Научная статья на тему 'Зонирование пригородной лесной территории по степени негативного воздействия промвыбросов с использованием ГИС технологий (на примере насаждений г. Дятьково)'

Зонирование пригородной лесной территории по степени негативного воздействия промвыбросов с использованием ГИС технологий (на примере насаждений г. Дятьково) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
81
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГИС-ТЕХНОЛОГИИ / ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЫБРОСЫ / АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Паничева Д. М., Бердов А. М.

В данной работе приведены результаты зонирования пригородных насаждений г. Дятьково с использованием ГИС технологий. По степени воздействия фтористых выбросов адекватно выделено три зоны. Статистически обоснована рациональность использования данного подхода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Паничева Д. М., Бердов А. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The results of suburb plants zoning near Dyatkovo town using GIS technologies are presented in this article. Three areas of fluorine emissions influence were marked sufficiently. Using of current method rationality is statistically based.

Текст научной работы на тему «Зонирование пригородной лесной территории по степени негативного воздействия промвыбросов с использованием ГИС технологий (на примере насаждений г. Дятьково)»

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-

panicheva80@mail.ru 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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.