CC BY
11
The water absorption of litter, roots population and general physical properties of soil under forest canopy of different ages and in the felling areas are considered. Changes in water regime of soil due to final harvest are analyzed.
Keywords: litter, root system, the physical properties of soil, permeability of soil, felling area, planting.
УДК 630*425:674.032 Ст. наук. ствроб. В.П. Ворон, канд. с.-г. наук;
ст. наук. ствроб. 1.М. Коваль, канд. с.-г. наук - УкрНДЫГА; астр. В.О. Лещенко -Хартвський НАУм. В.В. Докучаева
ДИНАМ1КА РАД1АЛЬНОГО ПРИРОСТУ СОСНИ П1Д ВПЛИВОМ ВИКИД1В ЗМПВСЬКО1 ТЕПЛОВО1 ЕЛЕКТРОСТАНЦП
Представлено аналiз динамжи стану соснових деревосташв, пошкоджених ви-кидами Змивсько! теплово! електростанцп (ЗТЕС) та радiального приросту дерев.
Ключовг слова: викиди теплово! електростанцп, саштарний стан соснових на-саджень, радiальний прирют дерев.
В Укра!ш аеротехногенне забруднення становить реальну загрозу ю-нуванню люових екосистем, незважаючи на зменшення клькост промисло-вих викид1в в атмосферу в 90-т роки майже удв1ч1. При цьому 29-33 % вщ за-гального об'ему викид1в в атмосферу надходить вщ тдприемств енергетики, а 11 внесок за оксидами шрки та азоту становить вщповщно 63 1 57 % [8]. Це е наслщком використання бшьшютю теплових електростанцш низькосортного вугшля з високим вмютом золи та шрки. Недостатньо ще вивчено мехашзми саморегуляцп деревосташв в умовах техногенного забруднення, зокрема вщ-новш процеси в люових екосистемах у раз1 зменшення обсягу викид1в тд-приемствами.
Ця робота е продовженням циклу статей, присвячених дослщженням реакцп соснових насаджень шд впливом викид1в найпотужшшо! Змпвсько! теплово! електростанцп (ЗТЕС) на Харювщиш [3, 4, 6].
Мета до^дженя - вивчення змш саштарного стану та рад1ального приросту сосни на меж1 люостепово! та степово! зон тд впливом забруднення викидами Змпвсько! теплово! електростанцп (ЗТЕС), розташовано! на вщ-сташ 50 км у твденно-схщному напрямку вщ Харкова в перюд найбшьшого повггряного забруднення (1980-1995 рр.) та у перюд його зменшення майже вдвга (1996-2008 рр.).
Шють енергоблоюв ЗТЕС введено в дж> протягом 1960-1969 рр. Рь вень викид1в в атмосферу впродовж останшх двадцяти роюв перебувае в межах вщ 83 до 243 тис. т., а за останш п'ять роюв середньор1чна величина ви-кид1в становить близько 111 тис. т. Кл1мат континентальний з середшми температурами с1чня -8°С, липня - +20°С, середньор1чними сумами опад1в - 500570 мм. Головними несприятливими погодними умовами е посушливо-сухо-вшш явища [10].
Дослщження рад1ального приросту сосни проводили в середньор1чних чистих соснових деревостанах, що ростуть на дерново-отдзолених середньо-розвинутих Грунтах (ТУМ - В2). Закладено постшш пробш площ1 (ППП), розташоваш на р1знш вщсташ (4,5; 8,5; 10,5 та 13 (контроль) км) вщ ЗТЕС.
Ощнку стану дерев здшснювали згiдно з методикою, розробленою лаборато-рieю екологп УкрНДШГА i вивчення радiального приросту проведено зпдно загальноприйнятими дендрохронологiчними методиками [2, 9, 11]. Досль дження реакцп соснових насаджень на змiни рiвня забруднення на фонi кль мату проведено з використанням радiального приросту дерев у зв'язку з тим, що шари рiчноl, тзньо! та ранньо! деревини акумулюють iнформацiю про змши в довкiллi.
