close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Воспроизводство мониторинг и охрана природных природно антропогенных и антропогенных ландшафтов

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Воспроизводство, мониторинг и охрана
природных, природно-антропогенных и
антропогенных ландшафтов
Материалы международной молодежной
научной школы
14-15 июня 2012 года
Воронеж 2012
2
УДК 502 (082)
В77
Печатается по решению научно-технического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
Рецензенты: заведующий кафедрой экологии и земельных ресурсов ВГУ
д-р биол. наук Т.А. Девятова,
заведующий кафедрой социально-культурного сервиса и
туризма ВИВТ канд. геогр. наук А.В. Бережной
Научные редакторы: проректор по науке и инновациям д-р техн. наук
М.В. Драпалюк,
заведующий кафедрой ландшафтной архитектуры и
почвоведения канд. с.-х. наук О.В. Трегубов
Редакционная коллегия: канд. биол. наук, доц. А.В. Царалунга; д-р биол. наук, проф.
Н.Н. Харченко; д-р биол. наук, проф. С.М. Матвеев; канд. с-х. наук, доц. В.И. Михин;
С.Ю. Крохотина
В77 Воспроизводство, мониторинг и охрана природных, природно-антропогенных и
антропогенных ландшафтов [Текст] : материалы международной молодежной научной
школы 14-15 июня 2012 г. / под ред. М. В. Драпалюка ; М-во образования и науки РФ,
ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2012. – 555 с.
ISBN 978-5-7994-0498-7 (в пер.)
Представлены материалы научно-исследовательских работ студентов, аспирантов,
молодых ученых и ведущих специалистов России, Украины, Таджикистана, Грузии, Кении,
Канады, Китая по проблемам ландшафтоведения, природопользования, озеленения,
мелиорации и почвоведения.
Статьи сгруппированы по трем разделам в соответствии с их тематикой.
УДК 502 (082)
© Коллектив авторов, 2012
ISBN 978-5-7994-0498-7
© ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная
лесотехническая академия», 2012
3
СОДЕРЖАНИЕ
1. Охрана и мониторинг природных ландшафтов
Андреев Д.Н., Гоголина Н.Е. Особенности микроэлементного состава
сосновых экосистем в Пермском крае
12
Адамович И.Ю., Шлапакова С.Н. Анатомо-морфологические
показатели микориз дуба черешчатого в условиях радиоактивного
загрязнения
16
Безрукова Л.А., Алаева Л.А. Экологические функции городских почв
21
Быкова Г.И. Южно-Уральский заповедник – от прошлого к будущему
24
Ванина М.Г., Брехова Л.И. Формы фосфора в почвах Каменной степи
разного уровня гидроморфизма
29
Виденькин П.В., Беляев А.Б. Формы калия в почвах Каменной степи
33
Волкова Е.А., Яблонских Л.А. Динамика химического состава
поверхностных вод Воронежского водохранилища
37
Громовик А.И. Изменение оптических свойств гуминовых кислот
черноземов типичных при разных системах удобрения и обработки
почвы
42
Девятова Т.А., Горбунова Ю.С. Влияние пожаров на свойства лесных
почв
46
Дегтярева С.И. Количественные учеты эпифитных группировок
51
Дегтярева С.И. Экологический анализ напочвенной группы мхов
56
Душакова О.Ю., Мусиевский А.Л. Уникальные старовозрастные
деревья на территории пригородного лесничества как памятник
природы регионального значения
59
Дюкова Л.А., Сиволапов А.И. Использование ГИС для
моделирования экологических условий местообитаний на территории
парков
64
Елетина К.В., Щеглов Д.И., Каледа О.А. Влияние гидроморфизма на
содержание различных форм железа в почвах Каменной степи
69
Ефимова Д.А., Попова В.Т. Интродукция разных видов
можжевельника (Juniperus L.) в дендрарии ВГЛТА
74
4
Киселевич А. Е. Размножение Туи западной (Thuja occidentalis L.)
черенками
77
Клич Г.И., Перелыгина Ел.Н. Батумский ботанический сад: прошлое,
настоящее, будущее
81
Князева И.А., Белик А.В. Антропогенное загрязнение почвенного
покрова
85
Конькова О.П., Брехова Л.И. Изменение свойств чернозема
выщелоченного при длительном сельскохозяйственном
использовании
89
Кочергина М.В. Фитонцидные свойства представителей рода
Crataegus L. на объектах ландшафтной архитектуры г. Воронежа
94
Кузнецова В.С., Яблонских Л.А. Экологическое состояние водных
ресурсов города Воронежа
98
Куликова Е.А., Беляев А.Б. Трансформация гумусного состояния почв
Каменной степи под различными угодьями
101
Михеева М.А., Зябухина С.В. Биотестирование почв придорожных
территорий с использованием овса посевного (Avena sativa)
105
Миронова О.В. Особенности строения гумусовых веществ чернозема
выщелоченного
111
Назаренко Н.Н., Свистова И.Д. Динамика численности экологотрофических групп микроорганизмов в урбаноземах г. Воронежа
115
Одноралов Г.А., Тихонова Е.Н., Горшков М.С. Лесной опад, как
индикатор состояния лесных насаждений Воронежской нагорной
дубравы
119
Парамонов А.Ю., Свистова И.Д., Фарзалиев С.И. Накопление
токсигенных видов грибов и рост фитотоксикоза чернозема
выщелоченного под лекарственными растениями разных семейств
122
Попова А.А. Цитогенетический полиморфизм, как инструмент
качественного отбора посадочного материала
125
Родионова Е.С. Охрана почв
128
Рубцов С.С., Йонко О.А. Влияние карбонатов на подвижность гумуса
в черноземах
133
5
Салтан Н.В. Многолетняя динамика содержания тяжелых металлов в
ассимилирующих органах растений локальной зоны воздействия
комбината «Североникель»
137
Санников П.Ю. Необходимость оценки репзентативности сети особо
охраняемых природных территорий Пермкого края
142
Сычева Е.В. Трансформация соединений азота в черноземе
обыкновенном Каменной степи под влиянием агроэкологических
факторов
146
Тихонова Е.Н., Одноралов Г.А., Бокова И.В. Характеристика лесного
опада в насаждениях южной лесостепи
154
Толкалина К.Ю. Нетоксичные отходы и их использование в сельском
хозяйстве
157
Туркова Л.В., Дорофеева В.Д. Эколого-физиологические особенности
видов рода Abies Mill. в дендрарии ВГЛТА
160
Урусов В.М., Варченко Л.И. Флористико-экологический феномен
острова Петрова (Японское море, Приморье)
164
Ушакова О.Д., Брехова Л.И. Свойства почв Каменной степи разной
степени гидроморфизма
171
Фоминых Т.О. Изменение структуры гумусовых кислот чернозема
выщелоченного под влиянием удобрений и мелиоранта
174
Чекменева Ю.В. Влияние антропогенного загрязнения на
фенотипическую изменчивость ели колючей, формы голубой (Picea
pungens Engelm.) в условиях г. Воронежа
179
Шаповалова В.В., Беляев А.Б. Варьирование кислотности и СО2
карбонатов под различными сельскохозяйственными угодьями
Каменной степи
184
Шулюпин А.А. Влияние факторов внешней среды на транспирацию
хвои туи западной «Smagard» (Thuja occidentalis L. «Smagard»),
выращиваемой в контейнерах
189
Яблонских Л.А., Девятова Т.А., Алаева Л.А., Румянцева И.В., Белик
А.В., Негробова Е.А. Перспективы ирригации почвенного покрова
Центрально-Черноземного региона
193
6
2. Воспроизводство, охрана и мониторинг природно-антропогенных
ландшафтов
Арефьев Ю.Ф., Бсайбес Ф.Э. Биотические механизмы повышения
устойчивости лесных экосистем Среднерусской лесостепи
204
Бокарева В.О., Алаева Л.А. Биоразнообразие лесных экосистем
типичной лесостепи и пути их сохранения
209
Гончаров А.И., Четверикова И.В. Охрана водных объектов при
водном транспорте древесины
213
Григорьев И.М., Матвеев С.М. Дендроклиматическая и
лесоводственная оценка состояния сосны обыкновенной (Pinus
sylvestris L.) в свежих суборях Челнавского лесничества Тамбовской
области
216
Гриднев Н.И., Царалунга В.В. Зависимость степени повреждения
камбия сосны от параметров ожога ствола при низовом пожаре
220
Журихин И.А., Сериков М.Т., Журихин А.И. Экосистемные
принципы при разработке региональной программы
лесовосстановления в лесном фонде Воронежской области
224
Ибрагимов Э.И., Арефьев Ю.Ф., Мамедов М.М. Эколого-генетическая
стратегия защиты леса и городских насаждений от патогенных
организмов
229
Кулаков В.Ю., Таранков В.И., Гарнага В.В. Дендрохронологические
аспекты продуктивности дубовых древостоев на Западном Кавказе
234
Мохна К.А., Матвеев С.М. Динамика уплотнения почвы при
рекреационном воздействии
237
Пиньковский А.М., Чернышов М.П. Проблемы, принципы и критерии
устойчивого воспроизводства каштановых лесов на юге России
242
Подлесных М.И. Причины снижения численности зайца-русака в
охотхозяйстве ООО «Бутурлиновский лес»
249
Роднищева И.И., Смольянов А.Н. Оценка невесомых полезностей
сосновых лесов зеленых зон г. Воронежа (на примере Сомовского
лесничества)
254
Рябцев Д.С. К вопросу о воздействии низкочастотного
электромагнитного излучения на медоносную пчелу
247
7
Скок А.В., Глазун И.Н. Особенности митотической активности клеток
сосны обыкновенной под воздействием хронического ионизирующего
облучения
264
Скуратов И.В. Фитосанитарное состояние дуба в защитных
насаждениях Волгоградской области и пути оздоровления
268
Тимащук Д.А., Матвеев С.М. Дендроиндикация рекреационной
дигрессии сосновых насаждений в Усманском бору Воронежской
области
272
Тринеева Л.В., Харьковская Э.В. Воздействие антропогенных
факторов на экосистемы
276
Турсунов А.А., Абдуллоев М.А., Бодурбеков Ф.С., Джобиров Ф.И.
Районирование территории Республики Таджикистан по погодноклиматическим условиям эксплуатации автомобильного транспорта
280
Фурменкова Е.С. Патологические формы стволов деревьев дуба
нагорно-порослевых дубрав УОЛ ВГЛТА г. Воронежа
286
Хамидуллина Г.Г. Качественная характеристика насаждений сосны
обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на территории БугульминскоБелебеевской возвышенности
290
Харченко Н.А., Кулаков В.Ю., Ирковский Э.Р. Основные итоги
изучения сукцесионной динамики дубрав Западного Кавказа
293
Царалунга А.В., Прохорова Н.Л. Влияние летучих выделений лесных
растений на состояние здорового человека
297
Царалунга А.В., Прохорова Н.Л. Влияние «микроклимата» лесных
насаждений на организм здорового человека
299
3. Воспроизводство, охрана и мониторинг антропогенных ландшафтов
Абрамов В.В. Совершенствование процесса первичной
транспортировки древесины c лесоводственно-экологической позиции
в условиях малообъемных лесозаготовок
302
Адам Сода Надим, Трегубов О.В. Особенности проектирования
парковых территорий г. Найроби, республика Кения
307
Азарова О.В. Оценка эстетической и рекреационной привлекательности
защитных лесных насаждений в системе озеленения г. Саратова
309
8
Ахутина С.О., Минеева Л.Ю. О реконструкции парадной части
городского усадебного парка XIX века
313
Варламова М.А. Городское цветочное оформление: многолетники
317
или однолетники
Воловик В.Н. Этнокультурные ландшафты местечек Подолья
320
Горобец А.И. Перспективы внедрения в производство научных
исследований по селекции и плантационному выращиванию ивы
324
Гурьева Е.И. Комплексное озеленение и благоустройство дворовых
территорий городской жилой застройки (на примере г. Воронежа)
328
Дабижа И.В., Михин В.И. Рост и формирование полезащитных
насаждений в Щербиновском районе Краснодарского края
330
Денисик Г. И., Стефанков Л. И. К проблеме классификации
антропогенных ландшафтов для целей туризма на Украине
333
Дручинин Д.Ю. Разработка средства механизации для выкопки и
пересадки крупномерных саженцев с комом почвы
338
Евсюкова И.Н., Терехова Н.А. Особенности флоры памятника природы
Центрального городского парка г. Воронежа
343
Журихин И.А., Сериков М.Т. Проблемы функционального зонирования
пригородных лесов города Воронежа
348
Зотова О. В., Девятова Т. А. Организация природоохранной
деятельности предприяти
352
Калистратова Н.В. Разработка принципов проектирования городских
ландшафтов
355
Карташова Н.П., Осипова О.В. Ландшафтно-экологическая оценка
объекта общего пользования в г. Воронеже
360
Кириллова С.С. Особенности формирования организационных
структур управления научно-образовательными центрами лесной
направленности
364
Кириллова С.С., Абраменко Е.В. Особенности деятельности научнообразовательных центров по воспроизводству, мониторингу и охране
лесов
368
9
Князьков А.Н. Влияние микроудобрений на семенную и овощную
урожайность лука репчатого сорта Золотничок
371
Королькова Е. В., Крамарева Т.Н. Современные основы разработки
проекта нормативного образования отходов и лимитов на их
размещение
375
Костин М.В., Шкуринский В.А. Особенности роста дуба черешчатого в
массивных насаждениях сухой степи
378
Кочеткова Т.А. Изучение фермента пероксидазы при прививке арбуза и
дыни на разные подвои
384
Кошеваров А.А. Эффективеность применения минеральных удобрений
на луке порее в условиях Центрально-Нечерноземной зоны
389
Кругляк П.В. Инновации и инвестиции в объекты ландшафтной
архитектуры г. Воронежа (на примере ЦПКиО)
394
Kruglyak V.V., Wang Hao Landscape gardening of university territories –
the most important component of landscape architecture (on the example of
FSBEI HPE «VSAFT», Voronezh, RF and NFU, Nanjing, PRC)
399
Кругляк В.В., Михин Д.В. Рост и формирование искусственных
защитных линейных насаждений Воронежской области
403
Михин В.И., Михина Е.А. Адаптивно-ландшафтные системы защитных
насаждений в условиях Центрального Черноземья
407
Михин Д.В. Особенности снегораспределения в системе полезащитных
насаждений Воронежской области
412
Михина Е.А., Михин В.И. Лесоводственно-мелиоративные
особенности полезащитных насаждений северо-восточной части ЦЧР
415
Никитченко Л.А., Миленин А.И. Мониторинг рекреационного
воздействия на пригородные леса города Воронеж
419
Николаев Е.А. Орех грецкий в садово-парковом и ландшафтном
строительстве Воронежской области
424
Перелыгина Ек.Н. Геопластика
429
Пошарников Ф.В., Попов В.С. Новая конструкция высевающего
аппарата универсальной лесопитомниковой сеялки СПП-3Ш для посева
крупных и малосыпучих лесных семян
431
10
Пошарников Ф.В., Попов В.С., Паринов Д.А. Механизированный
способ посева лесных семян в питомниках, обеспечивающий их
высокую всхожесть
435
Пошарников Ф.В., Попов В.С., Пустовалов А.В. Выращивание
высококачественного лесопосадочного материала для восстановления
дубрав
438
Пошарников Ф.В., Абрамов В.В., Мешков Д.А., Буланов А.С.
