Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 7
1.1. Изменение состояния лесных насаждений в условиях аэротехногенного загрязнения 7
1.2. Воздействие низовых пожаров на сосновые насаждени 19
1.3. Сопряженное воздействие аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров 25
2. Природные условия района и объект исследований 28
2.1. Географическое местоположение 28
2.2. Климат 28
2.3. Рельеф и почвы 29
2.4. Растительность и лесной фонд 30
2.5. Характеристика постоянных и временных пробных площадей... 31
3. Программа, методика, объем выполненных работ 42
3.1. Программа исследований 42
3.2. Методика исследований 42
3.3. Объем выполненных работ 49
4. Степень повреждения сосновых древостоев в условиях аэротехногенно го загрязнения 51
4.1. Зонирование насаждений 51
4.2. Распределение деревьев по классам повреждения 56
4.3. Связь степени повреждения с классом Крафта 59
5. Уровень загрязнения лесных насаждений в районе исследований 63
5.1. Источники аэротехногенного загрязнения и состав выбросов... 63
5.2. Снег 66
5.3. Почвы 68
5.4. Связь степени повреждения древостоя с уровнем аэротехноген ного загрязнения 74
6. Особенности изменения радиального прироста деревьев сосны под воздействием аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров 77
6.1. Изменение радиального прироста деревьев в условиях аэротехногенного загрязнения 78
6.2. Связь величины радиального прироста деревьев с их жизненным состоянием 84
6.3. Воздействие низовых пожаров на радиальный прирост деревьев сосны в условиях аэротехногенного загрязнения 89
7. Особенности естественного возобновления сосны под пологом леса по сле низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения 94
7.1. Структура надземной фитомассы подроста сосны в условиях аэротехногенного загрязнения 96
7.2. Изменение густоты, встречаемости и морфологических показателей состояния подроста сосны 100
7.2.1. Густота 100
7.2.2. Встречаемость 110
7.2.3. Морфологические показатели состояния 114
Заключение 131
Библиографический список 134
Приложение 162
- Сопряженное воздействие аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров
- Характеристика постоянных и временных пробных площадей...
- Связь степени повреждения с классом Крафта
- Связь степени повреждения древостоя с уровнем аэротехноген ного загрязнения
Введение к работе
Актуальность проблемы. В последнее время особое значение приобретают исследования, связанные с оценкой антропогенно воздействия на окружающую среду. Особенно актуальным является изучение лесных насаждений, прилегающих к крупным промышленным центрам в пригородной и лесопарковой зонах, которые, наряду с воздействием аэротехногенного загрязнения, подвергаются влиянию других антропогенных факторов, основными из которых являются периодически повторяющиеся низовые пожары.
Промышленными предприятиями в атмосферу выбрасывается большое количество газообразных и твердых веществ, которые, попадая в насаждения вызывают их негативную реакцию. Низовые пожары также вызывают глубокие изменения в структуре насаждений, в большей мере ими повреждаются нижние ярусы растительности.
Закономерности изменения состояния сосновых насаждений в условиях сопряженного воздействия аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров фактически не изучены в уральском регионе. В связи с этим, требуются дополнительные исследования по данной проблеме.
Объектом исследований являются сосновые насаждения, прилегающие к Каменск-Уральскому промышленному узлу, т.к. они подвергаются сопряженному воздействию аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров.
Цель и задачи исследований. Цель работы - изучение закономерностей изменения состояния сосновых древостоев, хода естественного возобновления сосны под пологом леса в условиях сопряженного воздействия аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- изучить геохимические параметры насаждений в районе исследований;
изучить степень повреждения сосновых древостоев под воздействием аэротех ногенного загрязнения, выявить зоны повреждения;
- провести анализ изменения радиального прироста деревьев сосны под воздействием аэротехногенного загрязнения» а также после низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения;
- оценить структуру надземной фитомассы подроста сосны в исследуемых насаждениях;
- изучить показатели естественного возобновления сосны под пологом леса после низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения, определить степень влияния одного фактора при изменении интенсивности другого.
