CC BY
36
зонирование пригородной лесной территории по степени негативного воздействия промвыбросов с использованием гис технологий (на примере насаждений г. дЯТЬКово)
Д.М. ПАНИЧЕВА, асп. каф. лесозащиты и охотоведения БрГИТА, А.М. БЕРДОВ, асп. каф. лесозащиты и охотоведения БрГИТА
Во всех европейских странах и в России признано эффективным для ведения хозяйства в загрязненных лесах выделение зон с различной степенью воздействия промышленных выбросов [7, 9, 10].
По Брянской области наибольший выброс загрязняющих веществ из стационарных источников производит Дятьковский район - 69,7 % от общего объема выбросов [3]. Наши исследования проводились в пригородных насаждениях г. Дятьково Брянской области, в Дятьковском и Знеберском участковых лесничествах. Наиболее сильным ин-токсикантом в районе исследования является НР (один из компонентов выбросов Дять-ковского хрустального завода (ДХЗ)). Вклад фторидов в общий объем выбросов в районе исследования не превышает 2 %, однако от-
[email protected] равляющее воздействие НР во много раз сильнее действия других загрязнений [7]. По данным С.Е. Ямбурга (1999), летучие фториды в 600...900 раз токсичнее для сосновых насаждений, чем SO2. Загрязнение воздуха НР вызывает значительные нарушения в листьях растений [6]. По исследованиям Е.М. Руно-ва, Т.А. Захаренко (1998) установлено, что в насаждениях, расположенных на различном удалении от источников выбросов фторосо-держащих соединений, 90 % деревьев в той или иной степени ослаблены и повреждены. По мере усиления загрязнения ухудшается состояние насаждений, растет текущий отпад и заселенность ксилофагами, уменьшается количество здоровых и растет доля ослабленных в различной степени и усохших деревьев, увеличивается диаметр отпада [10].
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2009
159
Таблица 1
результаты статистической обработки данных в пределах выделенных зон
Зона воздействия М ± т.. х Мх С , % X7 Р , % X7 N ф Г кр Существенность различия
Средневзвешенная категория состояния (СКС)
Фонового 1,31±0,011 11,23 0,85 174 6,19 3,34 99,9 %
Умеренного 1,70±0,062 20,76 3,67 32 3,03 2,73 99 %
Сильного 2,59±0,287 19,15 11,06 3
Жизненное состояние древостоя (ЖСД)
Фонового 90,76±0,313 4,54 0,34 174 5,87 3,34 99,9 %
Умеренного 79,76±1,847 13,10 2,32 32
Сильного 55,13±6,30 21,14 12,21 3 3,75 3,61 99,9 %
Количество деревьев 2-4 категории состояния, %
Фонового 23,0±0,78 44,76 3,39 174 5,02 3,34 99,9 %
Умеренного 42,8±3,87 51,04 9,02 32
Сильного 81,0±7,81 16,70 9,64 3 4,38 3,61 99,9 %
Рис. 1. Результаты зонирования обследованной пригородной территории г. Дятьково
Таблица 2
Состояние насаждений в районе воздействия фтористых выбросов
Степень воздействия Количество 1111 Ср. А, лет Представительность деревьев по категориям состояния, % СКС Текущий отпад Дотп/Днас, %
I II III IV V VI По числу стволов По запасу По числу стволов, % По запасу, м3
Насаждения с преобладанием в составе сосны
Сильная 2 68,5 15,5± 12,50 36,0± 0,00 35,0± 3,00 3,0± 2,12 1,0± 0,71 9,0± 6,00 2,6± 0,46 2,44± 0,290 4,4± 2,95 3,3± 0,90 82,5± 5,20
Умеренная 1 100 79 12 3 0 2 4 1,6 1,46 2,4 4,53 89,5
Фоновая 4 85 79,0± 3,63 12,8± 4,25 4,0± 0,82 0,3± 0,21 0 4,0± 1,68 1,4± 0,11 1,34± 0,098 0,1± 0,08 0,1± 0,07 45,9± 19,36
Насаждения с преобладанием в составе ели
Сильная 1 110 5 46 43 6 0 0 2,5 2,37 5,9 13,5 84,5
Умеренная 3 90 59,6± 16,70 25,0± 11,80 10,3± 4,40 2,0± 1,30 1,0± 0,40 2,0± 0,60 1,7± 0,19 1,59± 0,145 3,1± 1,46 6,9± 1,49 100,0± 10,30
Фоновая 10 83 75,9± 2,76 13,4± 1,83 6,8± 1,12 0,9± 0,26 0,2± 0,09 2,9± 0,79 1,5± 0,07 1,22± 0,051 0,9± 0,20 0,8± 0,36 75,6± 8,15
С Е° 3 « 3
«
<5 2
н z•
о"
^ 1
сильная умеренная фоновая Степень промвоздействия I I СКС текущий отпад -текущий отпад — — СКС
Рис. 2. Состояние и текущий отпад (%) насаждений с преобладанием сосны по зонам воздействия выбросов
На обследуемой территории, с учетом преобладающих направлений ветра, по стандартным методикам было проведено лесопа-тологическое обследование насаждений [5]. Для насаждений определялась средневзвешенная категория состояния (СКС) и жизненное состояние древостоя (ЖСД) [1, 2]. Зонирование территории по степени воздействия проводилось в ГИС Sшfer-8 методом кри-гинга. Зонирование проводилось отдельно
по СКС и ЖСД. После анализа и интеграции полученных результатов было произведено итоговое зонирование территории. При зонировании обследуемой территории по СКС применялись следующие придержки: 1-1,5
- здоровое насаждение; 1,51-2,5 - ослабленное; 2,51-3,5 - сильно ослабленное; 3,51 и более - усыхающее насаждение, при зонировании по ЖСД: 100-80 % - здоровое насаждение; 79-50 % - ослабленное; 49-20 %
- сильно ослабленное; 19 % и меньше - разрушенное насаждение [1]. Оконтуривание зон воздействия производилось по преобладанию той или иной категории санитарного состояния насаждений.
