CC BY
12
Таким чином, вщмши за iнтенсивнiстю та тривашстю масового роз-множення комах-хвоелистогриз1в на рiзних дiлянках насадження обумовлеш сукупнiстю екологiчних умов, якi опосередковують вплив абiотичних та 6i-отичних чинниюв на популяци. Найбiльшою мiрою вiд екологiчних умов за-лежать темпи розвитку комах. Перевагу мають особини, як швидко закшчу-ють живлення, що дае змогу уникнути зараження ентомофагами. Це вщзна-чаеться на освiтлених i прогрiваних дшянках.
Саме на таких дiлянках умови е несприятливими для ентомофагiв (вимер-зання взимку, перегрiв улiтку, вщсутшсть рослин для додаткового живлення).
На дшянках iз вищим зволоженням спостер1гаеться бiльше р1знома-нiття деревно-чагарниково! та трав'янисто! рослинностi, мiцнiшою е шдстил-ка. За таких умов листя та хвоя е стшюшими до пошкоджень личинками комах, а для виживання та розвитку ентомофапв створюються найбiльш спри-ятливi умови. Саме тому у таких насадженнях масовi розмноження комах -хвоелистогризiв не спостер1гаються або характеризуються низькою штенсив-нiстю та тривалiстю.
Лiтература
1. Мешкова В.Л. Глодова листовшка в листяних насадженнях// Лiсове госп-во, люо-ва, паперова i д/о пром-сть. - 1989, № 2. - С. 14-15.
2. Мешкова В.Л. Динамша пошкодження листяних порщ протягом спалаху глодово! листовiйки// Лiсiвництво i агролiсомелiорацiя. - К.: Урожай. - 1992, вип. 84. - С. 50-54.
3. Мешкова В.Л. Iсторiя i географiя масових розмножень комах-хвоелистогризiв. -Харкiв: Майдан, 2002. - 244 с.
4. Мешкова В.Л. Класифшащя комах-дефолiаторiв лiсiв Украши за типами сезонного розвитку// Бюлопя та валеолопя: Зб. наук. праць/ За заг. ред. проф. О.М. Микитюка, проф. О.З. Злотша. - Харюв: ХДПУ. - 2001, вип. 4. - С. 81-87.
5. Мешкова В.Л. Сезонний розвиток соснового шовкопряда i динамша спалахiв його масового розмноження// Проблеми екологи лiсiв i лiсокористування на Полiссi Укра!ни, вип. 3(9). - Житомир: Волинь, 2002. - С. 78-83.
6. Мешкова В.Л. Фенолопчний прогноз рудого соснового пильщика для рiзних зон Укра!ни// Проблеми екологи люу i лiсокористування на Полiссi Укра!ни. - Житомир: Волинь, 2001, вип. 2 (8). - С. 125-130.
7. Meshkova V. Indices of site and stand accessibility and preferences in investigations of pest distribution// J. For. Sci. - 2001. - V. 47. - Special Issue No. 2. - P. 140-142.
УДК 551.521 Ст. наук. ствроб. О. О. Орлов, канд. бюл. наук;
проф. В.П. Краснов, д-р с.-г. наук - Полкький фiлiал УкрНД1ЛГА
ПЕР1ОД НАП1ВЗНИЖЕННЯ ПИТОМО1 АКТИВНОСТ1 КОМПОНЕНТ1В Л1СОВИХ Б1ОГЕОЦЕНОЗ1В
В1Д 137CS: МОН1ТОРИНГ, МОДЕЛЮВАННЯ, ПРОГНОЗ
Наведеш даш 6araTopi4Horo монiторингу питомо! активностi 137Cs у рядi компонент люових екосистем - деревинi сосни, ягодах чорниць та плодових тiлах польського гриба. Засобами математематичного моделювання розроблений прогноз вмюту радioнуклiду у наведених компонентах.
O. О. Orlov; prof. V.P. Krasnov - Poliskiy Branch of UkrSRIFA
The half-selfcleaning activity of components of forest biogeocenoses from 137Cs: monitoring, modelling, prognosis
Results of multiyear monitoring of 137Cs specific activity in some components of forest ecosystems - pine wood, bilberry berries and fruitbodies of Polish mushroom have been elucidated. Prognosis of 137Cs content in these components has been created by methodology of mathematical modelling.
