Задать вопрос юристу

ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА


Основные характеристики фитоценоза (количество ярусов в экосистеме, архитектоника полога, высота и сомкнутость древостоев, их жизненность, фенологическая фаза и т.д.), а также их породный состав играют весьма важную роль в поглощении радионуклидов, так как определяют величину площади их первичного задержания при аэраль- ных выпадениях.
Так, в средневозрастных древостоях при полноте 0,8 индекс листовой поверхности составляет около 2,1-2,2 га/га в сосняках, 2,2-3,1 га/га в осинниках, 3,2-4,3 га/га в березняках [48], т.е. при прочих равных условиях крона березы потенциально способна задержать относительно большее количество атмосферных примесей. Очевидно, что первичному радиоактивному загрязнению в большей степени подвергаются те структурные компоненты древесных растений, которые имеют поверхностное расположение: фотосинтезирующие органы, ветви, кора; в меньшей степени загрязняются древесина и корни.
Вторичное загрязнение растительности лесных экосистем связано с корневым потреблением элементов минерального питания и сопутствующим ему поглощением радионуклидов из почв. Разумно полагать, что в многолетних древесных сообществах параметры загрязнения в целом коррелируют с показателями биологической продуктивности древостоев, причем максимальная интенсивность загрязнения характеризует те структурные компоненты фитомассы, которые отличаются наибольшим текущим приростом. Существенно, что в органах многолетней аккумуляции органического вещества (стволах, корнях, ветвях и побегах) при этом может наблюдаться кумулятивное накопление радионуклидов, а во фракциях с меньшей продолжительностью жизни (хвое и листьях, генеративных органах) объемы депонирования загрязнителей определяются их актуальным поглощением из почвы.
В зоне загрязнения радионуклидами чернобыльского выброса оказались лесные экосистемы различных природных зон и провинций [194], что, наряду с разнообразием локальных эдафических условий, возраста, структуры и породного состава древостоев, определило особенности взаимодействия элементов растительного покрова с радиоактивными выпадениями.
Среди лесных экосистем территории, подвергшейся загрязнению, преобладают сосняки. Сосновые формации занимают более 51% лесопокрытой площади Припятского лесорастительного района, 42% Суражско-Новозыбковского лесорастительного района (Брянская обл.) и около 20-40% площади сосново-елово-широколисгвенного и хвойно-широколиственного лесорастительного районов соответственно Калужской и Тульской обл. [25, 42, 62, 187]. Среди эдафотипов сосняков наиболее обычны зеленомошные, черничные и сфагновые, т.е. свежие, влажные и мокрые типы леса. По составу древостоев выделяются монодоминантные сосновые насаждения сосны обыкновенной и кон- доминантные дубово-сосновые леса с участием в эдификаторном ярусе дуба черешчатого, липы мелколиственной. В качестве примесной породы в древостое сосновых боров может встречаться береза бородавчатая, в смешанных насаждениях - береза бородавчатая и осина, иногда ель европейская [58,186]. Чистые сосняки наиболее обычны на территории Украинского Полесья, а в пределах Тульской, Калужской и Брянской обл. они уступают господство сосново-широколиственным лесам.
Помимо сосны обыкновенной основными лесообразующими породами служат дуб черешчатый, березы бородавчатая и пушистая, осина, ель европейская, ольха черная, которые образуют как чистые, так и смешанные насаждения и встречаются в широком диапазоне экологических условий. Типологическое разнообразие лесов зоны загрязнения связано с расчлененностью рельефа, различиями в условиях увлажнения и уровнях плодородия почв. Отметим, что в результате длительного антропогенного освоения территории коренные типы леса к настоящему времени частично заменены производными лесными фитоценозами, по преимуществу с участием мелколиственных пород, или лесными культурами [176].
Стационарные пробные площади сети полигонов радиоэкологического мониторинга занимают центральное положение в соответствующих группах типов леса и охватывают широкий диапазон ландшафтных условий (элювиальные, транзитно-аккумулятивные и аккумулятивные позиции), что в совокупности дает представление о наиболее типичных лесных ландшафтах различных зон радиоактивного загрязнения.
В общей структуре наземной органической массы лесных фитоценозов хвойно-широколиственной зоны на долю древесного яруса приходится 95-99%, а в общем годичном приросте - не менее 72-84% [25, 158, 281]. Таким образом, несмотря на заметные различия в типологической принадлежности фитоценозов, в характеристиках их подлеска и напочвенного покрова, именно биологическая продуктивность древесного яруса в основном определяет параметры накопления органической массы во всей экосистеме леса.
Фракционный состав и запасы фитомассы. При всем многообразии факторов, влияющих на аккумуляцию радионуклидов древесным ярусом биогеоценозов, одно из ключевых значений имеют общие запасы фитомассы, ее фракционная структура и динамика роста. Бесспорно, что эти величины влияют и на объемы поверхностного и внутритканевого накопления радионуклидов в древесных растениях. Определение фракционного состава и запасов фитомассы является необходимым компонентом любого биогеоценотического исследования, так как с первым связаны параметры интенсивности биологического круговорота элементов, а со вторым - его общая емкость.
Исследованию вопроса структуры фитомассы древостоев посвящено немало фундаментальных работ [9, 48, 79, 158, 214]. Согласно результатам этих исследований и проведенным нами на основании экспериментального материала расчетам, в фитомассе всех древесных пород абсолютно доминирует фракция древесины, составляющая более 50% общих запасов (табл. 8). Минимальную роль играют генеративные органы, доля которых менее 1% [58,214].
Расчеты подтвердили существенные различия в структуре фитомассы отдельных пород деревьев, что связано с архитектурой кроны, характеристиками фотосинтеза, условиями корневого питания и другими физиологическими особенностями. Так, соотношение фракций древесина ; корни : ветви : кора : хвоя (листья) в древостоях сосны составляет приблизительно 21 : 4 : 2 : 2 : 1; ели - 8 : 3 : 1 : 2 : 1; дуба - 27 : 9:6 : 3 : 1; березы - 41 : 6 : 7 : 4 : 1; осины -24:4:3:5:1; ольхи - 38 : 4 : 5 : 3 : 1.
Фракционная структура текущего прироста средневозрастных и приспевающих древостоев существенно отличается от компонентного состава фитомассы в целом (табл. 8, 9). В общей годичной продукции заметно преобладают фракции древесины и хвои (листьев), которые характеризуются близкими параметрами биопродуктивности (в среднем около 30-50% в год); со средней скоростью увеличивается масса ветвей, наименьший прирост отмечается для коры и, в некоторых случаях, для корней. В этой связи древесина годичных колец, образованных после аварии на ЧАЭС, хвоя и листья текущего года потенциально обладают наибольшей емкостью накопления радионуклидов. Как из-