Стандартне вщхилення (8) характеризуе рiзнорiднiсть деревостану за приростом, за якому можна судити про стутнь об'еднання дерев в едину стiйку систему. Збiльшення стандартного вщхилення свiдчить про процеси розпаду та подальшого вiдновлення структури деревостану. Вщношення стандартного вiдхилення до середнього приросту (коефщент варiацп) пока-зуе частку аномальних складових приросту i характеризуе зменшення струк-турно1 (мехашчно!, структурно-ценотично1) стiйкостi дерев [1].
Дослiдження впливу аеротехногенного забруднення на сосновi наса-дження техногенно1 зони Змпвсько! ТЕС розпочато в серединi вiсiмдесягих роюв [6]. I хоча на той час минуло майже 15 роюв тсля пуску ще! потужно! електростанцп завдяки високим трубам, яю iнтенсивно розсiювали викиди, що прилягають до Змпвсько! ТЕС, у люових екосистемах вiдзначалися лише симптоми хрошчного пошкодження сосни, якi е наслщком постшно! дл низь-ких концентрацш фiтотоксикантiв. Цей тип пошкодження мае акумулятив-ний характер.
У перюд максимально! кiлькостi викидiв (1980-1995 рр.) (рис. 1), по-чинаючи з 1992 р., дослщження деревостанiв у техногеннш зонi Змпвсько! ТЕС розпочалися на постiйних пробних площах (ППП). Для цього перiоду характернi максимальш обсяги викидiв. Так, якщо протягом останшх двадця-ти рокiв ЗТЕС викидала в атмосферу 83-243 тис.т/рш, то максимальний обсяг припадае на 1984-1993 рр. - 216-243 тис.т/рш, зокрема: 81-102 попелу, 86118 SO2 i 26-40 тис.т/рiк NOx (рис. 1).
1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 Роки Рис. 1. Динамжа викид'ш Змй'вськоТ тепловоТ електростанцп'
Динашку саштарного стану насаджень тд рiзним piBHeM антропогенного навантаження представлено на рис. 2. До 1992 р. закономiрностей за-
лежностi щдексу санiтарного стану насаджень вiд вщсташ до джерела заб-руднення не спостер^аеться. Протягом 1993-1994 рр. така закономiрнiсть з'являеться. У наступнi роки спостережено попршення стану пошкоджених викидами ЗТЕС насаджень, незважаючи на зменшення викидiв майже вдвiчi у 1996-2008 рр. на вщмшу вiд контрольного деревостану (рис. 1, 2).
1588 1992 1993 1994 1995 1997 2008
Рис. 2. Динамжа тдексш саттарного стану деревостатв тд впливом викид 'ш ЗТЕС
Радiальний прирют сосни на вшх ППП розглянуто за перюд > рр. (рис. 3).
1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 Роки Рис. 3. Динамжа радiального приросту сосни в насадженнях, пошкоджених викидами ЗТЕС та обсягiв викшУи;
Видшено два перюди розвитку деревостатв: • 1980-1995 рр. характеризувалися стр1мким збшьшенням викидш ЗТЕС (150-238 т/рж), що призвело до значного зменшення величин деревних кь лець дерев (0,7-2 мм) на пошкоджених ППП та диференщацп кривих приросту сосни залежно в1д вщсташ до джерела забруднення. Незначна кшьюсть опад1в протягом 1982-1985 рр. поглибила депреста приросту на вах пошкоджених ППП (рис. 3, 4). Посухи 1990 та 1992 рр. призвели до в1дпаду дерев на ППП, найближче розташованш то ЗТЕС, що спричинило збшьшення радь
ального приросту в наступш 1993-2001 рр. завдяки збiльшенню площ жив-лення дерев.
• 1996-2008 рр. характеризувалися с^мким зменшенням викидш (вiд 83 до 122 тис. т/рж). Величини деревних кшець перебувала в межах 0,7-1,4 мм. По-вiтряне забруднення прискорило вжове зменшення приросту, за винятком ППП, розташовано! на вiдстанi 5,5 км ввд ЗТЕС, де радiальний прирiст пере-вищував прирiст на контроле На всiх шших ППП збереглася закон^ршсть зменшення приросту залежно вiд вiдстанi до джерела забруднення у 19962002 рр., яка у наступш 2003-2008 рр. зникла.