Научная новизна. Впервые изучены показатели роста и состояния подроста сосны под пологом леса, а также закономерности изменения текущего годичного радиального прироста деревьев сосны после низовых пожаров различной интенсивности в условиях аэротехногенного загрязнения. Определена степень влияния одного фактора при изменении интенсивности воздействия другого.
Защищаемые положения:
- закономерности изменения состояния древостоев и показателей подроста сосны в условиях аэротехногенного загрязнения;
- сопряженное воздействие аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров на показатели естественного возобновления и текущий годичный радиальный прирост деревьев сосны.
Практическая ценность работы. Полученные данные имеют методическое значение при оценке степени трансформации сосновых насаждений, подверженных воздействию аэротехногенного и пирогенного факторов. Результаты исследований позволят более эффективно решать проблему возобновления сосняков после низовых пожаров в условиях аэротехногенного загрязнения.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции УГЛТУ "Социально-экономические и экологические проблемы лесного
комплекса" (Екатеринбург, 2003), Всероссийской конференции, посвященной 60-летию Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН "Структурно-функциональная организация и динамика лесов" (Красноярск, 2004), Молодежной научной конференции института биологии Коми НИЦ УрО РАН "Актуальные проблемы биологии и экологии" (Сыктывкар, 2004), Молодежных конференциях Ботанического сада УрО РАН "Природные и городские экосистемы: проблемы изучения биоразнообразия" (Екатеринбург, 2002, 2003, 2004), Научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ (Екатеринбург, 2004), Международной научно-практической конференции УРГУ "Экология фундаментальная и прикладная: Проблемы урбанизации" (Екатеринбург, 2005), а также легли в основу подготовки четырех отчетов о научно-исследовательской работе (Екатеринбург, 2001, 2002, 2003, 2004)
Обоснованность и достоверность материалов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, применением современных методик исследований, анализа и оценки достоверности полученных результатов.
Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследований, разработке программы работ, сборе, обработке и анализе экспериментального материала, апробации результатов исследований, разработке практических рекомендаций.
Публикации. По данным диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, а также библиографического списка, включающего 290 наименований, в т.ч. 24 иностранных, и двух приложений. Материал выполненных исследований изложен на 159 страницах и иллюстрирован 11 рисунками и содержит 26 таблиц.
Сопряженное воздействие аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров
Исследования реакции отдельных компонентов лесных насаждений на сопряженное воздействие аэротехногенного и пирогенного факторов выполнены, в основном, в условиях Кольского севера. Под влиянием сопутствующих аэротехногенному загрязнению антропогенных факторов, среди которых пожары играют существенную роль, выявлено усиление эрозии почв (Цветков, Цветков, 2003). В. В. Горшковым (1994) было изучено изменение видового разнообразия напочвенных лишайников под действием загрязнения в зависимости от давности пожара.
Сделан вывод, что при наложении воздействий разных негативных факторов от их суммирования темпы дигрессии насаждений ускоряются (Цветков, 1991; Цветков, Цветков, 2003). Изучен процесс восстановления лесов после верхового пожара в условиях аэротехногенного загрязнения (Ганичева и др., 2004). Авторами сделан вывод, что пожар является дополнительным стимулятором возникновения техногенных пустошей, а восстановление насаждения после пожара нарушается в условиях загрязнения. Однако данных, касающихся воздействия низовых пожаров в комплексе с техногенной нагрузкой авторами не приведено. Таким образом, вопрос совместного воздействия аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров на сосновые насаждения изучен недостаточно. Требуются дополнительные исследования. 1. Воздействие аэротехногенного загрязнения вызывает ряд негативных реакций всех компонентов сосновых насаждений. В частности, идет снижение интенсивности естественного возобновления под пологом леса, снижение величины годичного радиального прироста деревьев, ухудшение жизненного состояния древостоя. В целом, под влиянием загрязнения изменяется состав растительных сообществ, структура и динамика лесных насаждений, идет снижение биоразнообразия, производительности. 2. Снижение корневой конкуренции, активности грызунов-семеноедов, недостаток химических элементов техногенного происхождения в почве и восполнение его аэротехногенным загрязнением могут вызвать положительную реакцию сосновых насаждений, в том числе улучшение роста подроста сосны под пологом леса. 3. Сильные низовые пожары приводят к уничтожению нижних ярусов растительности, соснового подроста, повреждению прикамбиальных тканей, в результате чего, снижается величина радиального прироста деревьев и уровень защиты от вторичных вредителей леса. 4.
