ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА РАДИАЛЬНЫЙ ПРИРОСТ ДРЕВОСТОЯ

 

Михайлов Ю.З. (ГОУВПО «БрГУ», г. Братск, РФ)

 

Presented results of the study of the influence of the industrial contamination on radial increase.

 

Целью исследований являлось определение прироста хвойных древостоев в зоне промышленного загрязнения г. Братска. Основными компонентами выбросов алюминиевого производства и лесопромышленного комплекса являются активные кислые газы, фтор, хлор, SO₂, CO₂ и др.

В связи с нарушением ассимиляционного аппарата происходит отклонение от нормы в фотосинтетической деятельности растений. В результате растения голодают, сбавляют темпы роста, снижают интенсивность плодоношения, способность противостоять отрицательным факторам среды, болезням и вредителям. Вследствие воздействия промышленных выбросов у деревьев происходит снижение радиального и линейного приростов. Установлено, что средний прирост по диаметру деревьев до начала воздействия промышленных выбросов был равен 1,24 мм в год. После начала воздействия промышленных выбросов произошло падение прироста в зоне сильного воздействия на 32,5 %, в зоне среднего воздействия на 24,8%, в зоне слабого воздействия на 20,2%. Наиболее характерно снижение приростов по диаметру в сосновых древостоях. Промышленные дымы, содержащие фтор и его активные соединения, подавляют радиальный прирост у деревьев. Начало этого процесса в районе действия Братского алюминиевого завода приходится в основном на четвертый год после пуска завода. Установлено, что у сосны и ели в зоне сильного загрязнения  радиальный прирост в вершинной части подавлен сильнее, чем в комле, в зоне среднего загрязнения данное явление наблюдается только у сосны, в зоне слабого загрязнения такие закономерности не проявляются ни у одной породы. Т.е. снижение интенсивности накопления древесины можно наблюдать на любом участке ствола, но в вершинной части этот процесс выражен сильнее. Наиболее характерно снижение линейного прироста у молодых интенсивно растущих деревьев. В зоне сильного загрязнения у 15-17 летних сосен прирост резко снижается, вплоть до полного прекращения роста, в то время как 5-7 летние сосны снижают прирост значительно меньше, это позволяет сделать вывод, что молодая поросль является наиболее устойчивой к фторсодержащим дымам. В зоне среднего и слабого загрязнения происходит незначительное снижение прироста (от 5 до 15%). В возрасте спелости у хвойных пород высота ствола значительно меньше, чем у деревьев не подверженных воздействию промвыбросов. Спелые деревья в первой зоне ниже деревьев, расположенных вне зоны воздействия газов в среднем на 2-5 метра, и соответствуют IV-V классу бонитета.

Для получения боле достоверных результатов по влиянию техногенного загрязнения на радиальный прирост применялся метод дендрохронологических исследований. Дендрохронологические исследования проводились по общепринятым методикам. Образцы для изучения прироста брались с помощью возрастных буравов на высоте 1,3 м и обработаны для сосны (Рinus sylvestris Ldb.) и  лиственницы (Larix sibirica Ldb.). Образцы брались в зонах сильного и среднего загрязнения с деревьев 3 групп состояния: у здоровых деревьев без признаков поражения и угнетения, с густой кроной, со здоровой неповрежденной хвоей; у угнетенных деревьев с редкой ажурной кроной или суховершинных деревьев; у свежего сухостоя (деревьев усохших в течение ближайшего года). Анализируя данные абсолютных значений радиального прироста можно заметить определенные закономерности в изменении этих величин. Так радиальный прирост после 50-60-х годов снижается у всех категорий деревьев. Это соответствует времени пуска основных предприятий. Анализ изменений прироста годичных слоев в зонах сильного и среднего загрязнения по трем категориям жизненного состояния - здоровые, угнетенные и сухостойные - показывает, что совместные колебания происходят почти синхронно. У сосны здоровой до 1960 г. прирост в зонах сильного и среднего загрязнения был значительно выше. Затем произошло снижение радиального прироста, который держится до настоящего времени примерно на одном уровне 0,5-0,7 мм. Лиственница здоровая реагировала на пуск предприятий аналогичным образом, но снижение прироста происходит в меньшей степени и к 2005 году наблюдается увеличение прироста. Этот факт свидетельствует о большей газоустойчивости лиственницы сибирской по сравнению с сосной обыкновенной.

