CC BY
52
УДК:630*521.1:630*174.754:620.267
РОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ВЫСОТУ В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
THE GROWTH OF SCOTS PINE IN HEIGHT IN CHRONIC CONDITIONS OF
RADIOACTIVE CONTAMINATION
Устинов М.В., Устинов С.М. (БГИТА, г. Брянск, РФ) Ustinov M.V., Ustinov S.M. (Bryansk State Academy of Engineering and Technology,
Bryansk, Russia)
Рассмотрены вопросы влияния температуры воздуха, количества осадков и радиоактивного загрязнения территории на рост сосны обыкновенной в высоту.
Consider the role of air temperature, precipitation and radioactive contamination on the growth of Scots pine in height.
Ключевые слова: сосна, высота, прирост, температура, осадки, радиация
Key words: pine, height, growth, temperature, precipitation, radiation
В результате аварии 26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС на загрязнённых территориях возникло много явлений, которые не изучались или требуется длительный период времени для их исследования.
Объектами исследования явились загрязненные лесные экосистемы западных районов Брянской области с плотностью загрязнения почвы цезием -137 от 15 до 40 Ки/км2.
Исследования проводились с целью влияния уровня радиации, количества осадков и температуры воздуха в лесных экосистемах на рост сосны обыкновенной в высоту. Сосна обыкновенная выбрана по причине, что она является преобладающей лесообразующей породой на данной радиоактивно загрязненной территории.
Для анализа использованы показатели, получаемые на постоянных пробных площадях в загрязнённых насаждениях (ПП № 9 и ПП № 11). В качестве контроля использованы насаждения ГКУ Брянской области «Учебно-опытное лесничество» с естественным радиационным фоном (ПП № 15), произрастающие в типичных лесорастительных условиях с близкими таксационными характеристиками. ПП закладывались в соответствии с ОСТ 56-69-83 [1]. Подбор и разработка модельных деревьев производилась в соответствии с приложением к названному ОСТу. Дополнительно у модельных деревьев определяли прирост в высоту путем измерения расстояний между мутовками. На каждой ПП определялась мощность эквивалентной дозы (МЭД) и устанавливались основные таксационные показатели. Модельные деревья, взятые на 1111, для получения показателей подвергались полному анализу хода роста. Полевой материал обработан по общеизвестным в лесной таксации и современными математическими методами с использованием программы Statist^a V 6.0. Краткая характеристика древостоев на ПП приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Средние таксационные показатели древостоев на МП
№ Возраст, Диаметр Высота, Состав Класс бо- Полнота Запас, ТЛУ Тип МЭД,
ПП лет см м нитета м3/га леса мкР/ч
Злынковское лесничество, Новозыбковское участковое лесничество, кв.203, выдел 29
9 60 18,4 22,4 10С I 1,2 400 А2 брч 103,6
Злынковское лесничество, Новозыбковское участковое лесничество, кв.202, выдел 18
11 73 24,4 25,6 10С I 0,9 450 А2 брч 140,6
ГКУ БО «Учебно-опытное лесничество», кв.75, выдел 8 (бывшего Опытного лесничества)
15 57 21,8 23,2 10С+Б I 0,9 380 А2 брч 10,0
Поиск влияния действия количества осадков и температуры воздуха большого (БВП) и малого (МВП) вегетационных периодов, а также связей их с ростом сосны в высоту, проведён с использованием многомерного регрессионного анализа у насаждений 1111, произрастающих на загрязнённых радионуклидами и с естественным уровнем радиации территориях, отдельно в до аварийный и после аварийный периоды (граница 1986 г.). Анализ проводился с применением трёх видов зависимости: линейной, обратной и экспоненциальной. Результаты многомерной регрессии с вычисленными коэффициентами множественной корреляции и уровнем значимости уравнений приведены в табл.2.
Таблица 2 - Показатели многомерной регрессии прироста сосны в высоту в зависимости от уровня радиации, количества осадков и температуры
Коэффициенты уравнения Значимость уравнений Коэф. множеств.
корреляц.