Мониторинг неликвидных запасов древесины в защитных лесах
Воронежской области
442
Пошарников Ф.В., Филичкина М.В. Переработка древесных отходов и
материалы, получаемые на их основе
445
Самойлова Н.Л. Парковый ансамбль поместья Стамериена
450
Сенякина К.Е., Девятова Т.А. Правовые аспекты системы сбора и
начисления платежей за негативное воздействие на окружающую среду
454
Сиволапов А.И., Чернодубов А.И., Исаков И.Ю., Журихин А.И.,
Клещева Е.В., Сиволапов В.А., Галдина Т.Е., Малышев В.В.
Использование генетико-селекционных технологий для создания
плантационных культур древесных пород
458
Славский В.А., Славская Е.А. Разведение ореха мелкоплодного в
Центральном Черноземье и его использование в садоводстве и
ландшафтном строительстве
465
Терехова Е.С., Белик А.В. Геоинформационные системы. Применение в
экологии
468
Филичкина М.В. Использование низкокачественной древесины для
производства древеснокомпозиционного материала
472
Фомина Ю.В., Белик А.В. Современные проблемы очистки сточных
вод
477
Хазова Е.П., Воронцова К.С. Оценка состояния древсной
растительности на прилегающей территории храма Святой мученицы
Татианы г. Воронежа
480
Хатунцева А.С., Карташова Н.П. Влияние загрязнений на зеленый
каркас г. Воронежа
485
Цепляев А.Н. Опыт использования полусибсов сосны обыкновенной
488
11
(Pinus sylvestris L.) различного географического происхождения в
условиях производственного питомника (Воронежская область)
Шлапакова С.Н., Ткаченко А.Н., Глазун И.Н., Адамович И.Ю., Скок
А.В. Анализ состояния зеленых насаждений на территории
микрорайона по ул. Флотской и научное обоснование дальнейшего
функционирования урбоэкосистемы
494
Шмелев В.К., Михин В.И. Противоэрозионные защитные насаждения в
условиях юго-западной части ЦЧР
498
Шукшин Д.Г., Лукина И.К. К вопросу обоснования концепции
цветочного оформления г. Воронежа
501
Шурыгин В.А., Дюков А.Н., Малинина Т.А. Перспективы
биологической рекультивации хвостохранилищ Лебединского ГОКа
КМА
504
Юдин К.В., Белик А.В. Влияние сельскохозяйственного производства
на экологическое состояние окружающей среды
507
Яковлева А.В., Сродных Т.Б. Использование растений рода Crataegus в
зеленом строительстве города Екатеринбурга
511
РЕФЕРАТЫ
516
12
1. Охрана и мониторинг природных ландшафтов
УДК 550.846:582.475.4
ОСОБЕННОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА
СОСНОВЫХ ЭКОСИСТЕМ В ПЕРМСКОМ КРАЕ
Д. Н. Андреев, Н. Е. Гоголина1
ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный
исследовательский университет»
Е-mail: egis@psu.ru
Качество природной среды напрямую зависит от количества
поступающих в нее загрязняющих веществ. При рассмотрении этой
проблемы следует учитывать факторы, которые влияют на ухудшение
окружающей среды. Одним из таких факторов, определяющий
нормальный рост и развитие организмов является сбалансированность их
минерального или элементного состава. Изучение геохимии элементов
является одной из актуальных задач в условиях всеговозрастающего
антропогенного воздействия на окружающую среду. Знание физикохимических свойств элементов и особенностей их аккумуляции в биосфере
поможет уменьшить токсичность воздействия на живые организмы,
решить проблемы локального и регионального загрязнения природной
среды.
Для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к
загрязнению воздуха сосновые породы. Это обусловливает выбор сосны
как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в
настоящее время за «эталон биодиагностики». Сосна чутко реагирует на
малейшее изменение условий произрастания, в том числе и загрязнение
среды. Помимо этого, сосна широко распространена, благодаря чему
упрощается проблема сравнимости данных из разных регионов [1].
Биогеохимические исследования проводились на особо охраняемой
природной территории (ООПТ) местного значения «Черняевский лес». Для
сравнения результатов исследования выбрана фоновая территория в 100 км
юго-западнее г. Перми – ООПТ регионального значения «Осинская лесная
дача».
©
Андреев Д. Н., Гоголина Н. Е., 2012
13
В рамках подготовительного этапа работ на ООПТ выбраны
идентичные
участки
сосновых
лесов
с
помощью
методов
пространственного анализа на основе данных лесоустройства.
Исследования проводились в сосняках зеленомошниках (наиболее
распространенный тип леса на данной территории), в котором
присутствует подрост сосны обыкновенной. В рамках полевого этапа работ
закладывались пробные площадки в ранее выбранных и уточненных
биотопах. Всего заложено 26 пробных площадок, на которых проводилось
краткое ботаническое описание, замер параметров деревьев, отбор
образцов почвы, хвои и кернов деревьев для последующего анализа.
Почвенные пробы отбирались методом «конверта», путем смешивания
точечных проб составлялась объединенная проба. Глубина опробования 010 см (без подстилки), масса объединенной пробы составляла не менее 1
кг. Образцы хвои отбирались с подроста сосны на высоте 1,3 м. южной
экспозиции с последующим смешиванием пробы. С отобранных веток
удалялась хвоя однолетнего возраста. Керны отбирались со среднего по
высоте и диаметру дерева на площадке с помощью возрастного бура на
высоте 1,3 м. После пробоподготовки образцы отправлялись в
лабораторию для определения содержания в них микроэлементов.
Лабораторный
атомно-абсорбционный
анализ
выполнялся
на
дифракционном спектрографе СТЭ-1 методом испарения из кратера. В
каждой пробе определялось содержание 36 химических элементов.
Полевое обследование на выбранных участках проводилось
сотрудниками кафедры биогеоценологии и охраны природы ПГНИУ в
августе 2011 года. Результаты работы сравнивались с опубликованными
биогеохимическими исследованиями сосны обыкновенной в Пермском
крае [2] и Мурманской области [3]. Качество почв и хвои оценивалось по
суммарному показателю загрязнения (Zc).
Результаты анализа почвенных образцов позволили выявить
геохимические различия обследуемых территорий в целом. Среднее
содержание микроэлементов в почве по пробным площадкам в
Черняевском лесу превышает такой показатель в Осинской лесной даче, за
исключением никеля, кобальта и ванадия. По хрому, марганцу, меди и
галлию средние значения содержания элементов в почве примерно равны
на данных территориях.
14
По
санитарно-токсикологическим
показателям
качество
естественного почвенного покрова не везде соответствует предъявляемым
требованиям. Так, на обеих территориях почти во всех образцах отмечено
незначительное превышение нормативов по никелю (до 3 ОДК) и цинку
(до 2,5 ОДК), почти в половине проб по ванадию (до 1,4 ПДК) и меди (до
1,9 ОДК). На территории Черняевского леса в двух пробах выявлено
значительное превышение нормативов по цинку (14 и 16 ОДК) и мышьяку
(9 и 13 ОДК), а также в некоторых образцах незначительное превышение
по марганцу (до 1,6 ПДК), свинцу (до 1,9 ОДК) и сурьме (до 3,4 ПДК).
Валовые содержания микроэлементов в хвое близки по своим
значениям на обеих территориях. Повышенное среднее значение
зарегистрировано на площадках Черняевского леса по никелю, хрому и
кобальту.
Результаты анализа образцов хвои сосны обыкновенной показали,
что в сравнении со средним содержанием микроэлементов в хвое
Красновишерского района Пермского края [2] образцы обследуемых
территорий какими-либо экстремальными показателями не выделяются.
Выше фоновых концентраций отмечено содержание ванадия (в среднем в
1,5 раза) на обеих ООПТ, хрома (в среднем в 1,4 раза) в Черняевском лесу.
Зарегистрированы точечные повышенные концентрации по содержанию
никеля и свинца. Среднее значение суммарного показателя загрязнения по
пробным площадкам в Черняевском лесу на 10% выше, чем в Осинской
лесной даче. На обеих территориях выделено по две площадки, на которых
отмечен повышенный уровень загрязнения.
Содержание тяжелых металлов в хвое и керне древесины сосны не
превышают среднего содержания химических элементов в хвое и
древесины в экосистемах сосновых лесов Кольского полуострова [3].
Отмечено превышение в 1,2 раза в хвое только на одной площадке в
Черняевском лесу по хрому.
Суммарный показатель загрязнения почв посчитан относительно
фонового содержания валовых форм тяжелых металлов в дерновоподзолистых песчаных и супесчаных почвах [4]. Среднее значение
показателя по пробным площадкам в Черняевском лесу на 89% выше, чем
в Осинской лесной даче. На двух площадках в Черняевском лесу отмечен
опасный уровень загрязнения.
15
Суммарный показатель загрязнения хвои посчитан относительно
результатов исследования, проведенного в Красновишерском районе
Пермского края [2]. Среднее значение показателя по пробным площадкам
в Черняевском лесу на 10% выше (выявлено 3 площадки с аномальными
значениями), чем в Осинской лесной даче (2 площадки с аномальными
значениями).
Повышенное содержание тяжелых металлов в почве Черняевского
леса зарегистрировано на пробных площадках, находящихся в
непосредственной близости к автомобильным дорогам, а также на которых
наблюдаются следы низового пожара. Повышенное содержание в хвое
отмечено на площадках, расположенных в северной части ООПТ и в
непосредственной близости к автодорогам. Повышенное содержание
тяжелых металлов в почве Осинской лесной дачи зарегистрировано на
пробных площадках, находящихся в центральной части ООПТ и вблизи
автомобильной дороги, ведущей на песчаный карьер. Повышенное
содержание в хвое отмечено на площадке, находящейся вблизи
автодороги, ведущей на песчаный карьер.
Выполненное исследование выявило незначительные отличия
геохимических характеристик в сосняках зеленомошниках обследуемых
территорий. Наибольшая разница содержания микроэлементов отмечена в
почве, особенно по цинку и никелю. При этом в составе хвои и кернов
древесины не наблюдается значительных качественных отличий.
Проведенная работа позволила описать современное состояние
определенной формации сосновых экосистем в г. Пермь и в Осинском
муниципальном районе. Полученные данные станут основой для
выполнения подобных работ на других особо охраняемых природных
территориях Пермского края, лесообразующей породой на которых
является сосна обыкновенная.
Библиографический список
1. Баскакова, Е. А. Подходы к использованию хвойных пород как
индикаторов качества окружающей среды урбоэкосистем [Текст] / Е. А.
Баскакова, О. А. Савватеева // Электронный журнал «Георазрез», выпуск
№ 2 – 2009 (4).
2. Колясникова, Н. Л. Влияние аэротехногенного загрязнения на
морфологические и эмбриологические признаки сосны обыкновенной
16
[Текст] / Н. Л. Колясникова, Т. Д. Карнажицкая, К. А. Паршакова //
Вестник Удмуртского университета, 2011 – № 6-2 – С. 31-35.
3. Черненькова, Т. В. Реакция лесной растительности на промышленное
загрязнение [Текст] / Т. В. Черненькова – М. : Наука, 2002. – 191 с.
4. Геохимия окружающей среды [Текст] / Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, Е. П.
Янин и др. – М. : Недра, 1990. – 335 с.
УДК 630*176.322.6:504.054:620.267
АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МИКОРИЗ
ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
И. Ю. Адамович, С. Н. Шлапакова2
ФГБОУ ВПО «Брянская государственная инженернотехнологическая академия»
E-mail: bgitakafspls@yandex.ru
При выращивании устойчивых высокопродуктивных древостоев
одним из важнейших факторов, влияющих на их формирование, является
корневое
питание
растений.
Дуб
черешчатый
относятся
к
высокомикотрофным
растениям,
у
которых
симбиотические
взаимоотношения с грибами формируются при любых условиях [3].
Влияние антропогенных факторов на эктомикоризы представляет
значительный теоретический и практический интерес, учитывая значение,
которое этот процесс может иметь для устойчивого функционирования
лесов. Имеются данные, указывающие на угнетение развития микориз дуба
черешчатого в условиях влияния антропогенных факторов [2].
Одной из важнейших лесоводственных проблем является создание
лесных насаждений на радиоактивно загрязненных землях, что позволит
уменьшить дальнейшее распространение радионуклидов. В связи с этим
перед
учеными
поставлена
задача
научного
обоснования
лесовосстановления, на хронически загрязненных землях. В настоящее
время до 70% радионуклидов сосредоточено в лесной подстилке, основной
механизм их перехода в древесный ярус - корневое поступление [1]. В
© Адамович И. Ю., Шлапакова С. Н., 2012
17
связи с этим микотрофность древесных растений, как средство усиления
их устойчивости к неблагоприятным факторам, приобретает важное
значение. Задачей нашей работы было изучение микориз дуба черешчатого
в условиях хронического радиоактивного загрязнения.
Микоризы дуба относятся к эумицетным хальмофаговым
эктомикоризам и имеют типичное для этого типа микориз анатомическое
строение (рисунок).
Рисунок. Эктотрофная микориза дуба черешчатого
Исследование проводилось на 8 пробных площадях (ПП), в
насаждениях с разным уровнем радиоактивного загрязнения, на которых
закладывались опытные участки (ОУ). Исследование микориз проводились
в относительно чистых насаждениях на территории учебно-опытного
лесничества Брянской области (ОУ 17) и в условиях хронического
загрязнения радионуклидами в Красногорском лесничестве (ОУ 18…24).
