметно-деятельного отношения человека к миру, себе, себе...»

«Кайгородова Ирина Михайловна УДК 635.656 : 631.52 СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ГОРОХА ОВОЩНОГО (PISUM SATIVUM L.) РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА ПРИГОДНОСТЬ К МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УБОРКЕ Специальность: 06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений 06.01.09 – овощеводство ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Научные...»

«Утверждено Приказ Главного государственного инспектора Республики Беларусь по пожарному надзору 05 ноября 2002 г. № 187 Система противопожарного нормирования и стандартизации ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ДЛЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ, ОБЩЕЖИТИЙ, ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ГАРАЖЕЙ И САДОВОДЧЕСКИХ ТОВАРИЩЕСТВ ППБ 2.13 – 2002* 5-е издание с изменениями и дополнениями Издание официальное Минск 2012 УДК 614.841.45 Ключевые слова: жилые здания, общежития, гаражи, садоводческие товарищества, пожарная...»

«ФГКУ МЕДИЦИНСКИЙ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ КЛИНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ИМ. П.В. МАНДРЫКА МО РФ РОССИЙСКОЕ ГЛАУКОМНОЕ ОБЩЕСТВО (МОО ГЛАУКОМНОЕ ОБЩЕСТВО) ГБОУ ВПО РНИМУ ИМ. Н.И. ПИРОГОВА МИНзДРАВА РОССИИ СБОРНИК НАУЧНЫХ СТАТЕЙ XI МЕЖДУНАРОДНОГО КОНГРЕССА ГЛАУКОМА: ТЕОРИИ, ТЕНДЕНЦИИ, ТЕХНОЛОГИИ *HRT КЛУБ РОССИЯ – 2013 6-7 декабря 2013 г. Москва – 2013 осень 2012 № 4 [24] ИНТЕРНЕТ ИНТЕРНЕТ ИНТЕРНЕТ ИНТЕРНЕТ ISSN 2227-8281 ФГКУ МЕДИЦИНСКИЙ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ КЛИНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ИМ....»

«УНИВЕРЗИТЕТ У НОВОМ САДУ | ПРИРОДНО-МАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ ИНФОРМАТОР за школску 2010/11. Нови Сад, 2010. ПМФ Информатор 1 УНИВЕРЗИТЕТ У НОВОМ САДУ | ПРИРОДНО-МАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ ИНФОРМАТОР ЗА ШКОЛСКУ 2010/11. ISBN 978-86-7031-215-9 ГЛАВНИ И ОДГОВОРНИ УРЕДНИК Др Неда Мимица-Дукић, редовни професор Декан УРЕЂИВАЧКИ ОДБОР Др Слободанка Пајевић, редовни професор Продекан за наставу Др Душанка Перишић, редовни професор Продекан за организацију и финансије Др Милица Павков -Хрвојевић, ванредни...»

«УДК 332.122 1 Миронова Л. П. Полуостров Меганом в Юго-Восточном 2 Шатко В. Г. Крыму (природные условия, флора, растительность) 1 Карадагский природный заповедник НАН Украины, п.г.т. Курортное; 2 Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина РАН, г. Москва Аннотация. Представлены результаты 20-летних (1992 – 2012 гг.) исследований основных компонентов природных комплексов полуострова Меганом, расположенного в Юго-Восточном Крыму. Дана краткая характеристика природных условий полуострова, флоры и...»

«Илья Глазунов Россия распятая http://fictionbook.ru Россия распятая: Олимп; 2004 ISBN 5-7390-1317-8 Аннотация После распятия Сына Божия, как известно, следовало Воскресение. И сегодня мы все живем, работаем и уповаем на то, что воскресение России неизбежно. Мы начинаем публикацию книги великого русского художника, нашего современника Ильи Сергеевича Глазунова, живущего вместе с нами в страшные апокалипсические дни русской смуты. Книга эта не только исповедь художника и гражданина России, но и...»

«В. В. Прасолов ЗАД АЧИ П О АЛГЕ БР Е, АР И Ф МЕ Т И КЕ И АН АЛИ ЗУ Учебное пособие Москва Издательство МЦНМО 2007 УДК 512.1+517.1+511.1 ББК 22.141+22.161 П70 Прасолов В. В. П70 Задачи по алгебре, арифметике и анализу: Учебное пособие. — М.: МЦНМО, 2007. — 608 с.: ил. ISBN 978-5-94057-263-3 В книгу включены задачи по алгебре, арифметике и анализу, относящиеся к школьной программе, но, в основном, несколько повышенного уровня по сравнению с обычными школьными задачами. Есть также некоторое...»

«ДОКЛАДЫ ПЕРЕСЛАВЛЬ-ЗАЛЕССКОГО НАУЧНО-ПРОСВЕТИТЕЛЬНОГО ОБЩЕСТВА ВЫПУСК 4 Залесский город Клещин Старые боги Забытая потеха Москва 2004 ББК 63.3(2Рос-4Яр) Д 63 Издание подготовлено ПКИ — Переславской Краеведческой Инициативой. Редактор А. Ю. Фоменко. Д 63 Доклады Переславль-Залесского Научно-Просветительного Общества. — М.: MelanarЁ, 2004. — Т. 4. — 22 с. Хотите послужить Родине? Напишите аннотацию для этой книги, и мы все скажем вам спасибо. 63.3(2Рос-4Яр) c Михаил Иванович Смирнов, 1919. c...»

«Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мичуринский государственный аграрный университет УТВЕРЖДЕНО протокол № методической комиссии Н.С.Самигуллина, И.Б.Кирина ПРАКТИКУМ ПО ГЕНЕТИКЕ Мичуринск – наукоград РФ 2008 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com УДК 57.5 (076) ББК 28.04я С Рецензенты: академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. И. Савельев (директор...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.