Порода

Древесина

Кора

Ветви

Хвоя/листья

Корни

внутренняя

наружная

мелкие

крупные

1-го грда

gt; 1 года

Сосна

68,8-71,7

1,0-1,3

3,8-5,1

0,7-1,1

5,2-63

0,9-2,3

1.7-23

13,8-14,9


70,8

и

4,2

0,8

5,6

1,1

2,0

14,4

Береза

62,9-72,5

5,7-8,4

2,6-3,6

1,7-6,4

2,0-8,5

1,1-13

Нет

8,8-14,8


68,9

7,0

3,1

3,5

4,1

1,5


11,6

Дуб

55,7-61,9

5,4-6,1

6,5-7,3

1,1-1,9

2,4-4,1

2Д-3,0

-

18,1-24,9


59,5

5,8

7,0

и

3,2

23


203

Осина

65,4-69,7

7,1-8,3

3,9-4,5

2,3-3,9

43-6,8

1,7-3,0

"

7,6-11,1


67,9

7,6

4,1

3,3

5,5

2,2


9,6

Ель

53,0-56,4

8,1-8,8

5,9-6,4

2,5-3,4

3,9-4,1

0,9-1,1

4,0-5,4

17,4-18,3


54,8

8,5

6,17

3,0

4,0

1,0

4,7

17,9

Ольха

74,1-75,9

3,3-3,5

5,5-5,8

2,1-2,6

3,8

2,0

Нет

73-8,2


75,0

3,4

5,6

2,4

3,8

2,8


7,9

Примечание.
В числителе - разброс значений, в знаменателе - среднее значение.

Таблица 9. Структура годичного прироста фитомассы древесных пород в лесах центральных районов Русской равнины, %

Порода

Древесина

Кора

Ветви

Хвоя/листья

Корни

внутренняя

наружная

мелкие

крупные

Сосна

44,7

0,3

1,2

1,0

03

42,1

10,3

Береза

30,2

6,5

2,8

3,9

5,8

51,1

0

Дуб

25,3

2,5

2,9

1,7

33

46,6

17,6

Осина

25,1

0,6

03

1,2

5,0

72,5

Не опр.

