Введение к работе
Актуальность темы. Одной из наиболее актуальных проблем современности является проблема чистоты атмосферного воздуха. Лесные экосистемы способны сильно влиять на состав атмосферного воздуха, являясь поглотителями различных примесей. В первую очередь необходима оценка пылеаккумулирующих свойств древостоя-элемента лесных экосистем наиболее важного как в структурном, так и в функциональном смысле.
В условиях антропогенного воздействия на биосферу, поглощающая способность лесных экосистем приобретает особую важность. Изучение количественных показателей пыле-газопоглотительных свойств лесных экосистем в техногенных и урбанизированных ландшафтах позволяет раскрыть их экологические функции и стабилизирующие связи, способствующие сохранению важных для человека и всего живого компонентов биосферы - воздуха, воды и почвы.
Сильный антропогенный стресс, обусловленный возрастанием пылевого загрязнения с выбросами промышленности, ТЭС, угольных карьеров, разрабатываемых открытым способом, в последнее время испытывают лесостепные районы Средней Сибири, характеризующиеся незначительной лесистостью и напряженной экологической ситуацией. Поэтому решение поставленной проблемы : изучения пылеаккумулирующих свойств лесных экосистем в этом регионе актуально.
Цели и задачи исследований. Цель исследований заключалась в количественной оценке пылеулавливающих свойств лесных экосистем различных по возрасту и биофизическим конструкциям и возможности их эффективного использования для улучшения санитарно-гигиенических свойств окружающей среды в техногенных и урбанизированных ландшафтах. Согласно поставленной цели решались следующие задачи:
-
Изучить аккумулирующую способность и выявить закономерности перехвата лесными экосистемами техногенной, угольной и дорожной пыли в зависимости от их биофизических конструкций.
-
Определить изменения микроэлементного состава в хвое и листьях древесных растений и растениях живого напочвенного покрова, произрастающих в зонах техногенных выбросов.
-
Разработать практические рекомендации, направленные на повышение устойчивости исследуемых насаждений и на поддержание ими оптимальных условий окружающей среды в зонах с повышенной пылевой нагрузкой с тепловых станций, угольных карьеров и дорог с интенсивным автомобильным движением.
Научная новизна работы. Впервые для условий Средней Сибири экспериментально получены количественные показатели аккумуляции лесными экосистемами техногенной, угольной и дорожной пыли в зависимости от биофизических конструкций насаждений. Определены количественные характеристики накопления ряда микроэлементов, присутствующих в выбросах ТЭС, на поверхности, в хвое и листьях древесных пород, а также
в растениях живого напочвенного покрова. На основе моделирования пы-ленесущего воздушного потока с моделями лесных полос из сосны и березы, установлены максимальные величины аккумуляции пыли.
Практическая ценность результатов исследований заключается в возможности использования научно-обоснованных рекомендаций для создания насаждений с повышенной санитарно-гигиенической активностью, максимально эффективно выполняющих функции пылеаккумулирования, в районах с высокой запыленностью атмосферного воздуха с тепловых станций и угольных карьеров.
Количественные параметры накопления техногенной пыли и ее составляющих могут быть использованы при проведении экологических экспертиз и составлении прогнозов изменения состояния биоценозов в зонах с техногенными нагрузками, при разработке технико-экономических обоснований строительства тепловых станций в районах с открытой добычей бурого угля.
Результаты исследований нашли отражение в практических рекомендациях "Диагностика состояния насаждений, подверженных действию техногенных выбросов тепловых электростанций," (1990).
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на конференциях молодых ученых ИЛиД СО АН СССР (Красноярск, 1983; 1988), на Всесоюзных совещаниях и конференциях (Новосибирск , 1984; Красноярск, 1989; 1991; Днепропетровск, 1990; Москва, 1990, 1994) и региональных конференциях (Улан-Удэ, 1984; Томск, 1995 ) , посвященных проблемам охраны окружающей среды и рационального использования лесных ресурсов; на Международной конференции "Экосистемы Азии и их защита"(Монголия, Улан-Батор, 1995). По материалам диссертации опубликовано 18 работ .
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шести глав, заключения , приложения. Она изложена на 187 стр. машинописного текста, содержит 28 таблиц и 22 рисунка. Список литературы включает 164 наименования, в том числе 7 иностранных.