9
Таблица 1 – Анализ анатомо-морфологического строения микоризных корневых окончаний дуба черешчатого с
плектенхиматическими грибными чехлами в радиоактивно загрязненной и относительно чистой зонах
Параметры
ОУ 17
ОУ 19
ОУ 20
ОУ 21
ОУ 22
ОУ 23
ОУ 24
45,2 ± 2,4
145,8 ±
11,1
197,6 ±
13,1
222,8 ±
16,3
276,0 ±
12,0
537,8 ±
13,7
177,1 ±
10,7
31 ± 2,1
*
863,0 ±
18,2
179,3 ± 8,3
*
29,8 ± 1,3
*
70,4 ± 3,9
144 ± 8,4
158,2 ± 7,1 163,7 ± 9,8 171,5 ± 5,2 165,4 ± 7,8
23,5 ± 1,4
28,1 ± 1,8
27,3 ± 2
29,3 ± 1,7
29,1 ± 1,3
52,6 ± 4,5
60,4 ± 3,4
66,1 ± 4,3
68,3 ± 2,7
67,2 ± 3,6
72,9 ± 5,7
68 ± 3,5
69,7 ± 3,2
70,4 ± 5
73,8 ± 1,9
69,2 ± 4
73,2 ± 3,7
79,1 ± 3,7
*
18
МЭД на почве,
11,2 ± 0,9
мкР/ч
Толщина корневого
154,3 ± 6,8
окончания, мкм
Толщина грибного
25,7 ± 1,3
чехла, мкм
Толщина
паренхимы корня,
60,7 ± 3,3
мкм
Радиус
центрального
67,9 ± 3
цилиндра, мкм
ОУ 18
Доля (%) от общей площади поперечного сечения
Грибного чехла
Паренхимы корня
Центрального
цилиндра
30,78
30,21
32,16
30,8
30,8
32,33
31,81
30,77
49,63
46,62
48,02
50,59
49,94
49,96
49,79
49,64
19,59
23,16
19,82
18,61
19,26
17,71
18,40
19,59
Примечание. Достоверность различий с показателями контроля: * - при р=95%; ** - при р=99%; *** - при р=99,9%.
10
Таблица 2 – Анализ анатомо-морфологического строения микоризных корневых окончаний дуба черешчатого с
псевдопаренхиматическими грибными чехлами в радиоактивно загрязненной и относительно чистой зонах
Параметры
ОУ 17
ОУ 18
ОУ 19
ОУ 20
ОУ 21
ОУ 22
Паренхимы корня
Центрального
цилиндра
ОУ 24
537,8 ±
13,7
211,2 ±
8,5*
863,0 ±
18,2
220,7 ±
14,1*
40,9 ± 2*
42,7 ± 3,5*
82,9 ± 5,3*
82,7 ± 3,3*
19
МЭД на почве,
145,8 ±
197,6 ±
222,8 ±
276,0 ±
11,2 ± 0,9 45,2 ± 2,4
мкР/ч
11,1
13,1
16,3
12,0
Толщина корневого
186,3 ±
193,3 ±
206,6 ±
183,4 ± 2,5 166,6 ± 8,3
194,3 ± 7,1
окончания, мкм
12,6
14,3
18,4
Толщина грибного
32,3 ± 1,8 30,3 ± 1,3 34,1 ± 2,0 33,9 ± 3,2 35,2 ± 1,0 36,9 ± 3,7
чехла, мкм
Толщина
паренхимы корня,
66,8 ± 3,6 59,3 ± 3,9 71,3 ± 5,7 72,3 ± 7,5 71,2 ± 2,6 81,2 ± 6,4
мкм
Радиус
центрального
84,2 ± 2,8 77,1 ± 6,3 80,9 ± 6,7 87,1 ± 5,8 87,9 ± 4,1 88,5 ± 9,3
цилиндра, мкм
Доля (%) от общей площади поперечного сечения
Грибного чехла
32,07
33,31
33,73
31,71
33,54
32,54
ОУ 23
87,6 ± 7,4
95,1 ± 5,3
34,97
34,88
46,69
45,18
47,36
47,13
46,26
49,3
47,68
46,43
21,24
21,51
18,91
21,16
20,20
18,16
17,34
18,69
Примечание. Достоверность различий с показателями контроля: * - при р=95%; ** - при р=99%; *** - при р=99,9%.
2020
В результате исследований у родительских особей дуба черешчатого
нами
обнаружены плектенхиматические (подтип B, C, D, A),
псевдопаренхиматические (подтип F, H, I), двойные (подтип N, P, O) и
бесструктурные чехлы (подтип S).
Исследование анатомо-морфологических показателей дуба черешчатого
проводилось по основным типам микориз по строению грибного чехла.
Микоризы с плектенхиматическим и псевдопаренхиматическим типами
грибных чехлов зафиксированы на всех ОУ, что позволило проследить
изменения их анатомо-морфологических показателей при различном уровне
загрязнения на всех ОУ (таблица 1).
На основании полученных результатов можно утверждать, что с
увеличением МЭД до 537,8 ± 13,7…863,0 ± 18,2 мкР/ч на поверхности почвы
статистически достоверно увеличиваются толщина грибного чехла, радиус
центрального цилиндра и общая толщина микориз дуба черешчатого с
плектенхиматическими подтипами грибного чехла. При этом же уровне МЭД
(537,8 ± 13,7…863,0 ± 18,2 мкР/ч) у микориз дуба черешчатого с
псевдопаренхиматическими подтипами грибного чехла значимо увеличиваются
толщина грибного чехла, толщина паренхимы первичной коры и общая
толщина корневого окончания. Этот факт может быть объяснѐн
стимулирующим влиянием данного уровня МЭД на микоризные корневые
окончания дуба черешчатого и прежде всего на толщину микоризного грибного
чехла. Также это может быть объяснено адаптацией микориз к
неблагоприятному радиоактивному воздействию.
Изучение особенностей микоризности древесных растений в условиях
радиоактивного загрязнения нуждается в дальнейших исследованиях.
Библиографический список
1. Ипатьев,
В.
А.
Лес.
Человек.
Чернобыль.
Основы
радиоэкологического лесоводства [Текст] / В. А. Ипатьев (и др.). – Гомель : ИЛ
НАН Беларуси, 2005. – 535 с.
2. Karpati, Amy S. Quercus rubra-associated ectomycorrhizal fungal
communities of disturbed urban sites and mature forests [Text] / Amy S. Karpati,
Steven N. Handel, John Dighton and Thomas R. Horton // Mycorrhiza, 2011. –
Volume 21. – Number 6. – P. 537-547.
3.
Лобанов, Н. В. Микотрофность древесных растений. [Текст] / Н. В.
Лобанов – М. : Лесн. пром-сть., 1971. – 216 с.
21
УДК 504. 53.054 (470. 324-25)
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ГОРОДСКИХ ПОЧВ
Л. А. Безрукова, Л. А. Алаева3
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: spils2012@yandex.ru
В настоящий момент усиливается процесс урбанизации, что влияет
на изменение почвенного горизонта городских почв. В связи с этим
изучение городских почв носит актуальный характер.
Объектом исследования послужили почвы г. Воронежа. Почвенный
покров г. Воронежа разнообразен. Фоновыми являются черноземы
выщелоченные, второе место занимают серые лесостепные почвы, но они
по своим морфологическим, физико-химическим и химическим свойствам
сильно отличаются от своих естественных аналогов [1].
В настоящее время в связи с ростом техногенной нагрузки
происходит загрязнение почв и изменение химических, физических и
других показателей. Выделяют основные группы процессов, оказывающих
негативное воздействие на городские почвы [3]:
1) химические (загрязнение тяжелыми металлами, токсикантами;
подкисление и подщелачивание почв);
2) механические (градостроительные): увеличение запечатанности
территории (уменьшение поверхности продуктивного почвенного покрова)
и снижение озелененности; засыпка и срезание естественных почв и
грунтов; захламление поверхности почвы;
3) физические (эрозия водная (линейная и овражная) и ветровая
(дефляция и аккумуляция));
4) нарушение водного баланса: подтопление и иссушение;
5) переуплотнение корнеобитаемого слоя;
6) нарушение теплового режима (подогрев, тепловое загрязнение,
промерзание);
7) биологические: истощение и нарушение органопрофиля;
сокращение биоразнообразия почвенных организмов, изменение состава,
численности и структуры микрофлоры, заражение патогенными
микроорганизмами.
© Безрукова Л. А., Алаева Л. А., 2012
22
Методами
устранения неблагоприятных
процессов
являются: 1) слежение за соблюдением норм озелененных территорий на 1
чел., увеличение площади за счет ликвидации запечатанности территорий;
2) создание плодородного слоя, контроль за чистотой грунта; 3)
ликвидация свалок; 4) засыпка эрозионных форм, отвод поверхностного
стока; 5) задернение и облесение; 6) задернение, поливы газонов и дорог;
7) дренажные работы по снижению уровня грунтовых вод; поливы в
период вегетации растений; 8) планирование пешеходно-дорожной сети,
рыхление почвы и травосеяние; 9) изоляция почв от тепловых
коммуникаций при недостатке влаги в почве или подбор культур при
повышенной влажности; 10) увеличение снежного покрова, препятствие
выдуванию снега; 11) внесение органоминеральных удобрений, выбор и
подсев трав, рыхление поверхностных горизонтов, поливы; 12)
обеззараживание почвы и поддерживание системы в жизнеспособном
состоянии: внесение органоминеральных удобрений, поливы, рыхление;
13) при высоком ПДК - замена гумусного слоя, при невысоком ПДК задерновывание поверхности; 14) вынесение источников загрязнения,
отвод и очищение стоков; 15) при подкисление или подщелачивание почв
необходимо известкование в расчете от рН.
Тяжелые металлы (ТМ) являются очень удобными индикаторными
веществами при изучении загрязнения почв в силу того, что они довольно
распространены, сравнительно легко определяются (из одной вытяжки
атомно-абсорбционным методом можно определить множество металлов)
[4]. Все предприятия топливного комплекса (ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, котельные
―Воронежтеплосеть‖) и множество других выбрасывают в окружающую
среду большое количество тяжелых металлов. Из всей суммы выбросов
более 80% падает на автотранспорт, который по диоксидам азота дает 80%,
а по углеводородам – 96% от всех загрязнений. Тяжелые металлы (в том
числе, наиболее опасные – свинец и кадмий) содержатся в выхлопных
газах автотранспорта. Согласно официальным данным, валовый выброс
предприятий г. Воронежа за год в настоящее время составляет 18,129
т/год. По административным районам выбросы распределяются
следующим образом: Левобережный – 11,792 т/год; Коминтерновский –
1,86; Советский – 1,587; Железнодорожный – 1,187; Ленинский – 1,011;
Центральный – 0,692 [2].
23
Не смотря на то, что городские почвы находятся под
сильным техногенным прессом, они выполняют свои функции (табл.1).
Справляясь с важными средообразующими функциями, почва изменяет
химический состав атмосферных осадков и подземных вод, она является
хорошим поглотительным барьером выбросов от автотранспорта, ТЭЦ,
заводов и т.д., а также регулирует газовый состав атмосферы, выделяя и
поглощая газы (метан, аммиак, углекислый газ и др.).
Таблица
Экологические функции городских почв [3]
Воздействие на компоненты урбаноэкосистемы
Вода
Почва
Воздух
Биота
1. Перевод
1.Защитный барьер 1.Газопоготительн 1.Среда обитания
поверхностных от вертикального ый барьер
макро-, микро-,
сточных вод в проникновения
антропогенных
мезобиоты.
грунтовые и их химического
газовых примесей: 2.Основа
очищение.
и
от автотранспорта, биопродуктивности.
2.Защитный биологического
ТЭЦ, заводов.
3.Санитарный
сорбционный загрязнения.
2.Регулирование барьер
барьер от
2.Биогеохигазового состава
загрязнения
мическое
атмосферы и ее
речных вод и преобразование
очищения
водоемов.
грунтов, мусора и (выделение и
свалок.
поглощение
почвой газов).
Почвы,
выполняя
функции
защитного
сорбционного,
газопоглотительного и биогеохимического барьера, а так же «депо»
загрязняющих веществ, позволяют наиболее полно диагностировать
экологическое состояние почв и окружающей среды в целом.
В настоящее время в связи с усилением процесса урбанизации, а так
же интенсивной антропогенной нагрузки на городские почвы, они остро
нуждаются в их изучении, проведении экологического мониторинга и
требует рационального подхода к их использованию.
24
Библиографический список
1. Ахтырцев, Б. П. Почвенный покров г. Воронежа и его экологические
функции [Текст] / Б. П. Ахтырцев // Геоэкологические проблемы
устойчивого развития городской ограды. – Воронеж, 1996. – С. 94-97.
2. Доклад о состоянии окружающей природной среды г. Воронежа в 2000
году. – Воронеж, 2001. – 44 с.
3. Добровольский, Г. В. Почвы, город, экология [Текст] / Г. В.
Добровольский – М. : Фонд за экономическую грамотность, 1997. – 320 с.
4. Федорова, А. И. Тяжелые металлы в поверхностных горизонтах почв
городских ландшафтов / А. И. Федорова, С. А. Куролап // Геохимия
биосферы : тез. докл. совещ. – Ростов-на-Дону, 2001. – С. 274-276.
УДК 72.036
ЮЖНО - УРАЛЬСКИЙ ЗАПОВЕДНИК – ОТ ПРОШЛОГО
К БУДУЩЕМУ
Г. И. Быкова4
ФГОУ ВПО ГУЗ «Государственный университет по
землеустройству», Москва
Е-mail: Galinavelenec@mail.ru
На границе Азии и Европы, в Южном Зауралье, в районе УралоТобольского междуречья, сделаны сенсационные археологические
открытия. В настоящее время здесь организована территория ЮжноУральского заповедника, зона которого простирается на 350 км с севера на
юг и 150 км с запада на восток. Исследователи обнаружили здесь большое
количество уникальных археологических памятников архитектуры и
истории. Они относятся к значительному хронологическому интервалу и
представляют самые различные исторические периоды. Древнейшие из
них относятся к культуре, датируемой 100 тысячами лет тому назад
(стоянка Мысовая у села Богдановка). Более поздние принадлежат к
памятникам эпох мезолита, неолита, бронзового века (комплекс городищ,
обсерватория
Аркаим,
составляющие
гордость
заповедника),
сооружениями сарматов, гуннов, тюрков, поселениями казаков и др. Это
© Быкова Г. И., 2012
25
одна
из
таинственных
и интереснейших страниц истории не
только российской земли, но и в целом истории Древнего мира.
Природа этих мест отличается невиданным многообразием, поэтому
здесь организован заповедник, являющийся, пожалуй, единственной в
стране уникальной базой для проведения научных исследований по
археологии, истории, геологии, природопользованию.
Ландшафт здесь уникальный. Экзотические руины вулканических
остовов и тектонических смещений образовали закрытую неглубокую
чашеобразную долину - пересекаемую небольшими речками. Около
четырех тысяч лет назад центр этой долины украшали стены и башни
городища. Здесь имеется около 720 видов растений, образующих десятки
сообществ. Мир насекомых представлен 15000 видами, в том числе
открыто несколько новых. Орнитология здесь также разнообразна, в этих
местах гнездится около 100 видов птиц. Зоология представлена 35 видами
млекопитающих.
Но истинную славу заповедника составляет зона распространения
укрепленных центров эпохи средней бронзы, получившей название
«Страна городов» и включающая
условно два района поселений
Синташта и Аркаим. Это район Урало-Тобольского междуречья, где на
территории, достигающей площади примерно 50 тыс. км, обнаружено 20
памятников эпохи Средней бронзы (Ш тыс. до н.э.) – городищ овальной,
круглой и четырехугольной формы. Открытие этих комплексов позволило
провести сопоставление фактических данных с письменными данными
Авесты и Ригведы, а также охарактеризовать культуру ранних Ариев –
людей белой расы, пришедших в доисторические времена с севера из
легендарной Гипербореи. Южный Урал всегда был перекрестком
исторических дорог. Именно здесь обосновались индоевропейцы – арии,
ставшие родоначальниками многочисленных народов, живших до их
разделения вместе на этой относительно небольшой территории и
называвшими себя «арья». Затем они расселились по просторам Евразии и
образовали множество родственных народов: шумеров, египтян, персов,
индийцев, этрусков, греков, скифов.