Ель

41,8

3,9

2,8

1,0

13

403

8,7

Ольха

40,2

13

2,1

1,2

1,0

49,7

4,5


вестно, различные виды древесных растений имеют неодинаковую структуру текущего прироста. Соотношение в массе годичной продукции изучаемых древостоев фракций древесина : листья (хвоя) составляет в среднем 1 : 1 для сосны, ели, ольхи; 1 : 1,5 - для березы, 1:2- для дуба и 1 : 3 - для осины. Таким образом, в древостоях с сосной, елью или ольхой черной как эдификаторами растительного сообщества поглощенные из почвы радионуклиды должны в значительной мере надолго задерживаться в древесине, а в древостоях с доминантными дубом, березой или осиной вероятно также существенное развитие "быстрых" сезонных биогеохимических циклов потребления радионуклидов из почвы и возврата их с опадом фотосинтезирующих органов.
Наибольшие запасы общей фитомассы характерны для сосны обыкновенной на территории Киевской и Брянской обл., относящихся, согласно ботанико-географическому районированию, к Полесской интразональной подпровинции широколиственно-лесной (подтаежной) широтной зоны [194]; для ели обыкновенной - в Среднерусской подпровинции этой зоны (Калужская обл.) и для березы бородавчатой в северной части лесостепи (Тульская обл.).
В послеаварийный период накопление общей фитомассы деревьев сопровождалось изменением запасов ее фракций. Как следует из особенностей фракционной структуры древесной фитомассы, с момента аварии наиболее значительно увеличивались запасы собственно древесины, заметно возрастала также масса крупных ветвей, коры наружной у сосны, ели и дуба и внутренней у березы, осины и ольхи. Разница в величинах ежегодной биологической продукции хвои (листьев), мелких ветвей и генеративных органов была не так существенно выражена. Однако именно последние фракции фитомассы обновляются с наибольшей скоростью, ежегодно интенсивно прирастают и практически полностью составляют древесный опад в лесных экосистемах, что в значительной степени формирует сезонные биогеохимические потоки веществ в древесных сообществах, включая потоки поглощенных растениями радионуклидов.
По оценочному прогнозу, в период после аварии запасы фитомассы ежегодно возрастали на 3-7 т/га, что составило в итоге примерно 7-10% от массы древесного яруса фитоценозов на момент выпадений. 
<< | >>
Источник: Щеглов А.И.. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: По материалам 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС.. 2000

Еще по теме ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА:

  1. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ПОСЛЕСИЛЬНОГО ТОРФЯНОГО ПОЖАРА
  2. РАСТЕНИЕ И РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ КАК ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
  3. СТРУКТУРА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НА ГРАНИЦЕЛЕС-ВОДОЕМ В ПОЙМАХ РЕК ОКСКО-ДОНСКОЙ РАВНИНЫ
  4. Растительный покров болот как индикатор генезиса, строения и глубины торфяных отложений
  5. Взаимосвязь заболачивания и почвенного покрова
  6. УХУДШЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
  7. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И БИОСФЕРА ПЛАНЕТЫ 
  8. Почвы и почвенный покров в районах горных разработок
  9. В.А.КОВДА. БИОГЕОХИМИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА, 1985
  10. alt="" />Неблагоприятные экологические процессы и их влияние на почвенный покров городов
  11. Геохимическое влияние газовых потоков на почвенный покров газоносных территорий
  12. ИНДИКАЦИЯ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЙ ПО РАСТЕНИЯМ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ
  13. Глава 5. КОЖНЫЙ ПОКРОВ И ЖЕЛЕЗЫ КОЖНЫЙ ПОКРОВ
  14. РЕМАТОДОЗЫ Систематика, морфология и биология трематод. Морфофункциональная характеристика внешних покровов (тегумента) трематод
  15. АКАНТОЦЕФАЛЕЗЫ Систематика, морфология и биология скребней. Морфофункциональная характеристика внешних покровов скребней
  16. ЛАРВАЛЬНЫЕ И ИМАГИНАЛЬНЫЕ ЦЕСТОДОЗЫ Систематика, морфология и биология цестод. Морфофункциональная характеристика внешних покровов (тегумента) цестод