Низовые пожары средней и слабой интенсивности, в результате улучшения режима влажности и температуры под пологом леса, уничтожения мощного слоя и минерализации подстилки, увеличения освещенности и содержания зольных веществ в почве, незначительного прогрева прикамбиальных тканей, могут вызвать всплеск естественного возобновления сосны, а также повышение величины радиального прироста деревьев. 5. Закономерности изменения состояния сосновых насаждений в условиях сопряженного воздействия аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров фактически не изучены в уральском регионе. В связи с этим, требуются дополнительные исследования по данной проблеме. Каменск-Уральский лесхоз расположен в юго-восточной части Свердловской области. По лесорастительному районированию территория лесхоза расположена в южной части Западно-Сибирской равнинной лесораститель-ной области, делится на две подзоны: а) предлесостепных и сосново-березовых лесов (северная часть), б) северо-лесостепную и колочную (южная часть). Исследования проведены в подзоне предлесостепных и сосново-березовых лесов. По лесохозяйственному районированию территория лесхоза входит в Среднеуральский лесохозяйственный округ, относится к зауральскому увалисто-равнинному району (Колесников и др., 1973). Протяженность территории - с севера на юг - 55 км, с востока на запад - 73 км. Климат района континентальный, с продолжительной (5-6 месяцев) холодной зимой и коротким сухим теплым летом. Среднегодовая температура воздуха- 1.6, безморозный период 110-115 дней. Годовая сумма осадков -400 мм, за период с температурой выше 10С - 225мм. Преобладающее направление ветров - западное, юго-западное. Сумма эффективных температур (выше + 10) 1900-1950С, продолжительность периода с температурой выше 5С - 160дн., выше 10С - 125дн., выше 15С - 70дн. Среднемесячная температура воздуха в июле +18С, максимальная +38С. Абсолютный годовой минимум -46С. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 145-150дн. Средняя из максимальных высот снежного покрова - 35см. Вегетационный период начинается в конце первой декады мая и заканчивается в третьей декаде сентября. В период роста и формирования растений выпадает до 60% годовой нормы осадков. Гидротермический коэффициент 1.0 (Алисов, 1956; Агроклиматический справочник..., 1962; Колесников и др., 1973).
Характеристика постоянных и временных пробных площадей...
На основании рекогносцировочного обследования очага загрязнения организован полигон с сетью постоянных пробных площадей (ППП), заложен ряд временных (ВПП). Пробные площади закладывались по трем тран-сектам от источника выбросов в насаждениях с преобладанием сосны с учётом степени повреждения древостоев и розы ветров (рис. 2.1).
Все пробные площади заложены в сосняке разнотравном. Общие сведения о насаждениях, охваченных пробными площадями сведены в табл. 2.1.
Как известно, древесный ярус насаждения в большой мере обуславливает все стадии процесса возобновления (Рысин, 1970). В частности, под пологом древостоя складываются благоприятные условия для всхода семян сосны. В дальнейшем, по мере роста, всходы требуют большее количество света, тепла, воды и минеральных веществ. По этой причине древесный ярус в период роста подроста является лимитирующим в отношении ряда абиотических факторов, в том числе светового довольствия (Тимофеев, Дылис, 1953). Величина проективного покрытия древостоя на пробных площадях в пределах 50-60%.