На санскрите слово «ар»
(древнерусское яр) означает «сила, энергия». В одном из их древних
арийских гимнов была сформулирована цель: «Это есть наш прекрасный
мир, мы сделаем его еще лучше». Именно поэтому древние жили в
гармонии с природой, которая подпитывала их своей особой энергией.
26
На территории Кизильского района
выявлено
около
800
археологических памятников, поэтому на ней организован исторический
парк. Здесь обнаружены крупные центры выплавки руды, что явилось
причиной демографического взрыва, приведшего к оттоку населения.
Первый поток миграции был направлен на запад и юго-запад. Путь этот
отмечен металлом, колесницами, орнаментальными влияниями, а на
начальном этапе даже постройками далеко за пределами прародины.
Например, Потаповский могильник на Волге с хорошо выраженным
синшатским обрядом и керамикой, а также материалы памятников
Украины и южнорусских степей. В частности, посетив музей в Воронеже
автор статьи обнаружила керамический сосуд с начерченными на них
орнаментами, аналогичными южно-уральским аналогам). Вторая волна
миграции двигалась на юг, что стало началом движения индоиранцев на
будущие территории их проживания. На западе эти миграционные группы
создают срубную культуру, на востоке алакульскую.
«Страна городов», расположенная на Южном Урале, условно
имевшая два района поселений - Синташта и Аркаим, признана единой
археологической культурой. Незначительные расстояния между
протогородами, составляющими 40-70 км, способствовали интенсивному
информационному обмен, что было обеспечено надежными средствами
сообщения – лошадьми и колесным транспортом.
Южный Урал был заселен человеком в древнейшую эпоху. У
восточных склонов Уральских гор располагался уникальный культурный
комплекс Ш тыс. д.н.э., включающий Синташту, являющуюся сложным
объектом космологической архитектуры. Структура сооружения
символически описывает мифологическое «сотворение Мира» (по точному
счету 5591 г д.н.э). Этот комплекс обладал мощным информационным
потенциалом, большая часть которого безвозвратно забыта. К сожалению,
к этому уникальному историческому и культурному памятнику наши
современники отнеслись варварски, устроив на месте, где он располагался,
водохранилище, в то время, как археологические раскопки, проведенные
перед затоплением, обнаружили удивительные находки.
Сенсационным открытием ХХ века было обнаружение в
Большекараганской долине, небольшого уголка степи у восточных склонов
Уральских гор, городища Аркаим – сакрального центра древних жрецов,
памятник протогородской цивилизации бронзового века. Ему чудом
27
удалось
избежать
затопления, постигшего Синташту. Аркаим это древнейшее место наблюдения за небесными объектами
пригоризонтальная обсерватория. Горизонт здесь служил громадным
транспортиром
высочайшей точности измерений, позволявшим
определить местоположение небесных объектов с высочайшей точностью.
Город был построен по заранее продуманной и четко спланированной
схеме и сверху напоминал спираль гигантского аммонита. В центре
располагалась площадь, окруженная высокими и толстыми стенами,
превращавшими ее во внутреннюю цитадель – сердце Аркаима, самую
священную ее часть.
Планировочная структура городища определяет множество
параметров. Среди них следующие: определение геометрического центра
системы, проведение истинного меридиана и параллели центра, выявление
радиуса больших окружностей, среди которых символические выражения
кругов небесного, земного и потустороннего миров; эклиптики, лунных
путей и траектории центра лунной орбиты; трассы Полюса мира; кольца
«золотых сечений»; прецессионного календаря и др. Аркаим – изящное и
очень сложное сооружение, построенное на основе сложнейших расчетов.
Это наводит нас на серьезные размышления о прошлом, настоящем и
будущем человечества. Будущее Аркаима в служении людям, в
утверждении подлинной истории нашего края и в раскрытии ее роли в
истории мировой цивилизации. Исторические свидетельства и
материальное содержание археологических объектов составляют важную
часть национального достояния России.
Найденные в зоне заповедника ценности археологии и культуры
нуждаются в исследовании, реставрации, охране и их популяризации. Это
является основанием для проведения на этой территории научноисследовательских работ и развития интеллектуального туризма.
Несмотря на все благоприятные условия для организации данной
деятельности, в настоящее время имеются существенные ограничения,
проявляющиеся в недостаточно развитой инфраструктуре, включающей
базы для пребывания и работы научных сотрудников с одной стороны и
объектов для пребывания туристов с другой. При этом особое внимание
следует уделить снятию противоречий между охраной памятников и
объектов
исследования; сохранению их от разрушения и
несанкционированных
раскопок;
неразумной
хозяйственной
и
28
туристической деятельности при рациональном
развитии
интеллектуального туризма, а также организации благоприятных условий
для него. К названным условиям относится развитие соответствующей
инфраструктуре региона – гостиниц, музеев, пунктов питания,
транспортной системы и др.
В тоже время сформировавшаяся к настоящему времени
региональная туристическая индустрия имеет ряд недостатков. Она весьма
ограничена и не отвечает современным требованиям и стандартам.
Большинство гостиниц, туристических комплексов и связанных с ними
объектов не соответствуют нормам современного планирования и
проектирования, что отрицательно влияет на развитие туристической
деятельности, а также охрану и использование культурного и
исторического наследия при сохранении природных ресурсов.
Все это затрудняет деятельность научных работников заповедника и
вносит существенные ограничения по пребыванию на его территории
туристов
Когда я, автор этой статьи, с группой коллег, посетив Аркаим и
увидев множество проблем, шла в расстроенных чувствах по дороге, то
вдруг споткнувшись и упав на ровном месте, подумала, что Аркаим просит
помощи. Я стала рассказывать на лекциях студентам архитектурного
факультета Государственного Университета по Землеустройству в Москве
об этой проблеме. В результате некоторые студенты архитекторы
выбирают данную тему для исследования и дипломных работ. В
результате создаются интересные комплексные проекты, которые могли
бы помочь обустроить территорию заповедника. Так, В 2012 году
готовятся к защите дипломные проекты студентов 6 курса Хачко А. и
Сысоева В. под руководством доц. Быковой Г. Надеемся, что данная
проблема привлечет внимание и других людей, готовых потрудиться на
благо благоустройства заповедника. Исторические свидетельства и
материальное содержание археологических объектов, расположенных на
этой удивительной территории, составляют важную часть национального
достояния России. Роль заповедника в служении людям, в утверждении
подлинной истории нашего края и в раскрытии ее роли в мировой
цивилизации.
29
Библиографический список
1. Быкова, Г. Аркаим – древнейшая обсерватория Южного Урала [Текст] /
Г. Быкова, А. Неревяткин // Актуальные проблемы архитектуры и
дизайна : сборник научных трудов. – М. : ГУЗ, 2009 – С. 14 - 19.
УДК 631.416.2
ФОРМЫ ФОСФОРА В ПОЧВАХ КАМЕННОЙ СТЕПИ
РАЗНОГО УРОВНЯ ГИДРОМОРФИЗМА
М. Г. Ванина, Л. И. Брехова5
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: wanina-marina@mail.ru
В течение последних десятилетий в лесостепной и степной зонах
России практически повсеместно отмечен рост переувлажненных земель,
что обусловлено как естественными, так и антропогенными факторами.
Следствием этого современного процесса является то, что огромные
массивы пахотных почв существенно снизили или утратили свое
плодородие. Так, на территории Каменной степи по данным последнего
обследования площадь переувлажненных почв составила около 70% от
общей площади, занимаемой институтом.
Для оценки происходящих изменений и разработки мероприятий по
восстановлению плодородия переувлажненных почв большое значение
имеют сведения об их химических свойствах. В частности, представляет
интерес изучение различных форм фосфора, т.к. известно, что в
гидроморфных условиях могут образовываться более растворимые
фосфаты
что,
безусловно,
отразится
на
обеспеченности
сельскохозяйственных растений этим необходимым для нормального роста
и развития элементом.
В этой связи нами были предприняты исследования, цель которых
заключалась в изучении влияния переувлажнения на формы соединений
фосфора.
Несмотря на значительную изученность фосфатного состояния
черноземов в литературе весьма ограничены данные о фракционном
составе фосфора переувлажненных аналогов черноземных почв, которые
©
Ванина М. Г., Брехова Л. И., 2012
30
существенно
отличаются
от черноземов по многим химическим
свойствам, определяющим их фосфатное состояние. Поэтому соотношение
различных фракций фосфатов заслуживает внимание не только с
генетической точки зрения, но актуально и в диагностическом отношении.
Объектами исследований явлились:
1.
Чернозем
обыкновенный
среднегумусный
мощный
тяжелосуглинистый на карбонатном лессовидном суглинке (агрочернозем
сегрегационный среднемощный сильно гумусированный);
2. Лугово-черноземная почва среднемощная среднегумусная
тяжелосуглинистая на лессовидном карбонатном суглинке (агрозем
гидрометаморфизированный);
3.
Черноземно-луговая
среднемощная
среднегумусная
тяжелосуглинистая на лессовидном карбонатном суглинке (агрогумусовогидрометаморфическая типичная).
Все рассматриваемые почвы сформированы на лессовидном
карбонатном суглинке и отличаются только по степени гидроморфизма.
Все исследуемые почвы характеризуются нейтральной реакцией среды в
верхней части профиля с постепенным увеличением ее книзу до щелочной;
содержание гумуса увеличивается при возрастании гидроморфности
почвы, так минимальным его содержанием отличается чернозем
обыкновенный (6,5% в слое 0-10 см), а максимальным черноземно-луговые
почвы. Характерной особенностью полугидроморфных почв является
некоторое растягивание гумусового профиля до глубины примерно 80 см,
что обусловлено возможной миграцией подвижного органического
вещества вниз по профилю в условиях повышенной влажности почвенного
профиля. Степень насыщенности почв основаниями составляет 91-95%,
среди обменных катионов преобладает кальций. В гидроморфной почве
отмечается некоторое увеличение относительно автоморфной и
полугидроморфной доли обменного магния. Гидролитическая кислотность
составляет 1-5 мг-экв/100 г почвы, при максимальном значении данного
показателя в полугидроморфной почве.
Исследуемые почвы характеризуются относительно высоким
содержанием валового фосфора. При этом четко прослеживается
накопление данного элемента в верхней части профиля, что обусловлено
его биологической аккумуляцией. В степной зоне, как отмечал П.Г.
Адерихин /1/, увеличение содержания фосфора в верхней части профиля
31
может также происходить при капиллярных явлениях, когда вода,
находящаяся в подпочвенной толще, растворяя имеющиеся в составе
материнских горных пород легкорастворимые фосфаты, транспортирует
их при своем подъеме по капиллярам снизу вверх в поверхностные слои
почвы. В длительные засушливые периоды
года вода, дойдя до
поверхности, испаряется, а фосфаты остаются на месте, взаимодействуют
с почвой и прочно закрепляются благодаря высокой поглотительной
способности почв в отношении фосфат-ионов. Очевидно, данный процесс
переноса фосфатов в большей степени выражен в лугово-черноземных и
черноземно-луговых почвах. Некоторое уменьшение количества валового
фосфора в самом верхнем пахотном слое гидроморфных почв, возможно,
обусловлено особенностями его биогенной акумуляции.
Анализ фракционного состава фосфора чернозема обыкновенного
показал,
что
минеральные
формы
фосфатов
представлены
преимущественно фракциями фосфатов кальция. Фракции фосфатов
полуторных оксидов содержится в незначительных количествах. Фосфаты
железа в черноземе обыкновенном составляют около 15% от суммы всех
определяемых фракций или 3% от валового количества фосфора. Вниз по
профилю содержание всех фракций равномерно снижается. На долю
оставшихся фракций фосфатов невыветрившихся минералов приходится
около 77 %.
В отличие от автоморфной почвы в полугидроморфной
увеличивается доля фракций фосфатов щелочных, щелочно-земельных
металлов и аммония (5%) и фракция фосфатов железа (4%), только
фракция Са-Р2 остается на том же уровне, что и в черноземе
обыкновенном. Доля фракции, рассчитываемой по разности (фосфатов не
выветрившихся минералов) составляет 76%. Что касается пятой и третьей
фракции то их доля несколько снижается относительно автоморфной
почвы и составляет по 6%, соответственно. В целом, в полугидроморфной
почве увеличивается относительно автоморфной доля подвижных фракций
фосфатов.
Черноземно-луговая почва отличается увеличением доли фосфора в
остатке (фосфатов невыветрившихся минералов) до 78%
за счет
уменьшение доли фосфатов щелочных и щелочно-земельных элементов,
т.е снижения количества подвижных форм соединений фосфора. Что
касается фракции высокоосновных фосфатов кальция, то она в
32
черноземно-луговой
почве преобладает и относительно авто- и
полугидроморфных почв ее содержание здесь более высокое.
В целом, во всех исследуемых почвах более 70% валового фосфора
представлено фосфатами невыветрившихся минералов. Среди активных
форм минеральных фосфатов основная доля приходится на фосфаты
кальция, среди которых преобладают высокоосновные фосфаты кальция
типа апатита. В полугидроморфной почве отмечается заметное увеличение
абсолютного содержания более растворимых фосфатов кальция, что
положительно сказывается на уровне обеспеченности растений фосфором.
Для оценки способности почв закреплять растворимые соединения
фосфора определялась емкость поглощения фосфатов. Анализ полученных
данных показал, что изменение величины поглощения фосфатов в
пределах профиля имеет определенные закономерности, общие для всех
исследуемых почв. Все почвы характеризуются наибольшей емкостью
поглощения в верхней части профиля, ее уменьшением в средней и снова
увеличением книзу, что вероятнее всего объясняется изменением по
профилю гранулометрического состава и реакции среды. Максимальной
емкостью поглощения фосфатов в верхней части профиля характеризуется
гидроморфная почва, что также свидетельствует о снижении доли
подвижных форм фосфатов в данных условиях.
Об обеспеченности растений фосфором можно судить по
подвижным формам его соединений, находящимся в почве. Анализ
показал, что обеспеченность всех почв катены подвижными формами
фосфатов оценивается как средняя. При этом уровень гидроморфизма
отражается на количестве
подвижных соединений фосфора. Среди
исследованных
почв наименьшим их количеством отличаются
гидроморфные почвы.
В целом, согласно полученным данным можно сделать
соответствующие выводы:
1. Исследуемые почвы характеризуются относительно высоким
содержанием валового фосфора. При этом четко прослеживается
накопление данного элемента в верхней части профиля, что может быть
обусловлено его биологической аккумуляцией, а также капиллярными
явлениями. Гидроморфные почвы отличаются меньшим содержанием
валового фосфора в верхней части профиля, что можно объяснить
особенностями биогенной аккумуляции элемента.