Ao A2 Aз ррасч. ртабл Р,%
ПП № 9 после аварии с уровнем радиации 103,6 мкР/ч
Линейная: Y= A0 + A1 X Х2+...+ A п X Хп =P(A)
0,269456 0,002034 -0,012134 -0,001669 1,425 1,76 - 0,529
Обратная: Y1/P(A)
1,253773 0,001576 0,133048 0,0179667 1,396 1,76 - 0,277
Экспонента: Y=EXP (P(A))
-0,408102 -0,002027 -0,040087 -0,005457 1,406 1,76 - 0,526
ПП № 9 до аварии с уровнем радиации 10,0 мкР/ч
Линейная: Y= A0 + A1 X Х2+...+ А п X Хп =P(A)
1,139017 0,000636 -0,067949 -0,007810 1,175 2,13 - 0,883
Обратная: Y1/P(A)
-7,069534 -0,007573 0,791798 0,103913 1,083 2,13 - 0,993
Экспонента: Y=EXP (P(A))
1,719791 0,002174 -0,229675 -0,028217 1,059 2,13 - 0,933
ПП № 11 после аварии с уровнем радиации 140,6 мкР/ч
Линейная: Y= A0 + A1 X Х2+...+ А п X Хп =P(A)
0,172237 0,001607 -0,009753 -0,000783 4,349 3,79 99,9 0,243
Обратная: Y1/P(A)
3,501517 -0,009873 0,149272 0,008426 2,387 1,76 95 0,333
Экспонента: Y=EXP (P(A))
-0,295709 -0,004023 -0,037932 -0,002556 3,347 2,62 99 0,278
ПП № 11 до аварии с уровнем радиации 10,0 мкР/ч
Линейная: Y= A0 + A1 X Х2+...+ А п X Хп =P(A)
0,753917 0,000251 -0,035484 -0,004703 1,793 2,13 - 0,918
Обратная: Y1/P(A)
-3,018591 -0,003376 0,475701 0,067871 1,454 2,13 - 0,972
Экспонента: Y=EXP (Р(А))
0,487622 0,000918 -0,129428 -0,017805 1,627 2,13 - 0,944
ПП № 15 после аварии с уровнем радиации 10,0 мкР/ч
Линейная: Y= А0 + А1 X Х2+...+ А п X Хп =Р(А)
4036559568,6 -403655956,7 -0,011935 -0,004652 1,160 1,76 - 0,631
Обратная: Y1/P(A)
102312667590 -10231266759 0,252659 -0,077959 3,458 2,62 99 0,302
Экспонента: Y=EXP (Р(А))
-34786812128 3478681212,6 -0,073058 0,026684 2,916 2,62 99 0,533
ПП № 15 до аварии с уровнем радиации 10,0 мкР/ч
Линейная: Y= А0 + А1 X Х2+...+ А п X Хп =Р(А)
-2091608624 209160862,4 -0,013989 - 21,229 7,17 99,9 0,257
Обратная: Y1/P(A)
11231180575 -1123118057,3 0,082365 - 21,653 7,17 99,9 0,256
Экспонента: Y=EXP (Р(А))
-4841387788,6 484138778,7 -0,033959 - 23,566 7,17 99,9 0,244
Исследования показывают, что на ПП № 9 с уровнем радиации 103,6 мкР/ч конкретное уравнение множественной регрессии по описанию взаимосвязей прироста в высоту с радиацией, температурой и осадками в после аварийный период и до аварии на Чернобыльской АЭС, получены на недостоверном уровне доверительной вероятности. При этом связь прироста в высоту с исследуемыми признаками в до аварийный период тесная, Я=0,883 - 0,933, а в после аварийный период слабая, Я=0,277-0,529.
Исследования по показателям на ПП№ 9 показывают на наличие хотя и не достоверной, но тесной связи прироста сосны в высоту от совместного воздействия температуры и осадков при уровне радиации 10,0 мкР/ч, Я=0,883 - 0,933 (до аварии на ЧАЭС) и слабую корреляционную связь прироста в высоту от этих показателей при уровне радиации 103,6 мкР/ч, Я=0,277-0,529 (после аварии на ЧАЭС).
Результаты исследований показателей на ПП № 11 с уровнем радиации 140,6 мкР/ч показывают, что уравнения множественной регрессии по описанию взаимосвязей прироста в высоту с радиацией, температурой и осадками в после аварийный период получены на высоких уровнях доверительной вероятности от Р=95 - 99,9% до Р=99,9%, при этом корреляционная связь между исследуемыми факторами слабая, Я=0,243 до Я=0,333. Полная противоположность результатов наблюдается в до аварийный период: уравнения не значимы, но дают тесную корреляционную связь между исследуемы факторами, Я=0,918 - 0,972.
Итоги исследования показателей прироста в высоту от температуры и осадков на ПП № 15 (контроль) с уровнем радиации 10,0 мкР/ч показывают, что уравнения множественной регрессии по описанию взаимосвязей в до и после аварийный периоды получены на высоких уровнях доверительной вероятности Р= 99 - 99,9%, кроме линейного уравнения, описывающего эти закономерности в после аварийный период. Несмотря на высокий уровень доверительной вероятности уравнений, они описывают тесноту корреляционной
связи между исследуемыми факторами на слабом и среднем уровне. Коэффициенты множественной корреляции в после аварийный период находятся в пределах от R=0,302 до R=0,631, а в до аварийный от R=0,244 до R=0,257.
Таким образом, анализируя результаты исследований роста сосны в высоту под влиянием температуры воздуха, количества осадков и различного уровня радиоактивного загрязнения территории, можно сделать вывод о том, что в до аварийный период наблюдается взаимосвязь прироста по высоте со среднегодовой температурой, осадками и температурой БВП, в том числе и на контрольной ПП с уровнем радиации 10,0 мкР/ч,. В после аварийный период отмечается слабая взаимосвязь, в том числе и на контрольной ПП. Резюмируя выше изложенное, можно сделать вывод, что цикличное колебание годичных приростов у деревьев сосны в высоту имеет явную связь с ритмами изменений в комплексах климатических факторов.
Проведённые нами исследования направляют на мысль о косвенном влиянии радиации на прирост сосны в высоту, т.е. через температуру, осадки или другие факторы. Поэтому данные исследования нуждаются в их продолжении во времени.
Список использованных источников
1. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки [Текст] / М.: Изд-во стандартов,1984. - 60 с.