Известно, что подлесок, не имеющий большого развития, на возобновление большого отрицательного влияния не оказывает, а в ряде случаев выполняет защитную роль. Однако сильно развитый подлесок подавляет рост и развитие подроста сосны. Проективное покрытие подлеска минимально на ППП 1 (5%). Это объясняется недавним прохождением пожара сильной интенсивности, в результате которого был уничтожен как сам подлесок, так и молодое поколение леса. Низкий показатель проективного покрытия подлеска наблюдается также на ППП 7, 8. Первая также была пройдена пожаром относительно недавно, а ППП 8 подвержена, кроме низового пожара, рекреационной нагрузке. В целом, все сравниваемые пробные площади по показателю проективного покрытия подлеска находятся на одном уровне, диапазон величин 20-30%.
Живой напочвенный покров чаще всего составляет конкуренцию подросту за свет, влагу, минеральное питание (Шебалов, 1954; Санников, 1961). Для оценки степени конкурентного влияния на подрост, на пробных площадях нами было изучено проективное покрытие живого напочвенного покрова. Оказалось, что все используемые для изучения хода естественного возобновления пробные площади характеризуются проективным покрытием живого напочвенного покрова 40-60%.
Известно, что толщина лесной подстилки является одним из основополагающих факторов естественного возобновления сосны. Многочисленные исследования показали, что наиболее благоприятные условия для прорастания семян под пологом леса создаются при полном отсутствии слоя лесной подстилки и обнажении минерального почвенного горизонта (Тимофеев, 1951; Санников, 1970). Нами толщина недогоревшего слоя лесной подстилки использовалась для определения интенсивности низового пожара.
Для оценки изменений, вызванных негативными факторами, в составе растительного покрова в пределах яруса подлеска и травяно-кустарничкового яруса, было изучено обилие растений по шкале О. Друде. Наименьшее видовое богатство растений в подлеске на ППП 10. Это может быть связано с прохождением низового пожара сильной интенсивности 7-летней давности, который уничтожил кустарниковую растительность, и расположением данной ППП в зоне слабого повреждения (влиянием аэротехногенного загрязнения). Частую встречаемость на пробных площадях имеет Кизильник черноплодный (Cotoneaster melanocarpa), Малина обыкновенная (Rubus idaeus), Rosa majalis, Рябина обыкновенная (Sorbus aucup aria), Бузина обыкновенная (Sambucus racemosa), Черемуха обыкновенная (Padus racemosa), Chamaecytisus ruthenicus.
Наименьшую представленность на пробных площадях имеет вишня кустарниковая (Cerasus fruticosa). Она произрастает единично (sol) всего на двух ППП. Также редко встречаются Боярышник кроваво-красный (Crataegus sanguinea), Крыжовник европейский (Grossularia reclinata), Можжевельник обыкновенный (Juniperus communis), Смородина красная (Ribes rubrum), Осина (Populus tremula), Ива козья (Salix caprea), Ива пепельная (Salix cinerea), Калина обыкновенная (Viburnum opulus), Крушина ольховидная (Frangula alnus).
Анализируя видовое богатство и обилие видов растений, составляющих травяно-кустарничковый ярус, необходимо отметить следующее. Наибольшее видовое богатство растений наблюдается на ППП 21, которая заложена в фоновых насаждениях, давность пожара 10 лет, интенсивность - сильная. Наименьшее видовое богатство растений травяно-кустарничкового яруса наблюдается на ППП 20, заложенной в зоне слабого повреждения; давность пожара также 10 лет, интенсивность - также сильная. Здесь разнообразие видов растений снижено по сравнению с ППП 21 в 3 раза. Снижение может быть обусловлено воздействием аэротехногенного загрязнения (средний индекс повреждения древостоя 2,25).