У люових бюгеоценозах вщбуваються рiзнонаправленi процеси Mirpa-
137
ци техногенного Cs у pi3Hrn компонентах - зменшення активност одних (люова пiдстилка, чорницi, однорiчний прирiст сосни та iн.) та збшьшення заб-руднення iнших (мшеральш шари грунту, деревина тощо). У даному випадку компоненти екосистеми нами розглядаються досить детально з метою аналiзу
137
багаторiчноl динамiки вмiсту Cs переважно у господарсько щнних частинах екосистем, хоча в шшому випадку компонентами виступають цiлiснi рослиннi оргашзми або яруси рослинностi [5]. К^м того, вщбуваеться зменшення щшь-ност радiоактивного забруднення лiсових територiй за рахунок фiзичного роз-
137
паду радюнукшду. Саме тому прогнозувати вмют Cs та iнших техногенних радюнуклщв у окремих компонентах та люових екосистемах в цiлому, а та-кож можливостi реабштаци певних дшянок лiсу доцiльно на основi даних ба-гаторiчного монiторингу радiоактивного забруднення та математичного моде-лювання процесу м^раци радiонуклiдiв у екосистемi в щлому.
Огляд л1тератури
Вивчення динамши вмiсту нормованих техногенних радiонуклiдiв у компонентах люових бiогеоценозiв е науковою основою прогнозування мож-ливостi використання 1х господарсько щнно1 складово!, наприклад, - дереви-ни сосни, япд чорницi, 1с^вних грибiв та ш. У багатьох дослiдженнях показано, що протягом досить тривалого, промiжку часу для вмiсту радiонуклiдiв у господарсько щнних компонентах люових екосистем характерною е певна динамжа - зростання або зменшення [1, 4, 5]. При цьому перюд нашвзнижен-
137
ня вмюту Cs у деревиш сосни оцiнюеться по-рiзному: через 17-24 роки шс-ля авари [1]; 18 роюв [2], причому в останньому випадку цей перюд розрахо-
137
вувався вщ максимуму вмюту Cs у деревиш сосни. Щодо останнього, результата рiзних авторiв також не збiгаються. Зокрема, за даними 1.М. Булавi-
137
ка [1], максимальний вмiст Cs у деревиш сосни у вщдаленш зонi спостерь гався приблизно у 1991 рощ, а за даними О.М. Дворшка [2] - у 2000-2001 роках. У обох згаданих дослщниюв для багаторiчного тренду питомо1 актив-
137
носи Cs у деревинi сосни характерними е три яюсш складов^ певний по-чатковий перiод iз зростанням вмiсту радiонуклiду; бiльш-менш тривале "плато" iз значеннями, близькими до максимальних; тривалий перiод посту-пового зменшення показника. Проте, як зазначалося вище, у рiзних авторiв
137
наведет перюди для вмiсту Cs у деревиш в чаш ютотно вiдрiзняються. Для iнших компонентiв, як, наприклад, ягоди чорниць, рiзними дослiдниками бу-
137
ла наведена бшьш визначена динамжа вмiсту Cs [1, 4, 6] - поступове змен-
137
шення, з перюдом напiвзниження вiд Cs близько 10 роюв.
137
Для прогнозу вмюту Cs у господарсько щнних компонентах лхсових екосистем можливо використати два шдходи. Для короткочасного прогнозу (на 1-3 роки) - дат багатор1чного мониторингу; для прогнозу на бшьш трива-лий час - даш прогнозного математичного моделювання [3]. Необхщно вщ-значити, що i в останньому випадку основою моделювання е даш багатор1ч-ного монiторингу, але пов,язанi у бiогеохiмiчному циклi на базi балансового
137
шдходу. Значення даних багаторiчного мошторингу вмiсту Cs у компонентах люових екосистем також пiдвищуеться тим, що щ данi е не тшьки джере-лом для побудови вщповщно! моделi, але й юнцевим показником для оцiнки отриманих результат математичного моделювання - валщаци модель
Об'екти та методика
Об'ектом дослщження служили лiсовi екосистеми, типовi для Укра-1нського Полiсся - волоп сосновi субори з ценозом соснового люу чорнично-зеленомошного. У згаданих екосистемах протягом 1991-2002 роюв за стандартною методикою вщбиралися зразки li компоненпв [4, 5]. В уЫх випадках визначали масу кожного з компоненпв на 1 га, а також питому актившсть
137
Cs - на багатоканальному гамма-спектроаналiзаторi LP-4900B "AFORA" iз GeLi-детектором ДГДК-100В3. Статистичну обробку даних проводили за до-помогою стандартних паке^в програм СУБД "FOXPRO", "Statgraphics" 3.0, "Excel", а математичне моделювання - за розробленою рашше методикою та програмним забезпеченням [3].
Результати та ix обговорення
137
Систематичш багаторiчнi спостереження за питомою активнiстю Cs у компонентах дослщжувано!" екосистеми дають змогу виявити загальний тренд для кожного компонента, який вивчаеться, протягом перюду спостере-жень (рис. 1).
