Исследовательская работа на тему «Состояние лесных насаждений в условиях загрязнения атмосферы аэропромвыбросами предприятия»

В настоящее время в связи с возрастанием техногенного воздействия на окружающую среду леса испытывают огромный прессинг. Одной из причин гибели лесов и ухудшения их состояния является загрязнение атмосферы выбросами разного рода промышленных предприятий (аэропромвыбросами). Так, по данным ряда авторов, на Урале все леса в той или иной мере подвержены влиянию аэропромвыбросов.

Ущерб легче предупредить, чем возместить, поэтому правильная и своевременная оценка состояния лесов, произрастающих вблизи промышленных предприятий, позволит вовремя принять необходимые меры и не допустить разрушение насаждений.

Объектом исследования могут быть выбраны леса вокруг различных предприятий, загрязняющих атмосферу (металлургические комбинаты, нефте и газоперерабатывающие заводы, газокомпрессорные станции, химические комбинаты, ГРЭС, ТЭЦ и т.д.).

Прежде всего, необходимо установить тип загрязнителя, который выделяют в атмосферу данные предприятия. Это можно установить по материалам санитарноэпидемиологической станции и комитета по охране природных ресурсов. В качестве поллютантов могут выступать оксиды серы, азота, окиси тяжелых металлов, сероводород, различные углеводороды и т.д. Затем по данным местной метеостанции устанавливается направление преобладающих ветров в районе исследований, т.е. определяется в какую сторону от заводской трубы летит наибольшее количество загрязнителя. В сторону преобладающих ветров от трубы в насаждениях желательно одного или близких типов леса, примерно одинакового возраста и состава закладываются на разном расстоянии от источника загрязнения пробные площади (ПП) в количестве 35 шт. Причем одна ПП должна быть заложена в контрольных условиях, вне зоны воздействия выбросов, т.е. в теоретически здоровых насаждениях. Участки для закладки ПП подбираются по таксационным описаниям лесхоза и на основе консультаций со специалистами.

Пробы закладываются прямоугольной либо квадратной формы таким размером, чтобы на них умещалось около 200 деревьев главной породы (сосны, ели и т.д.). На ПП выполняется сплошной перечет деревьев по породам и ступеням толщины. Одновременно у каждого дерева определяется категория санитарного состояния по указанным ниже визуальным признакам.

1  без признаков ослабления; крона густая, хвоя (листва) зеленая, блестящая; прирост текущего года нормальный; стволы и корневые лапы признаков повреждений не имеют;

2  ослабленные; крона ажурная; хвоя зеленая, светлозеленая или обожжена не более, чем на 1/3; у лиственных рано опадают листья; прирост уменьшен не более; чем на половину; усыхание отдельных корневых лап; местное повреждение ствола;

3  сильно ослабленные; крона сильно ажурная; хвоя бледнозеленая или матовая, либо обожжена более, чем на 1/3; у лиственных лист мелкий, бледный, рано желтеет и опадает; прирост очень слабый; усыхание до 2/3 кроны; повреждения корневых лап или ствола, окольцовывающие их до 2/3;попытки поселения или местные поселения стволовых вредителей; плодовые тела иные признаки деятельности дереворазрушающих грибов на стволе и корневых лапах;

4  усыхающие; крона сильно ажурная; хвоя желтоватая или желтозеленая, осыпается; прирост слабый или отсутствует; усыхание более 2/3 кроны; повреждения ствола и корневых лап более 2/3 окружности; имеются признаки заселения стволовыми вредителями;

5  свежий сухостой (текущего года); хвоя серая, желтая или краснобурая, частично осыпалась; листва усохла, увяла или отсутствует; частичное опадение коры; дерево заселено или отработано стволовыми вредителями;

6  старый сухостой (прошлых лет); живая хвоя (листва) отсутствует; кора и мелкие веточки осыпались частично или полностью; отверстия стволовых вредителей; под корой грибница дереворазрушающих грибов.

Данные перечета заносятся в ведомость (табл. 6).

После выполнения перечета определяют число деревьев каждой категории на ПП и общее число деревьев для каждой породы отдельно. Затем эти данные пересчитывают на 1 га делением на площадь пробы. Средний балл состояния породы определяют перемножением числа деревьев данной категории на номер категории (от 1 до 6), складывают по всем категориям и делят на общее число деревьев всех категорий.

Пример:

Пусть число деревьев по категориям распределяется следующим образом:

1  20, 2  25, 3  30, 4  10, 5  0, 6  5. Всего 100 шт.

Тогда 20*1+25*2+ 30*3 +10*4+0*5+5*6=230:100=2,3.

Средний балл состояния  2,3.

Средний балл состояния определяют для каждой ступени толщины и в среднем для породы на ПП. Сравнивая средние баллы санитарного со

Таблица 6

Ведомость перечета деревьев по диаметру и санитарному состоянию на ПП

Ступень толщины, см	Количество деревьев по породам и категориям санитарного состояния, шт.
	Сосна								Ель								Береза
	1	2	3	4	5	6	Всего	Ср. балл состояния	1	2	3	4	5	6	Всего	Ср. балл состояния	1	2	3	4	5	6	Всего	Ср. балл состояния
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
На ПП
На 1 га

стояния пород на ПП, заложенных в разных зонах загрязнения, можно сделать анализ санитарного состояния насаждений. Определить, какие породы более устойчивы к воздействию загрязнителей, а какие менее. Чем выше средний балл, тем хуже санитарное состояние данной породы и тем ниже ее устойчивость.