Набор видов травяно-кустарничкового яруса, которые хотя бы на неко-торых 111111 являются доминантами или субдоминантами очень невелик: Chamaenerion angustifolium, Fragaria vesca, Pteridium aqulinum, Poa pratensis. Часть видов, не являясь субдоминантами, встречается на всех или почти всех ППП (исключая сильно поврежденные недавними пожарами) и, хотя бы на некоторых из них, достигает обилия sp.: Aegopodium podagraria, Calama-grostis arundinaceae, Cirsium settosum, Elytrigia repens, Galium boreale, Glechoma hederacea, Kadenia dubia, Majanthemum bifolium, Melica nutans, Po-lygonatum odoratum, Pulmonaria mollis, Rubus saxatilis, Trifolium medium, Tussilago farfara, Veronica chamaedris, Urtica dioica. Ряд травянистых видов отмечен на всех или почти всех участках, но всегда единично (unic.-sol.): Amoria repens, Deschampsia caespitosa, Dryopteris carthusiana, Filipendula vulgaris, Geum allepicum, Lathyrus pisiformis, Ramischia secunda, Taraxacum officinale s.l., Vacinium vitis-ideus, Viola hirta, Viola canina. Есть большая группа травянистых видов, которая была отмечена лишь на нескольких ППП.
После сильного низового пожара преимущественно сохраняются виды с глубоко залегающими точками роста (геофиты) - корнеотпрысковые растения с глубокой и разветвленной системой корней, в меньшей степени некоторые луковичные растения с глубоко расположенными луковицами, например Aegopodium podagraria, Calamagrostis arundinaceae, Cirsium settosum, Tussilago farfara. На освободившиеся от растительности участки, из соседствующих с лесными массивами сообществ в первые годы после пожара, проникают виды-эксплеренты. В наибольшей степени страдают от низовых пожаров виды с поднятыми над поверхностью почвы точками возобновления -фанерофиты (кустарники) и хамефиты (прежде всего полукустарнички из семейства Vaccinaceae - черника, брусника). Поскольку виды рода Vacinium отличаются весьма медленным развитием, то регулярные и интенсивные низовые пожары должны привести к глубокому изменению в травяно-кустарничковом ярусе, к смещению в доминировании, полному выпадению или сохранению лишь как редкий компонент сообществ таких видов, как Vaccinium vitis-idea, V. myrthilis (что мы и наблюдаем в районе исследований). Характерным индикатором постоянных низовых пожаров является также присутствие на всех площадях, а нередко и доминирование, такого пи-рофильного вида - эксплерента, как Chamaenerion angustifolium. Через 1-2 года после сильного низового пожара и при снижении проективного покрытия травяно-кустарничкого яруса менее чем 5% (1111111), иногда наблюдается появление довольно заметного количества однолетних видов-эксплерентов, характерных для открытых, безлесных участков, например Arenaria serpillifolia s.l., Crepis tinctoria, Erigeron canadensis, Lactuca seriolla, Pilosella officinarum s.l.
Связь степени повреждения с классом Крафта
Изучение изменения показателей жизненного состояния деревьев под действием аэротехногенного загрязнения осуществлялось с группировкой их по классам Крафта (табл. 4.5). Исключительно господствующие деревья (1 класс Крафта) в фоне характеризуются 1 классом повреждения. Ослабленные экземпляры появляются среди деревьев 2 класса Крафта, хотя доминируют в этом классе все-таки здоровые деревья. В числе деревьев 3 и 4 классов Крафта преобладают сильно ослабленные деревья. Средний индекс повреждения деревьев возрастает с повышением класса Крафта. В отличие от фоновых, в слабо поврежденных древостоях появляются сильно ослабленные и усыхающие деревья. Причем последние встречаются в числе деревьев 1 класса Крафта. С понижением фитосоциального статуса возрастает число условно здоровых экземпляров. Число ослабленных деревьев относительно статично в пределах вариации класса Крафта. В целом, число усыхающих деревьев сосны, а также средний индекс повреждения древостоя в слабо поврежденных древостоях возрастают с повышением класса Крафта. Эти данные согласуются с другими исследователями (Шяпятене, 1988; Менщиков, Власенко, 1999; и др.) В средне поврежденных древостоях отсутствуют здоровые деревья. Среди деревьев 2 класса повреждения доминируют экземпляры 2-го и 3-го классов Крафта. С повышением фитосоциального статуса возрастает количество деревьев 2 класса повреждения. Для деревьев 3 класса повреждения ха- рактерно доминирование среди исключительно господствующих в пологе экземпляров. С этим связано повышение среднего индекса повреждения для 1 класса Крафта. Усыхающие экземпляры наблюдаются в древостое в числе деревьев 4-5 классов Крафта. Таким образом, в слабоповрежденных древостоях с увеличением класса Крафта возрастает степень повреждения деревьев в древостое - отпад по низовому принципу. С увеличением уровня аэротехногенного загрязнения в зоне среднего повреждения - наблюдается более значительное ухудшение состояния господствующих (1-2 класса Крафта) в древостое деревьев - отпад по верховому принципу. Выводы по главе 4 1. С приближением к источнику выбросов усиливается дефолиация и дехромация кроны сосны, сокращается продолжительность жизни хвои, снижается средняя высота древостоя, возрастает средний индекс повреждения древостоя, возрастает число ослабленных и уменьшается число здоровых деревьев в древостое. 2.