33
2. Во всех исследуемых почвах более 70% валового фосфора
представлено фосфатами невыветрившихся минералов. Среди активных
форм минеральных фосфатов основная доля приходится на фосфаты
кальция, среди которых преобладают высокоосновные фосфаты кальция
типа апатита. В полугидроморфной почве отмечается заметное увеличение
абсолютного содержания более растворимых фосфатов кальция, что
положительно сказывается на уровне обеспеченности растений фосфором.
3. Изменение величины поглощения фосфатов в пределах профиля
имеет определенные закономерности, общие для всех исследуемых почв.
Максимальной емкостью поглощения фосфатов в верхней части профиля
характеризуется гидроморфная почва.
4. Обеспеченность почв катены подвижными формами фосфатов
оценивается как средняя. При этом уровень гидроморфизма отражается на
количестве подвижных соединений фосфора. Среди исследованных почв
наибольшим
количеством
подвижных
фосфатов
отличаются
полугидроморфные, а наименьшим - гидроморфные.
Библиографический список
1. Адерихин, П. Г. Фосфор в почвах и земледелии ЦентральноЧерноземной полосы [Текст] / П. Г. Адерихин. – Воронеж : Изд-во ВГУ,
1970. – 248 с.
УДК 631.416.4 : 631.445 (470.324)
ФОРМЫ КАЛИЯ В ПОЧВАХ КАМЕННОЙ СТЕПИ
П. В. Виденькин, А. Б. Беляев6
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: pachtetet@mail.ru
Изучение калийного состояния почв, является неотъемлемой частью
агрохимии и почвоведения в целом.
Калий является одним из наиболее распространенных элементов
земной коры, в доступной части которой, по данным А. П. Виноградова
(1962), на его долю приходится 2,50% [1].
Калий – один из главных элементов почвенного плодородия. Он
является основным источником питания растений. Наряду с азотом и
© Виденькин П. В., Беляев А. Б., 2012
34
фосфором,
калий
является основным питательным элементом,
вносимым в почву с удобрениями.
В почве непрерывно идут взаимно противоположные процессы
высвобождения и фиксации калия для достижения равновесия между
различными его формами, однако это так называемое «динамическое
равновесия» практически не наступает, поскольку почва, как «живой»
организм, подвержена постоянным внешним воздействием, то есть
открытая система.
Установлено, что калий влияет на физическое состояние коллоидов
клетки; под его воздействием резко повышается степень их набухания;
калий увеличивает гидрофильность протоплазмы и проводимость стенок
клетки, т.е. он способствует поступлению воды в растение, созданию
тургора и уменьшению испарения.
Калий, наряду с кальцием и магнием, важен также при аммонийном
питании сельскохозяйственных культур. Накапливаясь в клетке в
значительных количествах, калий является основным противоионом для
нейтрализации отрицательных зарядов, как неорганических анионов, так и
клеточных полиэлектролитов, а также создает ионную асимметрию и
разность электрических потенциалов между клеткой и средой. Возможно,
именно в этом проявляется специфическая функция калия, делающая его
незаменимым элементом минерального питания растений.
Калий играет важную роль в регулировании функций организма
человека и животных. Его содержание в живом теле составляет около 2%.
Калий является активатором ферментов, участвующих в синтезе
белка. Патологическое снижение концентрации калия во внеклеточной
жидкости в результате изнурительной физической деятельности, диабета,
хронических заболеваний почек и т.д. приводит к мышечной слабости,
мозговым нарушениям, сердечной аритмии, а у детей – к задержке роста
[2].
Исследования проводились на луговато-черноземных почвах и
обыкновенных черноземах Каменной степи, сформировавшимися на
лессовидных карбонатных суглинках. Исследовались почвы под
различными сельскохозяйственными угодьями: на пашне, в лесополосе №
40, на залежи: косимой и некосимой
Как показали наши исследования, содержание валового калия
изменяется в верхнем 10-сантиметровом слое в следующем нисходящем
35
ряду: залежь косимая (2.13%)→ лесополоса №40 (2.11%) → пашня
(2.08%) →залежь некосимая (1.92%)
Минимальное содержание валового калия в профиле обыкновенного
чернозема залежи некосимой, вероятно, обусловлено минералогическим
составом, а именно, уменьшением гидрослюд. Это подтверждается и
минимальным содержанием валового калия в почвообразующей породе
этого разреза (1.61%) в ряду рассматриваемых почв.
На пашне снижение валового калия обусловлено интенсивностью
обработки пахотного горизонта и разрушением первичных минералов,
главным образом, гидрослюд и перемещением их в подпахотный горизонт.
Под лесополосой и некосимой залежью его содержание
приблизительно одинаковое вследствие интенсивной биологической
аккумуляции.
Минеральный калий составляет в некоторых почвах более половины
валового содержания калия, что соответствует десяткам тонн на гектар.
Эта форма калия заключена в кристаллических решетках полевых шпатов
и наиболее устойчивых к выветриванию слюдистых минералов. Те и
другие находятся в составе песчаных и пылеватых фракций.
Исследование показало, что содержание минерального калия в
изучаемых почвах колеблется в пределах 1429,2–2216,5 мг/100 г. Самый
высокий показатель под косимой залежью, что связано, вероятнее всего, с
гранулометрическим и минералогическим составом.
Распределяется минеральный калий в прямой зависимости от
валового калия.
Необменный калий имеет в почвах очень большое значение,
поскольку он составляет иногда до половины валового содержания калия и
способен постепенно переходить в обменные формы. Необменный калий
заключен, главным образом, в составе кристаллических решеток. Эта
форма недоступна для питания растений.
Необменный калий в верхнем горизонте изучаемых почв составляет
3,3–5,0% от валового, в нижней части профиля 2,6–4,5% от валового..
Максимум его наблюдается в почве некосимой залежи и лесополосы,
минимум - на залежи косимой.
Разница в содержании необменного калия в гумусовом горизонте,
где отмечается максимальная его величина, по сравнению с
нижележащими горизонтами, объясняется тем, что происходит
36
аккумуляция
опада
под растительными ассоциациями, на
пашне – за счет внесения удобрений, вследствие чего происходит
интенсивная мобилизация, с последующим переводом в необменное
состояние.
Обменный калий представлен ионами, находящимися на
поверхности отрицательно заряженных коллоидных частиц. Эти ионы
удерживаются силами электростатического притяжения и вытесняются
катионами нейтральных солей.
Также как и другие обменные катионы, калий занимает разнородные
по энергии связи, обменные позиции, носителями которых являются
органическое вещество, и глинистые минералы – тонкодисперсные
слоистые силикаты. Эта форма является основным поставщиком калия в
питании растений
Распределение обменного калия характеризуется максимальным
накоплением в верхнем горизонте, что обусловлено рядом причин:
биологической аккумуляцией калия, содержанием гумуса и его
качественным составом, емкостью катионного обмена.
Результаты исследования показывают, что содержание обменного
калия доходит до 57,5 мг/100г. Больше всего содержится под лесополосой
и некосимой залежью.
Водорастворимый калий - это калий легкорастворимых солей
органических и минеральных кислот, калий, который переходит в раствор
из ППК и из решеток калийсодержащих минералов при их взаимодействии
с водой. Это наиболее доступная для растений форма калия.
Его распределение по профилю повторяет закономерности,
установленные для обменного калия почвы, а, следовательно, они
обусловлены аналогичными причинами – распределением илистых частиц
по профилю, биологической аккумуляцией и качественным составом
гумуса.
Водорастворимый калий составляет в верхней части профиля 0,1–
0,2% от валового, в нижней части 0,01-0,1% от валового.
В распределении водорастворимого калия по профилю почв
отмечается в целом уменьшение его с глубиной, но вместе с этим хорошо
видны тенденции к некоторому увеличению (уменьшению) его на
определенных глубинах, что скорее всего указывает на различную степень
подвижности калия, обусловленную реакцией среды.
37
Проведенное сравнение наших данных
с
результатами
исследований 2003 года [3] показало, что за прошедший период
произошли большие изменения в распределении водорастворимого,
обменного и необменного калия. Значения валового и минерального калия
практически не изменились.
Изменение содержания различных форм калия связано с
термическим и водным режимом. Так, необменная форма уменьшилась
1,2–1,6 раза.
Содержание обменного калия снизилось в 1,3–3,7 раза, за
исключением верхнего горизонта почвы под лесной полосой, что
обусловлено увеличением растительного опада с увеличением возраста
насаждений.
Значение водорастворимого калия увеличилось в 2–5 раз по
сравнению с предыдущим исследованием. Однако точно проследить
динамику водорастворимого невозможно из-за того, что его значение за
сезон меняется постоянно из-за высокой динамики этой формы.
Библиографический список
1. Ониани, О. Г. Агрохимия калия [Текст] / О. Г. Ониани – М. : Наука,
1981. – 200 с.
2. Прокошев, В. В. Калий и калийные удобрения [Текст] : практическое
руководство / В. В. Прокошев, И. П. Дерюгин – М. : Ледум, 2000. – 185 с.
3. Стрельников, А. В. Формы калия в луговато-черноземных почвах
Каменной степи : дипломная работа [Текст] / А. В. Стрельников –
Воронеж, 2004. – 56 с.
УДК 504.45 (470.324-25)
ДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
ВОРОНЕЖСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Е. А. Волкова, Л.А. Яблонских7
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: e_volkova90@mail.ru
©
Волкова Е. А., Яблонских Л.А., 2012
38
Воронежское водохранилище –
уникальный
природноантропогенный
водный
объект.
По
проекту,
созданному
«Союзводоканалпроект» оно решает ряд проблем: техническое
водоснабжение предприятий города, питьевое и хозяйственно-бытовое
водопользование, создание речного транспорта, улучшение рекреационной
функции. Однако, решая одни проблемы, город приобрел ряд новых –
изменение
и
ухудшение
гидрологического,
гидрохимического,
гидробиологического и санитарно-гигиенического режимов территории,
что сказалось на здоровье населения и общем состоянии окружающей
среды. Поэтому в настоящее время является актуальным изучение
динамики химического состояния его поверхностных вод.
Настоящие исследования посвящены изучению Воронежского
водохранилища и анализу проблем качества его поверхностных вод и
водопользования.
Объектом исследования послужили поверхностные водные ресурсы
города Воронежа – Воронежское водохранилище.
Плохое качество воды водохранилища отмечалось с самого начала
его эксплуатации. Даже река в 1971 г. у плотины имела азота аммонийного
– 2,9 ПДК, азота нитритного – 2 ПДК, а нефтепродуктов – 15,8 ПДК.
По многолетним данным областного Комитета охраны окружающей
среды, а также областного Центра по гидрометеорологии и мониторингу
окружающей среды приведены сведения об изменении химических
свойств воды с 1972 по 1996 г. и с 1997 по 2010 гг. [1-7]. Наблюдательная
сеть была представлена Окружным мостом и мостом плотины. Ниже
приводится анализ показателей гидрохимического исследования воды
водохранилища за этот период.
Основными ингредиентами загрязнения являются азот аммонийный,
азот нитритный, азот нитратный, железо, нефтепродукты, синтетические
поверхностно-активные вещества и др. [7].
Содержание железа в воде Воронежского водохранилища в период с
1997 по 2005 гг. было выше, чем в период с 2008 г. Наиболее высокие
значения содержания железа (от 1 до 1,8 ПДК в период с 1997 по 2005 гг.)
были отмечены в точке у Чертовицкого моста (0,124 мг/л (1,24 ПДК) в
среднем). На протяжении последнего десятилетия среднее содержание
железа в точке у плотины гидроузла составило 0,070 мг/л, что не
39
превышает ПДК ингредиента в воде водоемов
назначения (1 категории) (рис.1).
рыбохозяйственного
ПДК
Рис. 1. Содержание общего железа в воде водохранилища в разные
периоды наблюдений, мг/л
Среднее содержание солей меди в точке плотины гидроузла
несколько выше, чем у Чертовицкого и Окружного мостов и составляют 3
и 2 ПДК соответственно. Максимальные превышения до 5 ПДК
зафиксированы в точке у плотины (рис. 2).
ПДК
Рис. 2. Содержание солей меди в воде водохранилища в разные
периоды наблюдений, мг/л
На протяжении всего десятилетия наблюдается повышенное
содержание нефтепродуктов в обеих точках наблюдений. Среднее
значение на интервале между Чертовицким и Окружным мостами
составляет 0,086 мг/л(1,72 ПДК), у плотины 0,110 мг/л (2,2 ПДК).
Максимально высокие концентрации нефтепродуктов в обеих точках
наблюдений отмечены в 2004 г. – 0,210 и 0,250 мг/л (4,2 и 5 ПДК
40
соответственно)
(рис.3)
0,6
0,5
0,4
1972-1980 гг.
0,3
1981-1990 гг.
0,2
1991-2000 гг.
2001-2010 гг.
0,1
ПДК
0
Окружной мост
Плотина
Рис. 3. Содержание нефтепродуктов в воде водохранилища в разные
периоды наблюдений, мг/л
Среднее содержание СПАВ в воде водохранилища в период с 2000
по 2005 гг. не выходит за пределы ПДК. В точке у плотины их содержание
составляет 0,070 мг/л (0,7 ПДК), а на участке между Чертовицким и
Окружным мостами 0,016 мг/л (0,16 ПДК). Максимально кратное
превышение содержания СПАВ отмечено в 1997 г., тогда их содержание в
точке у плотины составляло 1 ПДК (рис. 4).
ПДК
Рис. 4. Содержание СПАВ в воде водохранилища в разные периоды
наблюдений, мг/л
Воронежское водохранилище – водоем рыбохозяйственного
назначения(1 категории), а также главный источник снабжения города для
питьевых и промышленных нужд. Качество воды водохранилища
напрямую определяет качество подаваемой питьевой воды. В настоящее
время вода Воронежского водохранилища относится к 3 классу качества
(«загрязненная»). Данный класс качества формируется за счет превышения
фоновых концентраций солей меди, сульфатов, нефтепродуктов, фосфора
41
фосфатов и органических веществ по сравнению с нормативами
предельно-допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в водных
объектах рыбохозяйственного значения.
Анализ многолетней динамики показателей состава воды
водохранилища свидетельствует о том, что за весь период наблюдений его
качество постоянно менялось. К настоящему времени отмечается
тенденция увеличения содержания нефтепродуктов и уменьшение общего
железа, солей меди, СПАВ. Класс качества воды на всех этапах
наблюдений не выходил за рамки 3 класса (А и Б). Однако, качество воды
у плотины несколько хуже, чем на отрезке Чертовицкий-Окружной мост.
Библиографический список
1.
Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной
деятельности городского округа город Воронежа в 1997 году [Текст] / под
ред. Н. В. Стороженко. – Воронеж, 1998. – 103 с.
2.
Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной
деятельности города Воронежа в 2001 году [Текст] / под ред. В.