Сравнивая средний балл санитарного состояния по ступеням толщины, можно проанализировать деревья каких ступеней толщины (толстых, тонких или средних) больше повреждаются выбросами.

Хорошими индикаторами чистоты воздуха являются эпифитные лишайники, т.е. лишайники, произрастающие на стволах деревьях. Чем выше концентрация поллютантов в воздухе, тем беднее лишайниковый покров. При критических дозах лишайники совсем исчезают, образуя так называемые «лишайниковые пустыни». Такие пустыни часто наблюдаются вблизи крупных источников загрязнения воздуха.

Для изучения лишайников на каждой ПП отбирается по 1520 деревьев главной породы, близких к среднему диаметру дерева в древостое. На этих деревьях на основании ствола и на высоте 1,3 м подсчитывается количество видов лишайников, проективное покрытие ими ствола и общая высота поднятия лишайников по стволу. Эти показатели определяются с двух сторон дерева: со стороны трубы и с противоположной стороны. Данные замеров заносятся в отдельную ведомость (табл. 7).

Для определения проективного покрытия лишайниками ствола (доля площади поверхности ствола, занятой лишайниками в %) на прозрачном куске полиэтиленовой пленки наносят сетку квадратов размером 10  10 см, которую разбивают на квадратики со стороной 1 см. Площадь каждого квадратика составляет 1 см ², а общая площадь сетки  100 см ². Прикладывая сетку к стволу, подсчитывают, сколько квадратиков занято лишайниками  это и будет проективное покрытие в %.

После заполнения табл. 2 подсчитываются средние показатели для ПП и делаются выводы о состоянии эпифитных лишайников в различных зонах загрязнения. В конце делается вывод, какой показатель более объективно отражает степень загрязнения атмосферы: санитарное состояние древостоев или характеристики эпифитного лишайникового покрова (указать какие из них).

Таблица 7

Характеристика эпифитных лишайников на стволах сосны (ели) на ПП

№ дерева	Часть ствола	Со стороны трубы			С противоположной стороны
		проективное покрытие, %	количество видов, шт.	высота поднятия по стволу, м	проективное покрытие, %	количество видов, шт.	высота поднятия по стволу, м
1	о.с. 1,3
2	о.с. 1,3
. .	о.с. 1,3
20	о.с. 1,3

Примечание: о.с.  основание ствола; 1,3  на высоте 1,3 м.

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ «ЛЕСОВЕДЕНИЕ И ЛЕСОВОДСТВО»

Гроздов Б.В. Сокровища леса. Брянск: Брянский рабочий, 1958. 159 с.

Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. М., 1979. 200 с.

Залесов С.ВА., Кряжевских Н.А., Крупинин Н.Я. и др. Деградация и демутация лесных экосистем в условиях нефтегазодобычи. Вып.1, Екатеринбург: УГЛТУ, 2002. 436 с.

Илюшин И.Р. Усыхание хвойных лесов от задымления. Горький, 1953.

Инструкция по сохранению подроста и молодняка хозяйственно-ценных пород при разработке лесосек и приемке от лесозаготовителей вырубок с проведенными мероприятиями по восстановлению леса. М., 1984.16 с.

Кайрюкштис Л.А. и др. Рубки ухода и текущий прирост насаждений// Лесное хоз.  во, 1985. № 11. С. 3236.

Куликов Г.М., Старжинский В.Н., Мехренцев А.В., Зубов С.А. Основы лесного хозяйства: Учеб. пособие. Екатеринбург: УГЛТА, 2000. 350 с.

Леса и лесное хозяйство Югры/ Б.Е. Чижов. Екатеринбург, 2000. 128 с.

Луганский Н. А., Залесов С.В., Щавровский В.А. Лесоводство: Учебное пособие. Екатеринбург, 1996. 320 с.

Луганский Н. А., Залесов С.В., Щавровский В.А. Лесоведение: Учебное пособие. Екатеринбург, 1996. 373 с.

Луганский Н.А., Макаренко Г.П. Влияние микросреды на прирост побегов сосны в молодняках// Сезонное развитие природы. М. , 1974. С. 4042.

Луганский Н. А. и др. Рубки ухода: Учебное пособие. Екатеринбург, 1993. 200 с.

Молчанов А.А. Лес и окружающая среда. М.: Наука, 1968. 247 с.

Морозов А.Е. Методические указания по дипломному проектированию для слушателей МЛА., Екатеринбург: УГЛТА , 2001. 24 с.

Николаевский В.С. Лес и промышленные выбросы// Лесное хоз.  во, 1987. « 10. С.1516.

Николаевский В.С. Биологические основы газоустойчивости растений. Новосибирск, 1979. 2778 с.

Новикова А.А. Рост и развитие древесных растений в зависимости от светового режима. Минск, 1985. 95 с.

Рябинин В.М. Лес и промышленные газы. М., 1965. 112 с.

Снакин В.В., Малярова М.А., Гурова Т.Ф. и др. Экологический мониторинг. Методическое пособие для учителей средних учебных учреждений. М. : РЭФИА, 1996. 92 с.

Хайретдинов А.Ф., Конашова С.И. Рекреационное лесоводство. Уфа, 1994. 222 с.

Чижов Б.Е. Лес и нефть ХМАО. Тюмень, 1998. 144 с.

Экология ХМАО/ Под. ред. В.В. Плотникова. Тюмень: Софт-Дизайн, 1997. 288 с.

Составитель Морозов А.Е.

к.с.х.н., доцент каф. лесоведения и лесоводства УГЛТУ