Результаты зонирования территории представлены на рис. 1.
По мере приближения к источнику выбросов (ДХЗ) состояние насаждений ухудшается (рис. 1). Малая площадь, занимаемая зоной сильного воздействия, обусловлена низкой летучестью фторидов и быстрым их связыванием в атмосфере. Правомочность выделенных зон обоснована статистически (табл. 1).
Выделенные зоны достоверно различаются между собой (существенность различий 99-99,9 %) (табл. 1). Нами рассчитаны средние значения суммарного количества деревьев 2-4 категории состояния
5
4
в пределах выделенных зон, которые также существенно различаются на 99,9 % уровне значимости. Количество ослабленных деревьев 2-4 категории состояния в древостое уменьшается по мере удаления от источника выбросов, что согласуется с данными других авторов [10].
В пределах выделенных зон были заложены пробные площади в еловых и сосновых насаждениях кисличных типов леса, произрастающих в условиях С2-3 и формирующих древостои 1-1а бонитета, III-VI классов возрастов. Результаты статистической обработки данных приведены в табл. 2.
СКС как сосновых, так и еловых насаждений увеличивается с усилением воздействия аэрополлютантов, что подтверждает результаты зонирования (табл. 2, рис. 2). Также наблюдается увеличение объема текущего отпада с приближением к источнику выбросов. В зоне сильного воздействия на пробных площадях с преобладанием сосны текущий отпад не превышает естественный, хотя насаждения в значительной степени ослаблены. Это связано с большей биологической устойчивостью относительно молодых насаждений по сравнению со старыми.
На пробных площадях с преобладанием ели (зона сильного воздействия) текущий отпад в 2 раза превышает естественный. В зоне умеренного воздействия и фоновой зоне, как в сосновых, так и в еловых насаждениях, текущий отпад не превышает естественный или незначительно выше. Значения величин естественного отпада уточнялись по таблицам хода роста с учетом полноты насаждений [4], производился пересчет текущего отпада на 1 га, после чего проводилось сравнение величин.
Установлено, что состояние и текущий отпад древостоев находится в логарифмической зависимости от расстояния до источника выбросов (по зонам) (рис. 2), коэффициент детерминации R находился в пределах 0,9530,999, что подтверждает высокую степень аппроксимации данных.
В результате проведенных исследований произведено адекватное зонирование пригородных насаждений г. Дятьково с использованием ГИС технологий. По степени
воздействия фтористых выбросов выделено три зоны. Статистически обоснована существенность различия состояния насаждений в них. Установлено, что состояние и текущий отпад древостоев в районе действия фторидов находится в логарифмической зависимости от расстояния до источника выбросов.
Применение данного подхода позволяет более четко и аргументировано производит зонирование нарушенных экосистем.
Библиографический список
1. Алексеев, А.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев / В.А. Алексеев // Лесоведение . - 1989. - № 4. - С. 51-57.
2. Бебия, С.М. Дифференциация деревьев в лесу, их классификация и определение жизненного состояния древостоев / С.М. Бебия // Лесоведение.
- 2000. - № 4. - С. 35-43.
3. Доклад «О состоянии окружающей природной среды по Брянской области в 2005 году» / под. ред. В.И. Компанцева.- Брянск, 2006.- 317 с.
4. Козловский, В.Б. Ход роста основных лесообра-зующих пород СССР: справочник / В.Б. Козловский, В.М. Павлов.-М.: Лесная промышленность.
- 1976. - 326 с.
5. Мозолевская, Е.Г. Методы лесопатологическо-го обследования очагов стволовых вредителей и болезней леса/ Е.Г. Мозолевская, О.А. Катаев, Э.С. Соколова.- М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 152 с.
6. Приседский, Ю.Г. Влияние загрязнения воздуха фтористым водородом на содержание пигментов в листьях древесных растений / Ю.Г. Приседский // Лесной журнал. - 1985.- № 1. - С. 35 - 38.
7. Рожков, А.А. Устойчивость лесов / А.А. Рожков, В.Т. Козак. - М.: Агропромиздат, 1989. - 240 с.
8. Рунова, Е.М. Воздействие антропогенных факторов на состояние лесов и товарную структуру насаждений / Е.М. Рунова, Т. А. Захаренко // Международный симпозиум «Контроль и реабилитация окружающей среды». Томск, 17 - 19 июня, 1998.
- Томск. - 1998. - С. 69-70.
9. Смит, У.Х. Лес и атмосфера: Взаимодействие между лесными экосистемами и примесями атмосферного воздуха / УХ. Смит. - М.: Прогресс, 1985.432 с.
10. Шелухо, В.П. Биоиндикация хронического промышленного воздействия щелочного типа на компоненты хвойных лесонасаждений / В.П. Шелухо.- Брянск, 2001. - 205 с.
11. Ямбург, С.Е. Оценка и прогноз площадей повреждения древостоев фитотоксинными аэропромвы-бросами / С.Е. Ямбург, А.В. Салиев, А.М. Алферов, Г.В. Миронова, З.В. Сысуева // Лесохозяйственная информация. - 1999. - № 7 - 8. - С. 31-44.