В.Батищева. – Воронеж, 2002. – 48 с.
3.
Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной
деятельности города Воронежа в 2002 году [Текст] / под ред. В. В.
Батищева. – Воронеж, 2003. – 52 с.
4.
Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной
деятельности городского округа город Воронежа в 2003 году [Текст] / под
ред. А. Т. Козлова. – Воронеж, 2004. –59 с.
5.
Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной
деятельности городского округа город Воронежа в 2004 году [Текст] / под
ред. А. Т. Козлова. – Воронеж, 2005. – 60 с.
6.
Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной
деятельности городского округа город Воронежа в 2005 году [Текст] / под
ред. А. Т. Козлова. – Воронеж, 2006. – 71 с.
7.
Курдов, А. Г. Проблемы Воронежского водохранилища [Текст] / А.
Г. Курдов – Воронеж : ВГУ, 1998. – 168 с.
42
УДК 634.417.2
ИЗМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГУМИНОВЫХ
КИСЛОТ ЧЕРНОЗЕМОВ ТИПИЧНЫХ ПРИ РАЗНЫХ СИСТЕМАХ
УДОБРЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
А. И. Громовик8
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: agrom.ps@rambler.ru
Для гумусовых кислот (ГК) характерны активные и разнообразные
формы взаимодействия с электромагнитными колебаниями практически
во всех интервалах длин волн. Отличительной чертой гумусовых кислот
является высокая интенсивность поглощения света. Это позволяет
применять спектрофотометрический анализ в качестве чувствительного
индикаторного и диагностического метода при обнаружении и изучении
гумусовых кислот. Поэтому оптические методы исследования гуминовых
кислот позволяют получить исключительно важную информацию об их
свойствах и строении.
Объектами исследования являлись черноземы типичные мало- и
среднегумусные среднемощные тяжелосуглинистые на карбонатных
лессовидных глинах. Исследования проводились в ряду: целина – залежь –
пашня. Влияние удобрений и обработок почвы на оптически свойства ГК
исследовалось в условиях многофакторного стационарного полевого опыта
ОПХ ВНИИЗиЗПЭ (г. Курск) заложенного в 1983 году на водораздельном
плато. Исследовались следующие варианты по внесению минеральных
удобрений и навоза (фактор А): контроль – без внесения удобрений;
N60P60K60 (минеральная система питания); 50 т/га навоза в пару
(органическая система питания); N60P60K60 + 50 т/га навоза в пару (органоминеральная система питания). Каждый из перечисленных фонов был
заложен на двух вариантах основной обработки почвы (фактор Б): система
отвальной обработки почвы; система безотвальной (плоскорезной)
обработки почвы. Результаты исследований по полевому опыту
сравнивали с черноземом типичным на целине и на многолетней залежи.
В исследуемых почвах были выделены растворы подвижных
гумусовых кислот. Почвенные образцы подвергались обработке 0,1 н
©
Громовик А. И., 2012
43
раствором NaOH. В щелочную вытяжку переходят подвижные и
связанные с полуторными оксидами (R2O3) гумусовые вещества, как
гуминовые кислоты, так и фульвокислоты. Гуминовые кислоты осаждали
разбавленной H2SO4, а полученные хлопья гуматов вновь растворяли
горячим раствором 0,1 н NaOH. Полученный щелочной раствор
гуминовых кислот использовали для спектрофотометрирования.
Определение
оптических
плотностей
(D)
проводили
на
спектрофотометре СФ-46 в интервале длин волн (λ): 400-700 нм. В ходе
исследования спектров поглощения растворов ГК было установлено, что
значения оптической плотности постепенно уменьшаются по мере
увеличения длины волны. Спектральные линии имеют вид вогнутых
кривых.
Максимальные значения оптических плотностей характерны для
чернозема типичного на целине. В этом варианте величина оптической
плотности при 400 нм составила 2,40, по мере увеличения длины волны
этот показатель постепенно уменьшался и при 700 нм составлял 0,40. Чуть
меньшие значения оптической плотности ГК при 400 и 700 нм
наблюдались в варианте с не косимой залежью и составляли
соответственно 2,00 и 0,34 (таблица).
Таблица
Оптические свойства гуминовых кислот черноземов типичных (вытяжка
ГК в 0.1 н NaOH) в слое 0-20 см
Длина волны, нм
Коэффициент
Содержание 400 450 465 500 550 600 650 700 цветности ГК
варианта
Dλ=465
Значения оптической плотности, D
Dλ=650
Т
Ч целина 2,40 1,63 1,51 1,23 0,95 0,77 0,55 0,40
2,75
Т
Ч залежь
2,00 1,50 1,36 1,20 0,92 0,70 0,49 0,34
2,78
не косимая
Черноземы типичные – стационарный опыт
(Курская обл., ОПХ ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ)
А - Отвальная вспашка
Контроль –
без
1,56 1,33 1,20 1,05 0,82 0,60 0,40 0,30
3,00
удобрений
N60P60K60
1,49 1,08 0,91 0,69 0,54 0,41 0,33 0,23
2,76
50 т/га
1,34 0,90 0,72 0,60 0,44 0,30 0,19 0,16
3,79
навоза
44
N60P60K60 +
50 т/га
1,14 0,80 0,60 0,45 0,38 0,26 0,15 0,12
навоза
Б – Безотвальная вспашка (плоскорезная обработка)
Контроль –
без
1,49 0,97 0,85 0,70 0,51 0,36 0,28 0,23
удобрений
N60P60K60
1,32 0,88 0,70 0,55 0,45 0,28 0,18 0,13
50 т/га
1,26 0,81 0,65 0,50 0,32 0,22 0,15 0,12
навоза
N60P60K60 +
50 т/га
1,02 0,68 0,50 0,40 0,29 0,19 0,12 0,09
навоза
4,00
3,04
3,89
4,33
4,17
Довольно
высокие
значения
оптических
плотностей
в
рассмотренных вариантах свидетельствуют о достаточной зрелости и
высоком содержании ароматической ядерной части молекул гуминовых
кислот целинных и залежных черноземов типичных.
Расчет коэффициентов цветности растворов ГК целинного и
залежного черноземов показал, что принципиальных отличий в изменении
цветности растворов при изменении интенсивности электромагнитного
излучения не наблюдается.
Распашка, применение удобрений и разных систем основной
обработки почвы сопровождались некоторым снижение величин
оптической плотности по исследуемым длинам волн. Причем разные дозы
и сочетание удобрений, а также обработки почвы по-разному влияли на
оптическую плотность растворов ГК.
В контрольных вариантах величины оптических плотностей при 400
и 700 нм были максимальными и составляли соответственно при
отвальной обработке почвы 1,56 и 0,30, а при безотвальной – 1,49 и 0,23.
Коэффициент цветности ГК увеличивался на 0,17 единиц при
безотвальной обработке почвы.
Применение минерального фона питания
(N60P60K60) и
использование отвальной вспашки привело к снижению значений
оптической плотности ГК по сравнению с контрольным вариантном при
длинах волн 400 и 700 нм на 0,7 единиц, а на фоне навоза этот разрыв
увеличивался на 0,22 и 0,14 единиц. Самые низкие значения (1,14 при 400
и 0,12 при 700 нм) оптической плотности растворов ГК наблюдались на
45
фоне с совместным внесением минеральных
и
органических
удобрений (N60P60K60 + 50 т/га навоза).
Аналогичным образом изменение величин оптических плотностей
под влиянием удобрений складывалось и при безотвальной обработке
почвы. Если сравнивать отвальную и безотвальную вспашку, то в случае
первой наблюдается некоторое снижение значений оптических
плотностей.
Таким образом, снижение значений величин оптических плотностей
растворов ГК в результате применения удобрений связано с большим по
сравнению с неудобренным вариантами новообразованием и обновлением
свежего органического вещества за счет большего количества пожнивнокорневых остатков и собственно органического вещества навоза.
В результате новообразования гумусовых веществ происходит
достройка молекул ГК боковыми алифатическими фрагментами. Поэтому
гумус распахиваемых и удобряемых почв менее зрелый, степень
ароматизации ядерной части молекул ГК не такая высокая по сравнению с
целинными, залежными и контрольными аналогами.
Судя по полученным данным наиболее интенсивно обновление
молекул гуминовых кислот протекает в вариантах с совместным внесением
минеральных удобрений и навоза при безотвальной обработке почвы.
Отвальная
вспашка
способствует
перемешиванию
и
рассредотачиванию растительных остатков и навоза по всей толще
пахотного горизонта. Безотвальная вспашка, напротив, приводит к
большей концентрации растительных остатков и навоза в самой верхней
части пахотного слоя, в результате чего идет более интенсивное
обновление и достройка боковых алифатических фрагментов ГК
следствием чего является снижение значений оптической плотности.
Резюмируя вышеизложенное можно сделать вывод, что гумус
целинных и залежных черноземов является более зрелым по сравнению с
распахиваемыми аналогами, его ядерная часть имеет высокую степень
ароматизации и конденсации.
46
УДК 631.488
ВЛИЯНИЕ ПОЖАРОВ НА СВОЙСТВА ЛЕСНЫХ ПОЧВ
Т. А. Девятова, Ю. С. Горбунова9
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: ice-queen_88@mail.ru
Лесные пожары – регулярно повторяющееся природное явление,
нарушающее естественное равновесие между отдельными компонентами
биогеоценоза, влияющее на тип растительности, динамику растительных
ассоциаций, состояние и динамику почвы. Это один из важных
экологических факторов, определяющий динамику многих наземных
экосистем. В России воздействие пожаров на лесные экосистемы только на
особо охраняемых территориях в настоящее время составляет 75 %
лесного фонда. Ежегодно возникает до 30 тыс. лесных пожаров,
повреждающих леса на площади от 2 до 5 млн. га. Ежегодные площади
погибающих от огня древостоев могут составлять не менее одного млн. га
[1,2]. В 2010 г только на территории Европейской России площадь лесных
пожаров превысила 8 млн. га [1].
Целью работы является изучение влияния лесного пожара на
свойства чернозема выщелоченного.
В задачи исследований входило: заложение почвенных разрезов и их
морфологическое описание; определение основных химических и физикохимических показателей изучаемых почв [3]; вариационно-статистическая
обработка полученных результатов с использованием программ Stadia и
Microsoft Excel.
Объектами исследования является чернозем выщелоченный
среднегумусный среднемощный суглинистый на покровном карбонатном
суглинке, расположенный на территории Задонского района Липецкой
области вблизи населенного пункта Кашары. В качестве фонового участка
изучались идентичные черноземы выщелоченные под бором и лиственным
лесом, расположенные на удалении 3,5 км от антропогенного воздействия
(лесной пожар). Отбор почвенных образцов проводился послойно, каждые
10 см до глубины 50 см. В почвенных образцах определялись основные
©
Девятова Т. А., Горбунова Ю. С., 2012
47
химические и физико-химические свойства
по
общепринятым
методикам [3].
Важнейший экологический эффект от пожаров – потери
органическго вещества экосистемой, в том числе потери органического
вещества почвы. В исследованных пирогенных почвах выявлена тенденция
к снижению содержания гумуса в слое 0-10 см. Максимальные потери
установлены в черноземе выщелоченном, расположенном в бору – на 27,1
% (на фоновом участке содержание гумуса составляет 6,08 %, на
территории, подвергшейся воздействию огня – 4,43 %). В черноземе
выщелоченном, расположенном в лиственном лесу содержание гумуса в
пирогенных почвах снизилось на 23,1 % (изначальное содержание гумуса
составляло 6,40 %, после воздействия огня – 4,92 %) (табл. 1, 2). Нами
установлено, что особенно активны процессы потери гумуса при
выгорании подстилки и верхнего гумусового горизонта.
Таблица 1
Химические и физико-химические показатели чернозема выщелоченного
(фоновая почв)
Чернозем выщелоченныйсреднегумусный среднемощный суглинистый
(бор)
2+
2+
ГлурН
Ca
Ca
Mg2+
H+
ГуПодвижные
2+
бина, водн +Mg
мус,
N
Р2О5 К2О
см
%
ммоль(экв)/100 г почвы
мг/100 г почвы
0-10
10-20
20-30
30-40
50-60
70-80
90-100
6,01
37,6
32,3 5,30
2,69
6,08 24,1 7,78 18,5
6,04
36,4
31,1 5,25
2,25
5,24 21,5 7,23 18,2
6,29
35,2
30,0 5,17
1,83
3,97 17,2 6,69 17,5
6,40
34,2
29,2 4,96
1,57
3,37 11,4 5,85 16,9
6,56
32,3
27,6 4,72
1,28
2,89 8,48 5,53 15,7
6,98
31,2
26,9 4,34
0,26
1,62 1,60 5,31 14,0
7,31
30,2
26,3 3,93
0,54
5,29 13,4
110-120 7,46
29,9
26,0 3,87
0,49
5,23 12,7
140-150 7,54
29,7
25,8 3,85
0,26
5,22 10,8
Чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный суглинистый
(березняк)
ГлурН Ca2++M Ca2+ Mg2+
H+
ГуПодвижные
бина, водн
g2+
мус,
N
Р2О5 К2О
48
см
0-10
10-20
20-30
30-40
50-60
70-80
90-100
110-120
140-150
6,47
6,59
6,72
6,78
6,85
6,98
7,30
7,45
7,54
ммоль(экв)/100 г почвы
38,7
33,2 5,46
1,45
37,2
31,9 5,32
1,26
35,4
30,3 5,13
1,13
34,3
29,2 5,04
1,09
32,2
27,5 4,73
0,86
31,4
27,1 4,34
0,25
30,6
26,7 3,92
29,9
26,0 3,85
29,5
25,7 3,83
-
%
6,40
5,54
4,13
3,46
2,91
1,63
0,52
0,48
0,25
мг/100 г почвы
25,4 8,56 18,7
22,7 7,83 18,3
17,4 7,19 17,5
11,5 6,48 16,8
8,49 5,92 15,7
1,63 5,30 14,1
5,29 13,5
5,24 12,7
5,22 10,8
Таблица 2
Химические и физико-химические показатели чернозема выщелоченного
(пирогенная почва)
Чернозем выщелоченныйсреднегумусный среднемощный суглинистый (бор)
Глубина,
рН
Ca2++Mg2+
см
водн.
Ca2+
Mg2+
H+
Гумус,
%
Подвижные
N
Р2О5
К2О
ммоль(экв)/100 г почвы
мг/100 г почвы
0-10
7,21
39,2
33,9 5,26
4,43 18,2 8,72 19,2
10-20
6,54
37,1
31,9 5,20 1,29 4,68 20,8 6,94 18,8
20-30
6,32
35,2
30,2 5,04 1,74 3,82 16,6 6,74 18,0
30-40
6,47
34,1
29,2 4,93 1,43 3,34 11,3 5,89 17,1
40-50
6,51
32,9
28,2 4,73 1,33 2,93 9,35 5,71 16,6
Чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный суглинистый
(березняк)
2+
2+
2+
Глубина,
рН
Ca +Mg
Ca
Mg2+ H+ Гумус,
Подвижные
см
водн.