Було визначено загальш реперш роки (тобто роки мшмального та максимального приросту) для вшх ППП. Реперш роки з мшмальним рад1аль-ним приростом для вшх ППП встановлено у 1995, 2002 та 2007 рр. (прирют обмежувався посухами) (рис. 3, 4). Роки максимального приросту: 2001 та 2004 характеризувалися сприятливим стввщношенням тепла та вологи для росту дерев.
1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 Роки Рис. 4. Динамжа температур та опадiв за даними Змжськог метеостанци
У насадженнях, ослаблених забрудненням, депресп приросту бшьш глибою та тривал1, шж на контроль Так, якщо в ослаблених соснових дере-востанах та контрол1 депрешя приросту тривала переважно лише 1-2 роки, а попм прирют швидко вщновлювався, то в сильно пошкодженому сосняку -4-5 роюв. Найютотшше постраждало насадження, розташоване найближче до Змпвсько! ТЕС (рис. 3, 4) у 1983-1990 рр., що характеризувалося дуже низь-кими величинами приросту та 1х незначною ампл1тудою коливань на вщм1ну вщ шших деревосташв, зокрема пошкоджених, але меншою м1рою.
Статистичний анал1з [5] абсолютних значень р1чних кшець засвщчив, що в перюд найбшьшого аеротехногенного навантаження (211,7 тис. т/рж) на люов1 екосистеми (1980-1995 рр.) спостер1гаеться зменшення величин р1чних кшець з наближенням до джерела забруднення. Стандартне вщхилення для виб1рок величин р1чних кшець збшьшуеться з наближенням до ЗТЕС. Серед-ш значення величин р1чних кшець для пошкоджених деревосташв ютотно вщр1зняються вщ вщповщних даних на контрол1 (табл.).
2. Екологiя довкiлля
63
Табл. Статистичш показники величин шарiв рiчноi, пЬньо! та ранньо1'
деревини в рпш перюди аеротехногенного навантаження на деревостани
Вщстань ввд ЗТЕС, км Середне, мм та по-милка середнього Стандартне вщхилення, Б Коефщент вар1ацп, V Достов1ршсть р1знищ
^ фактичне 1 ^ теоретичне
Р1чна деревина
1980-1995р р.
5,5 1,31 0,32 24 4,5 3,70,01
8,5 1,36±у" 0,27 20 4,86 3,70,01
10,5 1 41±0,и5 0,20 14 4,59 3,70.01
13,0 1,72^ 0,19 11
1996-2008 р р.
5,5 1 21 0,20 16 1,3 2,10.05
8,5 1 21±и,°4 0,14 12 1,60 2,10.05
10,5 1,09±°,°5 0,16 15 0,63 2,10,05
13,0 1 12±и,°4 0,13 11
Шзня деревина
1980-1995р р.
5,5 0,47±",и4 0,17 36 2,95* 2,80,01
8,5 0,52±",и3 0,11 23 2,62+ 2,00,05
10,5 0,49±°,°2 0,10 20 3,39* 2,80,01
13,0 0,61±и,°3 0,10 17
1996-2008 р р.
5,5 0,45 0,10 22 1,84 2,00,05
8,5 0,36±и,°2 0,09 24 0,96 2,10,05
10,5 0,41±°,°3 0,12 29 0,50 2,00,05
13,0 0,39±и,°2 0,07 18
Рання деревина
1980-1995 рр.
5,5 0,87±",и5 0,22 25 3,9* 3,70,001
8,5 0,84±°,°5 0,19 22 5,0** 3,70,001
10,5 0,94±°,°3 0,13 14 4,2** 3,70,001
13,0 1,11±003 0,11 10
1996-2008 рр.
5,5 0,76 0,14 18 0,47 2,10,05
8,5 0,60±ид)2 0,09 15 3,5+ 2,80,05
10,5 0,69±ид)1 0,11 15 1,61 2,00,05
13,0 0,74±",и3 0,11 15
У 1996-2008 рр. рiвень викидiв зменшився майже вдвiчi порiвняно з попередшм перiодом (102,0 тис. т/рш). Чим менше стандартне вiдхилення величин рiчних кiлець, тим стшюше насадження [7].