З рис. 1 видно, що протягом 1991-2002 рр. у деревиш сосни спостерь
• 137
гаеться стале збшьшення питомо!" активност Cs. Проте, теоретично можливо припустити, що наступить точка перелому згадано!" тенденци - коли су-
137
марна актившсть Cs у останньому радiальному прирост деревини сосни стане меншою за середньозважену актившсть кожного з шших радiальних
137
прироств деревини стовбура. Пюля цього наступить максимум вмiсту Cs у всш масi деревини, а через певний час почнеться зменшення. Вщповщт роз-рахунки проведенi нами методами математичного моделювання (рис. 2).
Таким чином, виявлено, що питома актившсть 137Cs у деревиш сосни збшьшувалася протягом 1991-2001 роюв, максимум прогнозуеться протягом 2002-08 рр., зменшення ж буде дуже поступовим, а натвзниження вмюту ра-дюцезда в деревиш наступить близько 2028 року - приблизно через 20 роюв шсля заюнчення "плато". Отримаш даш дають змогу прогнозувати можли-вють експлуатацп деревосташв радiоактивно забруднених лiсiв як одну з ос-новних складових 1хньо! реабiлiтацii.
Для япд чорницi та плодових тiл польського гриба протягом 19912002 роюв характерним виявився загальний тренд зменшення згаданого по-казника, проте з досить помгтними вдаиленнями по окремих роках, виклика-
ними впливом погодних умов вегетац1иного перюду на штенсившсть акуму-ляцп радюнукиду з грунту (рис. 1). Даш математичного моделювання пока-зують, що зменшення питомо! активност у япд чорнищ вщбуватиметься i дат, з перюдом напiвзниження близько 7 рокiв (рис. 3).
ш
1Л
о
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Роки
а
12000
НС
из 10000
(Л
о 8000
<о
.0
Н О 6000
X
ш
S Ё 4000
га
га
5 о 2000
1-
S
с 0
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Роки
б
6000000
■¡г
из 5000000
<л
о
м 4000000
.0
1-
о
X 3000000
m
s
Li га 2000000
ГС
:>
о 1000000
S
с
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Роки
IM dm
137
Рис. 1. Динамжа питомог aumueHocmi Csу компонентах nicoeöi екосистеми вологого соснового субору (В3) за фактичними даними багатöрiчнöгö мошторингу (щтьшсть забруднення грунту Cs на 1986р. - 600 кБк/м2): а - у деревинi сосни; б - у ceiMrnx ягодах чорниць; в - плодових тыах польського гриба (на суху вагу)
Для практичних цшей, зокрема реабштаци окремих видiв люогоспо-дарсько! дiяльностi, нами пропонуеться для певних видiв продукци використа-
• 137
ти прогноз динамiки питомо! активноси Cs, виражено! у вщносних одиницях.
0
математичного моделювання при рЬнш miRbHocmi забруднення tpyHmy
137
Рис. 3. Питома актившсть Cs у ягодах чорниць за даними прогнозного математичного моделювання при рЬнш щiльносmi забруднення tрунmу
И
И-
0
ftN ^ о?1 oJ) о?> ^ # о? с? О4 ^ й45 Nü \N N1, v> N'1 N*3
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
Роки
а
4
3
2
1,2
О"
о 0,8
а 0,6
<л р
со
" 0,4
0,2
Роки
б
Рис. 4. Багаторiчна динамка питомо'1 aKmueHocmi 137Csу eidHOCHUx одиницях:
а - у деревиш сосни; б - у свежих ягодах чорниць
Цей шдхщ, зокрема, дае змогу за фактичним значенням питомо! активност
137
Cs у певному компонент люово! екосистеми (видi продукци), отриманому у будь-якому рощ, прогнозувати за номограмою вмют радiонуклiду у цьому видi через заданий промiжок часу (рис. 4).
Запропонований нами тдхщ буде реатзовано у новiй редакци "Реко-мендацiй з ведення лiсового господарства в умовах радiоактивного забруд-нення лiсiв".
Висновки
• 137
Динамжа питомо! активност Cs у рiзних господарсько цiнних компонентах люових екосистем протягом рiзних перiодiв шсля авари е рiзнонап-равленою.
137
Короткочасний прогноз питомо! активност Cs (на 1-3 роки) можли-вий на основi даних багаторiчного радiоекологiчного мошторингу. Прогноз на бiльш тривалий час мае базуватися на основi даних компартментного матема-тичного моделювання м^аци радiонуклiду у лiсовiй екосистемi в цшому.