%
N
Р2О5 К2О
0-10
10-20
20-30
30-40
40-50
7,50
6,97
6,75
6,79
6,84
ммоль(экв)/100 г почвы
40,6
35,2 5,40
38,5
33,1 5,38 0,33
35,7
30,5 5,17 1,11
34,1
28,9 4,95 1,04
32,5
27,7 4,75 0,90
4,92
5,25
4,09
3,42
3,07
мг/100 г почвы
18,6 9,54 19,5
19,9 8,17 18,5
16,5 7,30 17,4
10,5 6,48 16,6
10,1 6,40 15,7
49
Пирогенный фактор оказал влияние на содержание обменных
катионов, в сторону их увеличения, что связано с поступлением золы на
поверхность почвы, особенно в почвах расположенных в лиственном лесу.
Их содержание в слое 0-10 см возросло на 4,9 % относительно фоновых
почв (от 38,7 ммоль(экв)/100 г почвы до 40,6 ммоль(экв)/100 г). В бору
наблюдается та же закономерность. В верхнем слое почвы их содержание
увеличивается на 4,1 % относительно фоновых почв (от 37,6
ммоль(экв)/100 г почвы до 39,2 ммоль(экв)/100 г почвы). Содержание
катионов Ca2+ выше в пирогенных почвах березняка – 35,2 ммоль(экв)/100
г почвы в слое 0-10 см, вниз по профилю происходит закономерное
уменьшение содержания катионов Ca2+ до 27,7ммоль(экв)/100 г почвы в
слое 40-50 см. Увеличение в содержании катионов Ca2+ можно объяснить
тем, что содержание СаО в золе достигает 20-30% [4]. Реагируя с водой,
СаО превращается в Са(ОН)2 – сильное основание, сорбирующее СО2 из
воздуха; в итоге образуется СаСО3. Максимальное содержание катионов
Mg2+ отмечается в слое 0-10 см в черноземе выщелоченном расположенном
в лиственном лесу (пирогенная почва) и составляет 5,40 ммоль(экв)/100 г
почвы с глубиной их содержание уменьшается до 4,75 ммоль(экв)/100 г
почвы в слое 40-50 см (табл. 1, 2).
Установлена тенденция к росту значений pH в почвах после пожара.
Произошло смещение показателя pH от 6,01 к нейтральному диапазону
7,21 на глубине 0-10 см в черноземе выщелоченном расположенном под
бором. Под лиственным лесом на фоновом участке чернозем
выщелоченный с поверхности имеет слабокислую реакцию – 6,47, после
пирогенного воздействия реакция среды стала нейтральной – 7,50 (табл. 1,
2). Это объясняется тем, что зольные водорастворимые соединения,
проникая
в
почву,
насыщают
поглощающий
комплекс
щелочноземельными элементами и вызывают сдвиг реакции среды к
нейтральному диапазону. На пирогенных почвах мы наблюдали снижение
гидролитической кислотности, особенно в верхней части почвенного
профиля по сравнению с не тронутой пожаром почвой. В черноземе
выщелоченном в слое 0-10 см и под бором, и под лиственным лесом после
пирогенного воздействия гидролитическая кислотность нами не была
обнаружена (табл. 1, 2).
50
Степень
насыщенности основаниями
в
черноземе
выщелоченном как под бором, так и под лиственным лесом после
воздействия огня возросла в слое 0-10 см на 7,2 % и на 3,7 %
соответственно (табл. 3).
Таблица 3
Степень насыщенности ППК основаниями (Е – %)
Почва
Слой почвы, см
0-10
10-20 20-30 30-40 40-50
Чернозем под бором (фон)
93,3
94,2
95,1
95,6
95,9
Чернозем под березняком (фон)
96,4
96,7
96,9
96,4
97,6
Чернозем под бором
100
96,6
95,3
96,0
96,1
(пирогенный)
Чернозем под березняком
100
99,2
96,8
97,0
97,3
(пирогенный)
Содержание щелочногидролизуемого азота в пирогенных почвах под
бором в слое 0-10 см уменьшилось на 24,5 % по сравнению с фоновыми
почвами (от 24,1 мг/100 г до 18,2 мг/100 г), под лиственным лесом на 26,8
% (от 25,4 мг/100 г до 18,6 мг/100 г), это связано с тем, что при
температурах около 500º С большая часть органических соединений азота
сгорает (табл. 1, 2) [5].
После пожара содержание Р2O5 в черноземе выщелоченном под
бором увеличилось на 12,1 % по сравнению с фоновыми почвами (от 7,78
мг/100 г почвы до 8,72 мг/100 г почвы). В черноземе выщелоченном
расположенном под лиственным лесом произошло увеличение в
содержании Р2O5 на 11,4 % (от 8,56 мг/100 г почвы до 9,54 мг/100 г почвы)
(табл. 1, 2).
После пирогенного воздействия содержание К2О в черноземе
выщелоченном под бором увеличилось на 3,78 % по сравнению с
фоновыми почвами (от 18,5 мг/100 г почвы до 19,2 мг/100 г почвы), а под
лиственным лесом произошло увеличение в содержании К2О на 4,28 % (от
18,7 мг/100 г почвы до 19,5 мг/100 г почвы) (табл. 1, 2). Наблюдаемое
увеличение в концентрации Р2O5 и К2О в пирогенных почвах произошло
из-за большего их содержания в образовавшейся после лесного пожара
золе.
51
Вывод: в почвах лесов, подвергшихся пожару произошло
подщелачивание
раствора,
снижение
содержания
гумуса
и
щелочногидролизуемого азота и увеличение содержания зольных
элементов (P2O5, K2O). Тенденция к росту значений pH в почвах после
пожара объясняется тем, что зольные водорастворимые соединения,
проникая
в
почву,
насыщают
поглощающий
комплекс
щелочноземельными элементами и вызывают сдвиг реакции среды к
нейтральному диапазону. С поступлением золы на поверхность почвы
увеличилось содержание обменных катионов Са2++Mg2+ в пирогенных
почвах на 1,8-2,0 %.
Библиографический список
1.
Бобровский, М. В. Лесные почвы Европейской России:
биотические и антропогенные факторы формирования [Текст] // М. В.
Бобровский – Москва : Товарищество научных изданий КМК, 2010. – 359
с.
2.
Коровин, Г. Охрана лесов от пожаров как важнейший элемент
национальной безопасности России [Электронный ресурс] // Г. Коровин,
А. Исаев – Лесной бюллетень. № 8-9. http//www.forest.ru/rus/bulletin/0809/8.html
3.
Воробьева, Л. А. Химический анализ почв [Текст] / Л. А.
Воробьева. – М. : МГУ, 1998. – 272 с.
4.
Александровский, А. Л. Эволюция почв и географическая среда
[Текст] / А. Л. Александровский, Е. И. Александровская – М. : Наука, 2005.
– 223 с.
5.
Poff, R. J. Effects of silvicultural practices and wildfire on productivity
of forest soils [Теxt] / R. J. Poff. – Sierra Nevada Ecosystem Project : Final
report to congress, 1999. – V. 2. – Chapter 16. – P. 477-495.
УДК 582.32/.34
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ УЧЕТЫ ЭПИФИТНЫХ ГРУППИРОВОК
С. И. Дегтярева10
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: degtjarewa-lana@yandex.ru
©
Дегтярева С. И., 2012
52
В общей совокупности средообразующих функций леса важное
значение в условиях зелѐных зон имеют санитарно-гигиенические, во
многом определяющиеся фитонцидными свойствами пород, образующих
насаждения.
В наших исследованиях особое внимание уделялось эпифитным
мхам, так как в дубравах именно эта группа отражает своеобразие данных
формаций, а основания и стволы широколиственных пород представляют
типичные и благоприятные для поселения мхов экотопы.
Большинство авторов при описании своих исследований не
указывают такие важные характеристики как площадь учетной площадки;
состав древесной и напочвенной растительности; возраст древостоя;
степень его деградации; удаленность от источника загрязнения;
количество учетных деревьев и др.
Работа рижских исследователей (Рассиньш и др., 1976) отличается
высокой точностью и достоверностью полученных результатов:
зафиксировано уменьшение высоты мохового покрова на южной стороне
и небольшое увеличение числа видов при удалении от источника эмиссии.
В работе, посвященной изучению влияния цементной пыли на
видовой состав и распределение споровых растений (лишайников и мхов)
приведена следующая методика. Пробные площади удалены от источника
загрязнения на 1,5-2,5-3,5-6,0-7,0-12,0 км. В качестве основных параметров
были предложены: высота мохового покрова, выявление видового состава,
проективное покрытие на севере и юге, встречаемость мхов. Высоту и
проективное покрытие эпифитов определяли на основании стволов осины
с помощью металлической рамки размером 100х100х20 мм.
Особое направление в бриологии связано с классификацией синузий.
Э.З. Баишева (Баишева, Соломещ, 1994), реализует классические
флористические подходы Браун-Бланке при анализе бриосинузий. Для
лесов Башкирии разработана классификация моховых эпифитных и
эпиксильных группировок, которая базируется на синтаксономические
системы, созданные для стран Центральной и Западной Европы (Barkman,
1958; Hubschmann, 1986; Marstaller, 1986). Для описания выбрались
наиболее характерные и часто повторяющиеся участки мохового покрова
(т.е. субъективный подход). В пределах одной пробной площадки
регистрировались экспозиция, степень увлажнения и освещения. Размер
53
площадки – 1-8 кв. дм (т.е. сильно варьирует).
Обилие
видов
оценивали в процентах проективного покрытия с последующим
пересчетом по шкале Браун-Бланке. В задачи бриосинтаксономии входило
описание моховых сообществ, выявление их флористического
разнообразия, описание условий местообитания, определения направления
сукцессионных процессов, а также положение в системе синтаксонов.
Л. Р. Каннукене и К.Э. Тамм (1976) для г. Таллинна осуществлено
бриоиндикационное картирование, обусловленное влиянинием городской
среды. У эпифитов проективное покрытие определялось на 2 уровнях (1,5
м и на основании ствола) на пробной площади 20х20 см. Для того, чтобы
выяснить чувствительность эпифитных мхов к поллютантам, составлен
ординационный ряд с учетом флористического разнообразия и
проективного покрытия. Видимо речь идет об относительном проективном
покрытие, так как использовались рамки различных размеров. У
лихенологов метод картирования широко распространен (Бязров, 2002;
Трасс, 1985). Составление таких карт позволяет выявить изотоксичные
зоны загрязнения воздуха в пределах определенной местности; установить
виды, устойчивые к загрязнению; в дальнейшем следить за изменением
состава бриофлоры и т.д. Некоторые недостатки этого метода: не для всех
изучаемых территорий существуют полные исторические данные о
бриофитах; не указано количество исследуемых деревьев.
Интересной и содержательной является методика описания
эпифитной растительности, разработанная К.О.Улычной с соавторами
(1986). По существу (на это указывают и авторы) она является
модификацией геоботанической методики изучения травостоя пастбищ и
лугов и рекомендована для описаний мхов и лишайников (Полевая
геоботаника, 1964). Над изучаемым травостоем устанавливается столик, у
которого вместо крышки было вмонтировано стекло 50х50 см. Контуры
проекций крон растений зарисовывается прямо на стекле авторучкой. При
камеральной обработке контуры перечерчиваются на бумагу, срезается и
взвешивается травостой. Модификация сводится к следующему: контуры
синузий зарисовываются на целлофановые ленты шириной 10 см с
последующим определением в лабораторных условиях процента покрытия
путем взвешивания контуров синузий и расчета полученных результатов к
массе всей ленты. При этом способе синузии изучаются отдельно в
прикорневой части (от основания ствола до 1 м его высоты) и собственно
54
на стволе (от 1 до 2 м высоты). В прикорневой части ствола ленты
прикрепляются вдоль ствола в 4 четко ориентированных экспозициях
(север, юг, запад, восток), т.е. получаются 4 учетные площадки по 10х100
см каждая. В стволовой части 2 ленты прикрепляются по периметру ствола
на высоте ствола 120-150 см. Если возникает необходимость изучения
зависимости покрытия от экспозиций, ленты делятся на соответствующие
сегменты. Так же строго они ориентированны по экспозициям. Таким
образом, на каждом из обследуемых деревьев закладываются по 4 учетные
площадки в прикорневой части дерева и по 2 – стволовой. После
зарисовки, контуры синузий мхов срезаются. Главным достоинством этого
метода является возможность точно определить видовой состав и выявить
соотношения между видами. Недостатки метода: данная методика
громоздка в полевых условиях и не претендует на массовые описания, с
природоохранной точки зрения весьма не гуманна, так как приводит к
истреблению многих видов на изучаемой территории.
При выборе методики массовых описаний нами за основу взяты
наиболее рациональные методики полевого учета лишайников-эпифитов.
С учетом некоторых наших модификаций суть предлагаемой
методики заключается в следующем. В качестве учетной площадки
(элементарная площадка) для изучения эпифитных группировок выбран
квадрат (из металлической проволоки) с соотношением сторон 10х10см,
поделенный на квадраты, размером 1х1 см. В полевых условиях можно
использовать дециметровый квадрат, вырезанный из полиэтилена.
Относительное проективное покрытие (а не абсолютное – со срезанием
всей моховой дернины) определяли отдельно в прикомлевой части дерева
(от основания ствола до 50 см его высоты) и собственно на стволе (120 см)
по четырем экспозициям – север, юг, восток, запад. Таким образом, на
одном дереве закладывали по 8 элементарных учетных площадок. Под
относительным проективным покрытием мы понимаем – относительный
процент площади, занятой дерниной мха, выражаемый в процентах от
возможных 100%. Рассчитывали среднее проективное покрытие на 2
уровнях (0-50 см и 120 см) по сторонам света на одно дерево, затем на
площадку в целом. Для установления видового состава мхи собирали с
площадок в небольших количествах в бумажные пакетики, записывали
номер учетной площадки, дату, номер дерева (для стационарных
исследований они помечались), экспозицию. В тетрадь зарисовывали
55
контуры моховых группировок с учетом соотношений между видами,
степени сформированности, фиксировалось жизненное состояние мхов. Не
претендуя на детальную классификацию синузий, указывали наиболее
часто встречающиеся сочетания мхов (в процентах от количества
описаний) на учетных площадках и форофитах.
Площадь учетной площади – 1 га, для получения достоверных
результатов предложено увеличить количество учетных деревьев до 50-ти.
В лесных массивах для оценки состояния дубрав выбраны типичные
ассоциации.
Анализ флоры рекомендуем проводить на основе бальной оценки,
которая позволяет реально оценить роль видов в сообществе (Б.А. Юрцев,
1968). Оценивать степень антропотолерантности бриофлор необходимо с
учетом методов K. Jedrzejko (1986).
