Содержание к диссертации
Общая характеристика работы 5
1 Состояние вопроса 10
1.1 Общая характеристика состояния воздушного бассейна 11
1.2 Предельно допустимые концентрации промышленных загрязнителей атмосферы для растительности 20
1.3 Газоустойчивость древеспо-кустарниковых пород, лесных насаждений и пути ее повышения 26
1.4 Газо-пылепоглотительная (осаждающая) способность лесных насаждений 31
1.5 Признаки для визуальной оценки повреждений древесных пород, лесных насаждений техногенными выбросами и степени загрязнения атмосферного воздуха токсическими веществами 35
1.6 Растения-индикаторы загрязнения среды промышленными выбросами 39
1.7 Зона влияния промышленных выбросов на лесные насаждения вокруг источника загрязнений 41
1.8 Влияние экологических факторов и таксационной характеристики лесных насаждений на устойчивость последних к атмосферным загрязнителям 44
1.9 Ущерб от атмосферных загрязнений 49
1.10 Мероприятил по повышению устойчивости лесных насаждений к атмосферным загрязнителям ;
2 Программа, методика и объекты исследований 56
2.1 Программа и объем выполненной НИР 56
2.2 Методика исследований 57
2.3 Характеристика объектов исследования 67
Краткая характеристика естественно-исторических и экономических условий Республики Беларусь 67
Краткая характеристика стационарных объектов исследования в Гомельском промышленном районе 71
Результаты выполненной (ных) НИР (исследований) 72
Краткий очерк истории лесокультурного дела Беларуси 72
Результаты экспериментальных исследований по выявлению уровня техногенного атмосферного загрязнения на территории Беларуси
Уровень техногенного атмосферного загрязнения на территории Беларуси в целом и конкретных ее регионов в отдельности 76
Уровень нагрузки техногенных загрязнителей на различные экосистемы в зоне влияния Гомельского промышленного района..- 79
Состояние сосновых насаждений в зоне влияния техногенных атмосферных выбросов Гомельского промышленного района 83
1 Состояние ассимиляционного аппарата (хвои) сосновых древостоев (насаждений) 83
2 Влияние атмосферных токсикантов на величину радиального прироста по диаметру ствола деревьев сосновых насаждений 85
Закономерности проявления воздухоочистной (пыле-газоосаждающей — газопоглощающей) функции сосновых насаждений от техногенных загрязнителей (соединений серы (S02) и пыли) атмосферного воздуха 87
Исследования поглощения S02 растениями-сеянцами и саженцами сосны обыкновенной в фумигационных камерах 91
1 Методика исследований 92
2 Изменение содержания серы в хвое сосны обыкновенной в процессе фумигации 95
3 Внешние признаки повреждения сосны после газации 98
3.2.5 А Газопоглощающие-газоосаждающие свойства сосны обыкновенной 100
3.2.6 Исследование шумозащитных свойств зеленых насаждений 104
3.2.6.1 Методика проведения макетных исследований звукоизолирующих свойств зеленых насаждений 107
3.2.6.2 Результаты макетных исследований звукоизолирующих свойств зеленых насаждений 109
3.2.6.3 Лабораторные исследования звукопоглощающих свойств древесных пород 115
3.2.6.4 Методика лабораторных исследований звукопоглощающих свойств различных пород деревьев 117
3.2.6.5 Результаты лабораторных исследований звукопоглощающих свойств различных пород деревьев 119
Выводы 125
Предложения производству по повышению устойчивости сосновых насаждений и по снижению причиняемого им ущерба промышленными выбросами 128
Список литературы 133
Введение к работе
Актуальность темы. Негативное влияние техногенного атмосферного загрязнения на жизнедеятельность биосферы Земли в целом и лесных экосистем в отдельности является одной из важнейших проблем современности.
В условиях техногенного атмосферного загрязнения резко снижается продуктивность всех экосистем и ухудшается качество выращиваемой продукции, заметно ухудшаются экологические условия жизнедеятельности всего живого на планете, особенно человека.
Процесс деградации биосферы Земли в целом, конкретных регионов начинается с деградации лесных экосистем как одних из наиболее продуктивных и средообразующих.
Современная лесистость Земли (28-30% от поверхности суши и 8-10% от всей поверхности планеты) является, как установлено наукой, минимально допустимой, при которой еще обеспечивается нормальное функционирование Биосферы планеты. Дальнейшее снижение лесистости планеты может оказаться для человечества роковым, хотя она - лесистость, к сожалению, продолжает снижаться и довольно высокими темпами. (Шипунов, 1980) Сокращение лесистости планеты в целом и конкретных регионов в отдельности происходит двумя направлениями.
Первое из них - это вполне осязаемое и измеряемое непосредственное сокращение площади лесных экосистем под влиянием антропогенных факторов, темпы которого определены в 1 % ежегодно (Шипунов, 1980).
Второе из них — это скрытое, не поддающееся пока глазомерной количественной оценке - заметное снижение продуктивности единицы площади лесных экосистем под воздействием негативного влияния техногенного атмосферного загрязнения, темпы которого заметно выше Темпов снижения лесистости планеты по сравнению с первым направлением (Коровин и др., 1991, 1993).
В связи с этим второе направление снижения лесистости более опасно и его опасность заметно возрастает из-за недостаточной изученности этого процесса.
Поэтому выявление негативного влияния техногенного атмосферного загрязнения на лесные экосистемы и разработка комплекса мероприятий по снижению его является весьма актуальной и одной из важнейших проблем современности, чему и посвящается настоящая работа.