Хоча iстотних вщмшностей мiж середнiми значеннями величин рiч-них кiлець для пошкоджених насаджень та контролю не було виявлено, стандартне вщхилення та коефщент варiацп свiдчать про зменшення стшкосп пошкоджених викидами ЗТЕС деревостанiв. У насадженнях, ослаблених заб-рудненням, депресп приросту бiльш глибокi та триват, нiж на контролi. Найглибша депрешя радiального приросту спостерiгалася в деревосташ, найближче розташованому до ЗТЕС у 1983-1990 рр., коли абсолютш значен-ня шарiв тзньо1 деревини перебувало в межах 0,19-0,66 мм (рис. 1).
Подiбно pi4Hrn деревит, величини шарiв paHHboï та ni3Hboï деревини у 1980-1995 рр. зменшуються з наближенням до джерела забруднення, стан-дартне вiдхилення та коефщент варiацiï - навпаки зменшуються, що свщ-чить про ослаблення деревостатв залежно вiд ступеня пошкодження. У 1996-2008 рр. немае чгг^ залежностi величин шарiв ранньоï та пiзньоï деревини вiд джерела забруднення, але стандартне вiдхилення та коефщент варь ацiï свiдчать про те, що деревостан, який росте найближче то ЗТЕС, продов-жуе втрачати стшюсть, незважаючи на зменшення обсягом викидiв майже вдвiчi за остант 13 рокiв порiвняно з попередтм 15-рiчним перiодом.
Висновки. Незважаючи на значне зменшення рiвня забруднення протягом остантх рокiв (1995-2008 рр.), стан пошкоджених екосистем продов-жуе погiршуватися.
Динамiка радiального приросту сосни в техногеннш зонi ЗТЕС лiмi-туеться дiею комплексу негативних факторiв, серед яких домiнуюче значення належить аеротехногенному забрудненню. Депресiï приросту поглиблюються несприятливими клiматичними факторами (посухами, низькими зимовими та ранньовесняними температурами). Негативна синерпчна дiя повiтряного забруднення i посух на стан дослщжуваних насаджень спостерiгалася у 1972, 1975, 1995, 2002 та 2007.
Стандартне вщхилення та коефщент варiацiï можуть вважатися на-дiйними чинниками, що характеризують стшюсть деревостатв. Вони збшь-шувалися з наближенням до джерела забруднення. Найбшьшою варiабельнiс-тю вiдзначилася пiзня деревина, про що свщчать найбiльшi значення стандартного вщхилення та коефiцiента варiацiï для пошкоджених насаджень, на вщмшу вщ контрольного насадження.
Л1тература
1. Арефьев С.П. Оценка устойчивости леса в дендрохронологических рядах / С.П. Арефьев // Проблемы взаимодействия человека и природной среды / С.П. Арефьев. - Тюмень : Изд-во ИПОС СО РАН, 2001. - С. 83-87.
2. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования / Т.Т. Битвинскас. - Л. : Гидро-метеоиздат, 1974. - 170 с.
3. Ворон В.П. Вплив емгсш Змивсько1 ДРЕС на компоненти люово! екосистеми / В.П. Ворон, М.А Бондарук, С.П. Распошна // Лгавництво i агролюомелюращя. - Харюв : Вид-во РВП "Оригшал". - 1999. - Вип. 94. - С. 48-52.
4. Ворон В.П. Розвиток соснових деревостатв в умовах зниження аеротехногенного забруднення Змивсько1 ТЕС / В.П. Ворон., 1.М. Коваль О.В Леман., О.1. Воронцова, С.В. 3iô-цев // Науков1 доповвд Нацюнального аграрного ушверситету. - К. : Вид-во НАУ. - 2006. -Вип. 103. - С. 24-33.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - Изд. 5-е, [перераб. и доп.] / Б.А. Доспехов. - К. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
6. Зибцев С.В. Влияние загрязнения атмосферы выбросами тепловых электростанций на сосновые насаждения левобережья УССР : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. биол. наук: спец. 03.00.16 "Еколопя" / С.В. Зибцев. - Днепропетровск, 1990. - 18 с.
