Введение к работе
Актуальность работы. Леса значительно дольше хранят память о ядерных катастрофах по сравнению с другими природным экосистемами, так как сам по себе лес - это наиболее замкнутая консервативная природная экосистема, где радионуклиды включаются в многолетний экологический цикл круговорота элементов. Лесные экосистемы явились естественным барьером для распространения радионуклидов по территории Беларуси, где каждый четвертый лесной гектар в той или иной степени загрязнен радиоактивными веществами.
Для безопасного использования лесных угодий, поиска и реализации мероприятий по снижению доз облучения населения необходимо иметь обоснованный прогноз загрязненности лесных массивов и лесной продукции на ближайший' и отдаленный периоды времени. Получение такого прогноза возможно лишь на основе математической модели миграции радионуклидов в лесных экосистемах, опирающейся на реальные экспериментальные данные многолетних наблюдений за распределением и перераспределением радионуклидов в компонентах лесных биогеоценозов. Таким образом, проблема разработки новых принципов моделирования и получения на их 'основе достоверных прогнозов миграции радионуклидов в лесных экосистемах является весьма актуальной.
Цель работы - установить основные закономерности распределения и перераспределения wCs в лесном биогеоценозе и разработать прогнозы самоочищения сосновых лесных насаждений от радионуклидов в условиях Белорусского Полесья.
Для достижение поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
I. Изучить основные закономерности миграции радиоцезия в различных типах лесных почв и его переход в компоненты сосновых фитоценозов на территории Белорусского Полесья;
-
Разработать принципы и алгоритмы прогнозной математической модели миграции радионуклидов в лесных экосистемах;
-
Разработать долгосрочный прогноз уровня накопления шСз в сосновых насаждениях, являющихся преобладающей древесной породой на территории Белорусского Полесья;
Новизна н научная значимості, настоящего исследования состоит в том, что разработан ноиый метод моделирования миграции радионуклидов в лесных экосистемах, основанный на учете физиологических особенностей
многолетнего цикла созревания древесных растений, результатом которого явилось создание новой прогнозной математической модели FORESTLIFE. Получен прогноз накопления 137Cs сосновыми насаждениями и их самоочищения, в том числе установлена возрастная зависимость поступления 137Cs в древесину сосны.
Практическая значимость полученных результатов зак.почается в том, что полученные теоретические и экспериментальные результаты, раскрывающие основные закономерности миграции радионуклидов в сосновых насаждениях Белорусского Полесья, позволяют планировать объемы и сроки заготовки древесины на загрязненных территориях, оценивать эффективность дезактивации лесных массивов и динамику доз внутреннего и внешнего облучения работников лесного хозяйства.
Обоснованиость и достоверность выводоп подівержденьї большим объемом экспериментальных данных и близким соответствием результатов моделирования и прогнозов с экспериментальными данными независи-мых исследователей и предсказаниями других прогнозных моделей.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты экспериментального исследования распределения l37Cs в
компонентах соснового экосистем, произрастающих на автоморфных и
гадроморфных почвах Белорусского Полесья;
2. Новый метод прогнозирования миграции радионуклидов в лесных
экосистемах и прогнозная математическая модель;
3. Зависимость коэффициента перехода l37Cs (из почвы в древесину) от возраста древесного растения;
4. Прогноз динамики распределения 137Cs в компонентах соснового биогеоценоза.
Свячь с научно-исследовательскими работами. В основу настоящей диссертации положен экспериментальный материал, полученный в результате систематического исследования миграции радионуклидов в лесных экосистемах в течение 1992-1996 годов на территории Белорусского Полесья. Работа выполнялась в рамках государственной программы Республики Беларусь по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.
Личный вклад. Работа выполнялась лично автором с 1992 по 1996 год в Институте леса Академии наук Беларуси- Автору принадлежит обоснование выбора и подбор лесных объектов для создания базовой сети многолетнего наблюдения, отбор почвенных" и растительных образцов на протяжении всего периода исследований,
спектрометрические измерения и получение экспериментальных данных, теоретическое обобщение результатов, создание и развігпіе прогнозной модели FORESTLIFE миграции радионуклидов п лесных экосистемах. Апробация и научные публикации. Основные результаты диссертации докладывались на Международных конференциях: International seminar on freshwater and estuarine radioecology . - Lisbon, Portugal, 1994.,* International Conference "Radioecology of Peatlands" - St.Peterburg. 1994.; The first international conference "The radiological consequences of the Chernobyl accident", Minsk, 1996; Technical Committee Meeting on "Cleanup Criteria for Forest and Forestry Product following a Nuclear Accident", IAEA, Vienna, Austria, November, 1995. По материалам диссертации опубликовано 24 научных работы, в том числе одна монография и три авторских свидетельства.
Объем я структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 107 наименований (в том числе 14 на иностранных языках) и приложений. Текстовая часть диссертации изложена на 136 страницах машинописного текста, включая 23 рисунков и 27 таблиц.