Снижение прироста у угнетенных деревьев сосны произошло более резко, чем у категории здоровых деревьев, а у лиственницы угнетенной снижение прироста шло плавно, постепенно. Сухостойные деревья сосны и лиственницы первоначально, до воздействия выбросов уже имели меньший радиальный прирост, т.е. были несколько угнетены, поэтому длительное воздействие загрязнителей привело к ослаблению деревьев, снижению радиального прироста и в конечном итоге, к гибели.

В табл.1 приведены средние данные по радиальному приросту сосны обыкновенной и лиственницы сибирской до и после воздействия промвыбросов.

Как видно из таблицы 1 воздействие фтор- и хлорсодержащих компонентов вызывает весьма значительное снижение радиального прироста. Так, здоровые деревья сосны снижают прирост на 28,2 % по сравнению с периодом до начала воздействия промвыбросов, а здоровые деревья лиственницы на 15,7%. Наиболее резко реагируют на промвыбросы угнетенные и сухостойные деревья, у которых прирост снижается на 41,9-44,7.

Снижение прироста наблюдается, начиная с 60-х годов, что соответствует времени пуска промышленных предприятий. У сосны угнетенной ширина годичного слоя снижается. Прирост составляет 58,7 % от среднего радиального прироста здоровых деревьев. У сосны сухостойной средний прирост составляет 61,1 %  от  прироста здоровых деревьев.

 

 

Таблица 1 - Средняя ширина годичного слоя до начала воздействия и после воздействия промышленных выбросов

Порода и состояние дерева	Ширина годичного слоя
	До воздействия		После воздействия
	мм	%	мм	%
Сосна здоровая	1,435	100	1,031	71,8
Сосна угнетенная	0,887	100	0,502	56,6
Сосна сухостойная	0,996	100	0,544	56,3
Лиственница здоровая	0,836	100	0,705	84,3
Лиственница угнетенная	0,984	100	0,544	55,3
Лиственница сухостойная	0,966	100	0,561	58,1

 

Снижение прироста приходится на 60-е годы. В последние годы наблюдается снижение прироста, связанное с усыханием деревьев. Средняя ширина годичного слоя лиственницы здоровой 0,871 мм, что меньше ширины годичного слоя здоровой сосны на 31 %. Снижение приростов отмечается в 1950-1960-е годы и позднее. Лиственница угнетенная имеет прирост, равный 93,2 % от прироста здоровой лиственницы. У лиственницы сухостойной радиальный прирост в среднем составляет 85,3 % от прироста здоровых деревьев. Деревья реагировали на ввод в действие предприятий довольно быстро, на 4-5 год после ввода. О чем свидетельствует снижение годичных индексов в 60-е годы. В зоне необратимых изменений процессы угнетения радиального прироста выражены в большей степени, чем в зоне видимых повреждений. В фоновых древостоях, средний радиальный прирост на 20-30 % выше, чем в зонах влияния промвыбросов. Деревья сосны обыкновенной в большей степени подвержены угнетению и ослаблению, чем деревья лиственницы сибирской. Образцы древесины, взятые у хвойных пород на различной высоте ствола, свидетельствуют, что у сосны и ели в первой зоне радиальный прирост в вершинной части подавлен значительно сильнее, чем в комле, во второй зоне данное явление наблюдается только у сосны, в третьей зоне такой закономерности не проявляется ни у одной породы. Итак, снижение интенсивности и накопления древесины можно наблюдать на любом участке ствола, но в вершинной части этот процесс выражен сильнее.