7. Мельникова О.Ю. Дендрохронология морозоопасных зим в лесостепи Западной Сибири: По данным изучения среднезимостойких древесных растений : дис. ... канд. биол. наук: спец. 03.00.16 - Екология (медицинские науки) / О.Ю. Мельникова. - Омск, 2004. - 135 с.
8. Охорона навколишнього природного середовища в Укра1'ш в 1994-1995 рр. - К. : Вид-во Раевського, 1997. - 96 с.
9. Рекомендации по повышению устойчивости зеленых насаждений к техногенному загрязнению атмосферы выбросами аммиака, сернистого ангидрида, окислов азота в условиях лесной и степной зон Украинской ССР : метод. указания / П.С. Пастернак, В.П. Ворон, В.Г. Мазепа и др. - Харьков, 1987. - 16 с.
10. Физико-географическое районирование Украинской ССР / под ред. В.П. Попова, А.М. Маринича, А.И. Ланько. - К. : Изд-во Киев. ун-та, 1968. - 683 с.
11. Holmes, R.L. Tree ring chronologies of western North America: California, eastern Oregon and northern Great Basin, with procedures used in the chronology development work, including users manuals for computer programs COFECHA and ARSTAN. Chronology Series VI Laboratory of Tree-Ring Research / R.L. Holmes, R.K. Adams, H.C. Fritts. - Tucson : University of Arizona. -1986.
Ворон В.П., Коваль И.М., Лещенко В.О. Динамика радиального прироста сосны под влиянием выбросов Змиевской тепловой электростанции
Представлен анализ динамики состояния сосновых насаждений, поврежденных выбросами Змиевской тепловой электростанции и радиального прироста деревьев.
Ключевые слова: выбросы тепловой электростанции, санитарное состояние сосновых насаждений, радиальный прирост деревьев.
Voron V.P., Koval I.M., Leshenko V.O. Dynamics of pine radial growth under emissions of Zmiiv fuel-burning power plant
Analysis of state of the pine stands damaged with emissions of Zmiiv fuel-burning power plant and pine radial growth
Keywords: emissions of the fuel-burning power plant, sanitary state of pine stands, tree radial growth.
УДК 502.34 Пров. наук. ствроб. М.П. Козловський1, д-р бюл. наук;
астр. 1.П. Мацях2; наук. ствроб. В.1. Яворницький1;
доц. В.О. Крамарець2, канд. с.-г. наук
УГРУПОВАННЯ БЕЗХРЕБЕТНИХ У БОРИНСЬКОМУ Л1СОРОЗСАДНИКУ (ВЕРХНЬОДН1СТРОВСЬК1 БЕСКИДИ)
Подано результати вивчення Грунтово! мезофауни, мжроартропод, Грунтових нематод на територи Боринського люорозсадника. Мульчування посiвiв ялищ лусоч-ками шишок сприяе розвитковi та збшьшенню чисельносп сапробюнтних видiв (зок-рема угруповань мжроартропод i ф^онематод), i призводить до зменшення чисель-ност фггофапв. Покращення умов вирощування позитивно впливае на рют i розви-ток аянщв ялищ, зокрема на ïx бюметричн показники.
Ключовг слова: лiсовi розсадники, Грунтова мезофауна, мжроартроподи, Грун-товi нематоди.
Вступ. Всихання похщних ялинниюв на територп Украшських Карпат зумовлюе потребу реконструкцп цих люосташв i створення на ïx мющ насаджень за типом коршних. Для виконання робгг з люовщновлення необхщно збшьшити обсяг вирощування високояюсного стандартного садивного мате-р1алу головних люотв1рних порщ, зокрема ялищ, бука та ïx супутниюв - явора, клена гостролистого та ш.
1 1нститут екологи Карпат, НАН Украши, м. Льв1в;
2 НЛТУ Украши, м. Льв1в
