Введение к работе
Актуальность темы. Антропогенное воздействие на природную среду на Южном Урале приобрело большие масштабы, а в некоторых районах рост промышленного производства сопровождается рядом негативных явлений, в первую очередь скоплением в атмосфере различных газо- и пылеобразных выбросов.
В настоящее время создание экологически благоприятной среды в крупных промышленных центрах является одной из важнейших проблем. Насаждения вблизи промышленных предприятий выполняют функции эффективного фитофильтра и оказывают значительное положительное влияние на экологическую обстановку. Выбор видового состава насаждения в условиях определенного типа загрязнения является одной из основных задач в создании зеленой зоны. Особенно это важно в экологически не благополучных районах, к которым относиться и район г. Сатки Челябинской области.
Основным источником загрязнения территории в районе г. Сатка является комбинат «Магнезит», в зоне действия которого на расстоянии 1-3 км хвойные насаждения погибли, а на площади 50 га находятся в различной степени повреждения. Неоднократные попытки Саткинского лесхоза создать культуры сосны в зоне сильного и среднего загрязнения по стандартной технологии не дали положительного результата. В связи с этим изучения возможности создания лесных культур в частности березовых, устойчивых к данным условиям (Кулагин, 1961а, 1971; Носырев, 1962; Сродных, 1986), является актуальным.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение влияния магнезитового загрязнения на состояние, устойчивость и рост опытных культур березы повислой (Betula pendula Roth), оценка способности их произрастать в условиях хронического загрязнения. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Изучить уровень загрязнения среды (снега, почвы, растений).
Провести анализ роста, развития и состояния опытных культур березы в разных зонах магнезитового загрязнения.
Оценить возможность использования мелиорантов для повышения устойчивости березы в очаге техногенного загрязнения.
Изучить морфологические особенности листьев в условиях техногенного загрязнения.
Исследовать закономерности изменения надземной фитомассы березы повислой и ее структуры в зависимости от уровня загрязнения.
Научная новизна исследований. Впервые проведены исследования состояния и особенностей роста 26-летних опытных культур березы повислой в условиях магнезитового загрязнения. Установлены закономерно-
сти изменения надземной фитомассы березы повислой и ее структуры в результате длительного воздействия магнезитового загрязнения, в зависимости от уровня накопления поллютантов в снеге и почве. Основные положения, выносимые на защиту.
Магнезитовое загрязнение негативно воздействует на показатели роста и состояние березы повислой в культурах, а в зоне сильного загрязнения ведет к их полной гибели.
В зонах загрязнения изменяется как запас надземной фитомассы культур березы, так и ее структура.
Наибольшим мелиорирующим эффектом, из изученных мелиорантов, обладает кислый торф, внесение которого в почву при посадке повышает устойчивость березы и позволяет создавать лесные культуры в зоне сильного загрязнения.
Практическая значимость работы. Полученные материалы могут быть использованы при проведении лесоучетных и лесохозяйственных работ в березовых насаждениях, подверженных магнезитовым выбросам. Результаты исследований позволят решить проблему лесовосстановления и создания устойчивых березовых насаждений в условиях влияния магнезитового производства и других аналогичных производств на лесную среду.
Личный вклад автора. Исследование выполнено при личном участии автора на всех этапах работы: составлении программы и методики работы, сборе, обработке и анализе материала, обобщении результатов предыдущих исследований, обосновании выводов, написании научных статей и докладов.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались на III Молодежном научном семинаре «Биоразнообразие природных и антропогенных экосистем» (Екатеринбург, 2005), V Международной конференции молодых ученых «Леса Евразии - Уральские горы» (Чебаркуль-Екатеринбург, 2005), I (IX) Международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, 2006), Международной научной конференции «Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель» (Екатеринбург, 2007).
Обоснованность и достоверность материалов исследований подтверждается значительным по объему и разнообразию экспериментальным материалом, применением научно-обоснованных методик, использованием современных методов обработки, анализа и оценки достоверности данных.
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 печатных работах, в том числе две в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, а также библиографического списка, включающего 290 наименований, в т.ч. 27 иностранных, и двух приложений. Материал вы-
полненных исследований изложен на 131 страницах и иллюстрирован 19 рисунками и содержит 27 таблиц.