137
Розрахована тривалiсть напiвзниження вмюту Cs в ягодах чорницi -7 роюв та в деревиш сосни - 20 роюв е базисом для реабштаци заготiвлi зга-дано! продукци на частинi люових площ, нинi виведених з господарського використання.
Лггература
1. Булавик И.М. Обоснование лесопользования в условиях радиоактивного загрязнения Белорусского Полесья: Автореф. дис. ... доктора сельскохоз. наук. - Гомель, 1998. - 39 с.
2. Дворник А.М. Радиоэкологическая оценка лесных экосистем после ядерных аварий: методология, моделирование, прогноз: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Гомель, 1998. - 40 с.
3. Ковальчук А.М., Краснов В.П., Левицький В.Г., Орлов О.О., Янчук В.М. Мате-матичне моделювання м1граци 137Cs у люових екосистемах Укра!нського Полюся// Бюл. еко-лопчного стану зони вщчуження та зони безумовного (обов'язкового) вщселення. - 2002, № 2 (20). - С. 59-70.
0
4. Краснов В.П. Радюеколопя лiсiв Полюся Украши. - Житомир: Волинь, 1998. - 112 с.
5. Орлов А.А., Ирклиенко С.П., Калиш А.Б. Многолетняя динамика радиоактивного загрязнения компонентов биогеоценоза сосняка чернично-зеленомошного в Украинском Полесье// Международ. конф. "Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях" (г. Москва, 24-26 апреля 2000 г.): Труды, т. 2. - Спб: Гидрометеоиздат, 2000. - С. 249-254.
6. Орлов О.О., Краснов В.П. Багатсрчна динамша радюактивного забруднення 137Сб дикорослшх ягщ та грибiв у Полюа Украши// Наук. вюник НАУ: Лiсiвництво. - К.: НАУ. - 2001, вип. 46. - С. 172-179._
УДК 630*24 О.М. Шттт - 1нститут яку НАН Беларуа
ВПЛИВ ДОГЛЯДОВИХ РУБАНЬ ЗА Л1СОМ НА ДЕПОНУВАННЯ ВУГЛЕЦЮ СОСНОВИМИ НАСАДЖЕННЯМИ
Л1сов1 бюгеоценози е одним з найбшьш придатних шструменпв для полшшен-ня парникового ефекту i глобальнох' змши кл1мату. Тому е необхщшсть провести дослщи з вивчення впливу лiсогосподарських заходiв на вуглецеводепонуючу фун-кцiю лiсових насаджень. Результати моделювання дають змогу зробити наступш рекомендаций пiсля проведення осв^лення та прочищень в I клас необхiдне проведен-ня ще двох доглядових рубань - у 20-30^чному вiцi (iнтенсивнiсть зрiдження 15-20 %) i в 40-50 роюв (iнтенсивнiсть зрiдження не бiльш 15 %). Доглядовi рубання повиннi мати, насамперед, саштарний i селекцiйний характер.
Ключовi слова: сосновi бiогеоценози, депонування вуглецю, доглядовi рубання.
A.N. Nikitin - Forest research institute, NAS Byelorussia Intermediate cuttings influence on carbon accumulation in pine forests
Forest biogeocoenosys are one of the main acceptable potential tool for melding of greenhouse effect and global climate changes. Therefore it's necessary to research forestry arrangements influence on carbon accumulation function of tree stands. Results of our modeling allow to made this recommendations: after lighting and sparsing cutting in age class I, it's necessary to carry out two cutting yet - in 20-30 years age (cutting intensity 15-20 %) and in 40-50 years age (cutting intensity no more than 15 %). Intermediate cuttings must be mainly sanitary and selective.
Keywords: pine biogeocoenosys, carbon accumulation, intermediate cuttings.
Глобальные изменения окружающей среды, и не в последнюю очередь - изменения климата, вызывают серьезную обеспокоенность и толкают исследователей на построение долговременных экологических и эколого-эко-номических прогнозов, а также на поиск путей выхода из складывающейся неблагоприятной ситуации. По мнению большинства специалистов, причина изменения климата - антропогенное накопление в атмосфере двуокиси углерода и некоторых других парниковых газов [1].
Огромные площади земной поверхности занятые лесными биогеоценозами, способность быстро и на продолжительное время связывать углекислый газ атмосферы в своей биомассе является причинами того, что леса являются одним из основных участников углеродного цикла планеты [2]. Способность человека в значительной степени воздействовать на площадь, структуру и продуктивность лесов, делают их удобным инструментом смягчения парникового эффекта [3]. Однако доминирующее на сегодняшний день отношение к лесу, как к возобновимому источнику материальных благ, является причиной того,