Рабочая гипотеза работы: зная причины, характер и степень негативного влияния техногенного атмосферного загрязнения на лесные экосистемы в целом и сосновые насаждения конкретно, путем осуществления комплекса корректных целенаправленных хозяйственных мероприятий можно его заметно снизить и одновременно сохранить на должном уровне и даже повысить устойчивость, продуктивность и средообразующие — пыле-газо-шумопоглатительные (защитные) функции лесных - сосновых насаждений, произрастающих в зоне техногенного атмосферного загрязнения
Цель работы: выявить уровень техногенного атмосферного загрязнения сосновых насаждений Гомельского промышленного района, степень его негативного влияния на их состояние, продуктивность и средообразующие функции, разработать систему хозяйственных мероприятий по снижению уровня техногенного атмосферного загрязнения конкретного района и по повышению устойчивости, продуктивности и средообразующих пыле-газо-шумозащитных функций лесных - сосновых насаждений.
В связи с состоянием вопроса на начало проработки темы, рабочей гипотезой и ее целевой установкой, были поставлены и решены следующие задачи:
- выявлен уровень техногенного атмосферного загрязнения сосновых насаждений Гомельского промышленного района (S02, NOx и пылью) в целом, и на различном удалении их от источника загрязнения в отдельности;
- выявлены закономерности состояния-степени повреждения сосновых насаждений в зависимости от природных (породный, возрастной состав, сомкнутость полога, тип условий местопроизрастания и пр.) и антропогенных (уровень техногенного атмосферного загрязнения S02, NOx и пылью; комплекс осуществляемых в лесных насаждениях хозяйственных мероприятий и др.) факторов;
- определен причиняемый ущерб лесохозяйственному производству негативным влиянием техногенного атмосферного загрязнения на сосновые насаждения;
- определены взаимосвязи количественных показателей (характеристик) газо- и шумозащитных функций лесных насаждений от уровня воздействия на них конкретного техногенного фактора в регулируемых условиях — специальных установках (камерах);
- установлены зоны различного уровня техногенного загрязнения и его негативного влияния на сосновые насаждения и даны конкретные количественные показатели их характеристики;
- разработана и уже внедрена в производство система хозяйственных мероприятий по снижению уровня негативного влияния техногенного атмосферного загрязнения Гомельского промышленного района на сосновые насаждения и по повышению их устойчивости, продуктивности и средообразующих функций.
Диссертация выполнена как составная часть международной проблемы IIL9 (СЭВ, МНТС-Австрия, США и др.) «Разработать научные основы и комплекс мероприятий по повышению устойчивости лесных насаждений к промышленному загрязнению».
Научная новизна работы состоит в полученных впервые экспериментальных данных по количественной оценке уровня нагрузки техногенных атмосферных загрязнителей (S02, NOK и пыли) на сосновые насаждения; в выявленных закономерностях изменения состояния, продуктивности и средообразующих - пыле-газо-шумозащитных функций лесных - сосновых насаждений от уровня нагрузки техногенного атмосферного загрязнения (SO2, NOx и пыли) как непосредственно на натурных объектах - на примере Гомельсткого промышленного района, так и на объектах со строго регулируемыми условиями уровня техногенного атмосферного загрязнения (S02 и шума) в специальных камерах газации и техногенного шума.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Экспериментальные данные по количественной оценке уровня нагрузки техногенных атмосферных загрязнителей (S02, NOK и пыли) на сосновые насаждения.
Закономерности изменения состояния, продуктивности и средозащитных функций сосновых насаждений от уровня нагрузки техногенного атмосферного загрязнения натурных объектов и объектов со строго регулируемыми условиями.
- Конструкция камеры для выполнения исследований по выявлению влияния уровня техногенного атмосферного загрязнения диоксидом серы (SO2) на сосновые насаждения в строго регулируемых условиях.
Комплекс хозяйственных мероприятий по снижению (предотвращению) уровня техногенного атмосферного загрязнения лесных экосистем и по повышению состояния, продуктивности и средозащитных функций сосновых насаждений в зоне техногенного атмосферного загрязнения (SO2, NOXH ПЫЛИ).
Практическая значимость диссертационной работы заключается в разработанном и уже внедренном в лесохозяиственном производстве комплексе хозяйственных мероприятий по повышению состояния, продуктивности и средозащитных функций сосновых насаждений, произрастающих в зоне техногенного атмосферного загрязнения.
Личный вклад автора заключается в выборе темы НИР, в разработке программы и методики исследовании, в подборе и закладке объектов наблюдений, в непосредственном участии при выполнении экспериментальных работ, в обработке, систематизации, анализе и обобщении собранных литературныхр ведомственных и экспериментальных данных, в разработке практических рекомендаций.
Обоснованность выводов и достоверность результатов исследований обеспечиваются достаточным объемом литературных, ведомственных и экспериментальных данных, полученных с использованием проверенных методов исследований и современных средств их обработки.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы широко и всесторонне обсуждены и получили положительную оценку на заседаниях ученых советов БелІІИИЛХ - ИЛНАНРБ, БТИ-БГИТА и института Климата АІІСССР, на международных и региональных научно-производственных конференциях, на научно-технических конференциях преподавателей и аспирантов БТИ-БГИТА (Брянск).
Публикации. Основные положения диссертации получили отражение в пяти публикациях, в том числе в трех брошюрах Союзно-республиканского масштаба -Обзор информации ВНИИЦпесресурс Госкомлеса СССР и др. Общий объем публикаций более пяти печатных листов.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, включает в себя обшую характеристику работы, три главы, выводы и практические предложения. Работа содержит 30 таблиц, 17 рисунков, список использованной литературы включает 242 наименования, в том числе 7 на иностранном языке.