На основании средних индексов повреждения древостоев выделены две зоны аэротехногенного повреждения сосновых насаждений: зона слабого и среднего повреждения. В очаге аэротехногенного повреждения доминируют слабо поврежденные древостой (зона среднего повреждения распространяется к востоку и северо-востоку от источника выбросов на расстоянии до 1,8 км, к западу и северо-западу - до 1,5 км; зона слабого повреждения - к востоку и северо-востоку от источника выбросов на расстоянии от 1,8 до 4 км, к западу и северо-западу - от 1,5 до 4,5 км). 4. В слабоповрежденных древостоях с увеличением класса Крафта и снижением диаметра возрастает степень повреждения деревьев в древостое -отпад по низовому принципу. С увеличением уровня аэротехногенного загрязнения в зоне среднего повреждения наблюдается более значительное ухудшение состояния господствующих (1-2 класса Крафта) в древостое деревьев - отпад по верховому принципу. Промышленными предприятиями в районе исследований, обуславливающими основной объем выбросов, являются Уральский алюминиевый завод (ОАО " СУАЛ - УАЗ ") и Красногорская ТЭЦ (КТЭЦ), пущенные в работу в 1939 году (Экономическая энциклопедия..., 2003). Изучение шламовых отвалов Уральского алюминиевого завода показало, что по минеральному составу основную массу красного шлама (более 90%) составляют железо- и алюмосодержащие минералы - гидрогетит, шамозит, пирит, натролитит, диаспор и др. (Шилова, Логинова, 1974). В валовом химическом составе красного шлама преобладают окислы металлов (66-72%), в том числе 24-53% Fe203, 11,0-14,5% А1203, 10,6-30% СаО, 2,5% Na20 и др. Кроме того, присутствуют соединения Mn, Pb, Mg, Zn, Си, Mo, S, F и некоторых других элементов. Сравнение содержания некоторых элементов в шламе с содержанием их в почве свидетельствует об аномально повышенном количестве в них ряда элементов, в том числе токсичных для растений - Ni, Со, Pb, S и др.
В развитии КТЭЦ можно выделить два этапа. На первом этапе работы (1939-1967) электростанцией использовался каменный уголь, что определило высокий уровень аэротехногенного загрязнения в этот период, в состав выбросов входило большое количество диоксида серы, мелкодисперсные частицы продуктов сгорания угля. В последующем, начиная с 1967 года в соотношении используемых видов топлива доминирует природный газ, что обусловило значительное снижение объема и токсичности выбросов, и соответственно, уровня загрязнения прилегающих насаждений. Однако в течение нескольких десятилетий в лесной почве образовался слой аэротехногенной золы. Причем с приближением к источнику выбросов величина толщины этого слоя достоверно возрастает (Р = 95%; v = 5; Цакт.= 3,6; л. = 2,571).
Связь степени повреждения древостоя с уровнем аэротехноген ного загрязнения
Многими исследователями констатируется тесная связь между уровнем содержания фитотоксикантов в лесных почвах и различными характеристиками состояния древостоев (Менщиков и др., 1987; Власенко и др., 1995; Цветков, Цветков, 2003; и др.).
Для установления причинно-следственных связей загрязнения был проведен корреляционный анализ связи величины среднего индекса повреждения древостоя с содержанием химических элементов в снеговой воде и верхних почвенных горизонтах (табл. 5.3).
Выявлена достоверная положительная корреляционная связь среднего индекса повреждения с содержанием взвешенного вещества в снеговой воде (г=0,70), содержанием в фильтрате снеговой воды калия (г=0.70) и марганца (г=0,83). Следует также отметить среднюю корреляционную связь индекса повреждения древостоя с содержанием кадмия, как фототоксичного элемента (1=0,53).
Выявлены достоверные положительные корреляционные связи индекса повреждения с содержанием хрома, калия, натрия, магния и кальция в лесной подстилке (г=0,55-0,76), с содержанием фтора, калия в гумусовом горизонте (г=0,71-0,81). 1. Химический анализ снеговой воды на 111111 показал, что в очаге загрязнения показатель рН относительно фона достоверно повышается. С приближением к источнику выбросов более чем в 4 раза повышается содержание взвешенного вещества. В очаге повреждения содержание в фильтрате снеговой воды калия в 4 раза, натрия в 4,8, цинка в 1,7, кадмия в 3,8, меди в 1,6, марганца в 1,5 раза, в твердой фракции - цинка в 3 раза, свинца в 1,6, марганца в 4,4, железа в 1,9 раз превышают содержание в фоне. 2. Химические анализы почв на 111111 выявили повышение величины показателя рН вверх по почвенному профилю. В очаге загрязнения превышен фоновый уровень содержания в верхних почвенных горизонтах фтора более чем в 40 раз, калия - в 7,8 раза, натрия в 12,6 раза, магния в 21 раз, кальция в 31,3 раза, никеля в 10,3 раза, меди в 1,4, железа в 1,9 раза, хрома в 2,4 раза. 3. Химический состав аэротехногенной золы в почве отличается от верхних генетических горизонтов почвы на ППП пониженным содержанием цинка, марганца, магния и кальция, повышенным содержанием железа, никеля, меди. 4. Выявлены достоверные положительные корреляционные связи среднего индекса повреждения древостоя с содержанием взвешенного вещества в снеговой воде, в фильтрате снеговой воды калия и марганца, а также с содержанием фтора в гумусовом горизонте, хрома в лесной подстилке, что указывает на негативное воздействие этих элементов на состояние древостоев сосны.
В результате деятельности камбиального слоя у деревьев в течение вегетационного периода происходит ежегодное отложение древесины по радиусу ствола (Федоров, 1960). Древесные растения, фиксируя в ширине годичных колец древесины различные изменения природной среды (естественные и антропогенные), являются естественными мониторами. Изучение текущего годичного радиального прироста деревьев дает возможность получить уже к началу реализации системы наблюдений достаточно длинных рядов на основе ретроспективного анализа годичных колец древесины (Юкнис, 1990). Поэтому величина радиального прироста деревьев, как наиболее доступный и объективный показатель снижения продуктивности и ухудшения жизненного состояния, широко используется при оценке влияния аэротехногенного загрязнения (Vins, 1965; Барткявичюс, Тябера, 1982; Комин, 1990; Таранков, Матвеев, 1994; и др.).
На величину текущего годичного радиального прироста деревьев действует целый ряд факторов, к основным из них относятся: условия произрастания и рельеф, таксационные показатели древостоя, лесохозяйственные мероприятия, стихийные бедствия, генетические свойства древесных пород, антропогенное влияние (Мирошников, 1968; Антанайтис и др., 1986), влияние климатических изменений (Шиятов, 1986; Fritts, 1986; Юкнис, 1990; и др.).
В экстремальных условиях произрастания древесной растительности связь между приростом насаждений и климатическими факторами обычно высокая, в оптимальных условиях она значительно слабее, а иногда отсутствует (Комин, 1990).