Таким образом, на основе критического анализа известных по
литературе методических подходов описания эпифитных группировок
разработана оригинальная методика массовых количественных учетов
эпифитной бриофлоры. Предложены количественные параметры для
оптимальной оценки состояния экосистем.
Библиографический список
1. Баишева, Э. З. Бриосинтаксономия: эпифитные и эпиксильные
сообщества [Текст] / Э. З. Баишева, А. И. Соломещ // Бюллетень МОИП.
Отдел биол. наук, 1994. – Т. 99. – Вып. 6. – С. 74-86.
2. Бязров, Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге [Текст] / Л. Г.
Бязров.– М. : Научный мир, 2002.– 336 с.
3. Дегтярева, С. И. Моховой компонент лесостепных дубрав и его
использование для оценки состояния экосистем [Текст] : автореф. … канд.
биол. наук: 05.03.2004 / С. И. Дегтярева. – Воронеж, 2004. – 22 с.
4. Каннукене, Л. Р. Обзор бриофлоры парков Кохтла-Ярвеского
промышленного района [Текст] / Л. Р. Каннукене, К. Э. Тамм // Человек,
растительность и почва. – Таллинн, 1983. – С. 81-97.
5. Полевая геоботаника [Текст] / род. ред. Е. М. Лавренко и А. А.
Корчагина. – М, 1964. – Т. 3. – С. 219-221.
6. Рассиньш, А. П. Влияние цементной пыли на эпифитную и эпигейную
флору споровых растений [Текст] / А. П. Рассиньш, А. А. Аболинь, А. В.
56
Питеранс, М. П. Тауриня // Загрязнение
среды
кальцийсодержащей пылью. – Рига, 1976. – С. 61-72.
7. Трасс, Х. Х. Трансплатационные методы лихеноиндикации [Текст] / Х.
Х. Трасс // Проблемы экологического мониторинга и моделирования
экосистем. – Л., 1985. – Т. 8. – С. 140-145.
8. Улычна, К. О. К методике изучения эпифитных моховых обрастаний
[Текст] / К. О. Улычна, С. В. Гапон, Т. Г. Кулик // Проблемы бриологии в
СССР. – Л. : Наука, 1986. – С. 201-207.
9. Юрцев, Б. А. Флора и растительность Сунтар-Хаята: Экологоценотический анализ [Текст] / Б. А. Юрцев. – Л. : Наука, 1968. – 236 с.
10. Jedrzejko, K. Brioflora i zbiorowiska mszyste Gornoslaskiego Okregu
Przemystowego na tle zrozicowania ecologicznego sidlisk i szaty roslinnej
[Text] / K. Jedrzejko // Acta. Biol. Siles., 1986. – N 2. – P. 7-45.
УДК 582.32
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАПОЧВЕННОЙ ГРУППЫ МХОВ
С. И. Дегтярева11
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: degtjarewa-lana@yandex.ru
В публикующихся статьях о мхах широколиственных лесов,
отмечается слабое развитие напочвенного мохового покрова.
Действительно, в ценотически устойчивых дубравах лесостепной зоны
благоприятно складывается режим основных экологических факторов. Это
в первую очередь вызывает бурное развитие травяного яруса, вследствие
чего мхи оказываются сильно угнетенными и не занимают
доминирующего положения.
В составе бриофлоры лесостепных дубрав Воронежской области
зарегистрировано 125 видов и 3 разновидности мохообразных (Дегтярева,
2004), что составляет чуть менее половины видового состава области – 230
(Попова, 1998).
Однако, вопреки традиционному мнению, общее видовое богатство
группы напочвенных мохообразных Воронежской области велико – 70
видов. Причем эта цифра явно больше, чем в дубравах юго-восточных
©
Дегтярева С. И., 2012
57
регионов, и чуть больше по объему, чем
на
Приднепровской
возвышенности – 62 вида (Вирченко, 1989) и Левобережной лесостепи
Украины – 45 (Гапон, 1992).
Процент специфичных видов составляет 41,4 %. Самыми
распространенными
видами
напочвенной
бриофлоры
являются
представители сем. Polytrichaceae, Dicranaceae, Funariaceae, Bryaceae,
Plagiotheciaceae, Amblystegiaceae, Brachytheciaceae. На задернованной
почве способны произрастать: Plagiomnium cuspidatum, Brachythecium
albicans, B.salebrosum.
На обнаженной почве склонов оврагов, стенок ям и старых окопов
массово развиваются Atrichum undulatum, Dicranella heteromalla,
Plagiomnium
cuspidatum,
Brachythecium
salebrosum,
B.velutinum,
Eurhynchium hians, E.pulchellum.
Из редких видов
обнаженной почвы можно
назвать
эвриголарктический вид Bryoerytrophyllum recurvirostre. К характерным
видам, встречающимся только на обнаженной почве, относятся Fissidens
bryoides, Physcomitrella patens, Physcomitrium pyriforme, Ceratodon
purpureus, Dicranella heteromalla, т.е. преимущественно низко- и
рыхлодерновинные виды. К пионерным видам можно отнести – Ceratodon
purpureus, Funaria hygrometrica, Marchantia polymorpha, Bryum caespiticium.
На месте кострищ отмечены Funaria hygrometrica и Ceratodon purpureus. В
дубравах, на бетонном строительном мусоре обнаружены: Marchantia
polymorpha, Tortula ruralis, Schistidium apocarpum.
Анализ жизненных форм в группе напочвенных видов показал, что
удельный вес ковровой жизненной формы – 23,2 %, самый высокий
процент дерновинной жизненной формы: низких – 30,4 %, в два раза
меньше высоких – 16 %, высокие и низкие плотные дерновинки – 4,3 %.
Цикл развития мхов сопровождается обособлением диплоидного
спорофита (видоизмененного спорангия) на гаплоидном гаметофите. В
результате половое и бесполое поколения развиваются совместно на одном
растении, т. е. чередование поколений у мхов носит несколько условный
характер. Слоевища могут быть обоеполыми или однополыми;
соответственно мхи бывают обоеполыми или разнополыми, однодомными
и двудомными. Органы полового размножения – антеридии и архегонии –
чаще располагаются группами среди многоклеточных стерильных нитей –
парафиз и окружены особыми листовидными выростами. Оплодотворение
58
и дальнейшее развитие зиготы происходит в архегонии. Из зиготы
за несколько месяцев развивается спорогон – орган бесполого
размножения, в значительной степени утерявший самостоятельность. При
образовании спор из археспория (спорогенной ткани) происходит мейоз.
Зигота и спорогон у мхов диплоидны и составляют бесполое поколение –
спорофит. Протонема, слоевищные и облиственные гаметофиты
гаплоидны и относятся к половому поколению – гаметофиту; в основном
на них ложатся функции автотрофного питания. Благодаря этому и
способности гаметофита к вегетативному размножению цикл развития
мхов длительное время может происходить без образования спорофита (у
некоторых видов спорогоны неизвестны).
Из выявленных 125 видов – 55,2 % являются двудомными и 42,4 % –
однодомными (2,4 % многодомные). Регулярно образуют спорогоны в
группе однодомных видов 45 % (а с учетом нерегулярно спороносящих,
т.е. в одних местонахождениях собраны со спорогонами, а в других нет –
62 %). У двудомных видов количество постоянно спороносящих видов
меньше – около 32 % (в сумме с нерегулярно спороносящими – 53%),
никогда не собирались со спорогонами 4 7 % от состава двудомных видов.
Анализ домности выявил, что именно в группе напочвенных видов
двудомных мхов в два раза больше – 63,8 %, чем однодомных – 34,5 % .
По отношению к влажности мезофиты объединяют 51,7 % от общего
числа, мезогигрофиты и гигрофиты по 13,8 %, процент индифферентных к
влажности – 10,1 %.
Соотношение экологических групп к кислотности следующее:
преобладают индифферентные виды – 43,0 % и нейтрофилы – 32,8 %.
Незначительны группы базифилов – 7,0 % и ацидонейтрофилов – 10,0 %.
Библиографический список
1. Дегтярева, С. И. Моховой компонент лесостепных дубрав и его
использование для оценки состояния экосистем [Текст] : автореф. … канд.
биол. наук: 05.03.2004 / С. И. Дегтярева. – Воронеж, 2004. – 22 с.
2. Вирченко, В. М. Мохообразные лесостепной части
Приднепровской возвышенности (конспект флоры) [Текст] / В. М.
Вирченко. – Киев, 1989. – 61 с. – ДЕП в ВИНИТИ 03.01.89, № 84-В89.
59
3. Гапон, С. В. Мохоподiбнi лiвобережного лiсостепу Украiни
[Текст] : автореф. … канд. биол. наук: 05.02.92 / С. В. Гапон. – Кiев, 1992.
– 22 с.
4. Попова, Н. Н. Бриофлора Среднерусской возвышенности:
хорология, антропогенная трансформация и проблемы сохранения
видового разнообразия [Текст] : автореф. … док. биол. наук: 12.03.98 / Н.
Н. Попова. – Воронеж, 1998. – 40 с.
УДК 630*502.1
УНИКАЛЬНЫЕ СТАРОВОЗРАСТНЫЕ ДЕРЕВЬЯ НА ТЕРРИТОРИИ
ПРИГОРОДНОГО ЛЕСНИЧЕСТВА КАК ПАМЯТНИК ПРИРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ
О. Ю. Душакова, А. Л. Мусиевский12
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: lisovod@bk.ru
В списке щедрот и благ биосферы значатся объекты
с
многообещающим названием – «Памятники природы». Большей частью
это неповторимые творения, вызывающие восхищение, причем нередко
они служат для отдыха людей, удовлетворения их эстетических
потребностей [2].
Памятники природы - уникальные, невосполнимые, ценные в
экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях
природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного
происхождения [3].
Памятником природы может быть выделено также и отдельное
дерево. Деревья живут значительно дольше человека. И в этом
долгожительстве во многом их удивительная, притягательная сила. За
внушительным возрастом отдельных деревьев порой стоят яркие,
исторические события. Во многих странах старовозрастные деревья
берутся под охрану общественности. За ними тщательно ухаживают,
стараясь максимально продлить их жизнь, объявляют охраняемыми
памятниками природы. Такие деревья становятся достопримечательностью
местности, где они произрастают, а порой и всей страны [4].
©
Душакова О. Ю., Мусиевский А. Л., 2012
60
Цель выделения памятника природы – сохранение объектов
природы национального значения в интересах просвещения науки и
общественного признания [1].
Изучение, описание и приведение в необходимый порядок
памятников природы – важная государственная задача. Эту работу нельзя
откладывать на завтра, ибо в наш динамичный век, век урбанизации, когда
к тому же быстро увеличивается численность населения, бесценные
творения природы и человеческого гения могут быть навсегда потеряны
как для общества, так и для науки.
Нами были выбраны старовозрастные деревья Пригородного
лесничества Воронежской области: дуб черешчатый в Правобережном
участковом лесничестве в квартале 35, в выделе 10, сосна обыкновенная в
Правобережном участковом лесничестве в квартале 37, в выделе 15, дуб
черешчатый в Левообережном участковом лесничестве в квартале 1, в
выделе 6 и дуб черешчатый в Левообережном участковом лесничестве в
квартале 16, в выделе 28.
Для каждого объекта в соответствии с принятой методикой были
определены следующие лесоводственно-таксационные показатели: длина
окружности, диаметр на высоте 1,3 м, высота, протяженность кроны по
сторонам света, высота прикрепления первого живого сучка,
протяженность бессучковой части, состояние вершины, тип и высота
повреждений дерева, категория состояния дерева, границы живой и
неживой кроны, толщина наиболее крупных нижних сучьев, форма кроны,
характеристика напочвенного покрова, наличие фитозаболеваний.
Каждому памятнику природы было присвоено название.
По данным нашего обследования, разработаны проекты паспорта
памятника природы, рекомендуемых к использованию. Намечены
мероприятия улучшающие санитарное состояние деревьев, а также охрану
и защиту уникальных деревьев.
Ниже, в качестве примера приведена фотография (рисунок) и проект
паспорта одного из выявленных и изученных памятников природы,
получившего название «Петровский дуб».
61
Рисунок. Фото памятника природы «Петровский дуб»
Паспорт памятника природы «Петровский дуб»
I. Общие установочные сведения
1.1. Полное название ООПТ – «Петровский дуб».
1.2. Кластерность – отсутствует.
1.3. Местоположение ООПТ в структуре административнотерриториального деления - Воронежская область, Правобережное
участковое лесничества.
1.4. Категория ООПТ – памятник природы.
1.5. Профиль – биологический (лесной).
1.6. Статус – региональный.
1.7. Общая площадь – 132,6 м2 (0,013 га).
1.8. Категория состояния дерева - 3 - сильно ослаблено.
1.9.
Нормативная правовая основа функционирования –
постановление Воронежского облисполкома № 55 от 21.01.1969 г.,
62
постановление
администрации Воронежской области от 28 мая
1998 г. № 500 "О памятниках природы на территории Воронежской
области».
1.10. Обоснование создания ООПТ и еѐ значимость – наличие
уникальных, наиболее старого по возрасту дуба черешчатого,
естественного происхождения, произрастающих в лесостепном районе
европейской части РФ.
1.11.
Сведения о присвоении международных дипломов –
отсутствуют.
1.12. Перечень основных объектов охраны – старовозрастное дерево,
произрастающие в квартале 35 выделе 10.
1.13. Ведомственная подчиненность – Управление по экологии и
природопользованию Воронежской области.
1.14.
Юридический адрес ООПТ – Воронежская область,
Правобережное лесничество квартал 35, выдел 10
1.15. Наличие подчиненных ООПТ – отсутствуют.
II. Территориальная структура ООПТ и основные природные
характеристики
2.1.
Географическое положение ООПТ – географические
координаты: 51˚45.7' северной широты и 39˚13.8' восточной долготы.
2.2. Основные черты природы ООПТ – На территории памятника
природы произрастает сложное одновозрастное насаждение дуба
нагорного низкоствольного, липы мелколистной, ясеня обыкновенного и
клена остролистного. Тип леса в данном насаждении – дубрава осокоснытьевая. Средний возраст насаждения 60 лет, высота 19-21 м, диаметр на
высоте 1,3 м – 20-22 см, полнота 0,8, запас 220 м3 на га.
2.3. Экспликация земель – земли лесного фонда.
2.4. Режим и зонирование территории – заповедный.
Запрещаются:
- любые виды повреждения дерева: обламывание сучьев,
повреждение коры, взятие кернов.
- выпас и прогон домашних сельскохозяйственных животных.
- разжигание костра, земляные работы, проведение пикников,
разбитие биваков.
63
Планирование и проведение всех
мероприятий
должно
проходить предварительную экологическую экспертизу и согласование с
природоохранными органами.
Зонирование территории – отсутствует
2.5. Режим охранной зоны – охранная зона не выделялась.
2.6. Положение ООПТ в структуре регионального землепользования
– Ценное старовозрастное дерево дуба черешчатого.
2.7. Меры по улучшению состояния ООПТ – выделение охранной
зоны.
2.8.
Предложения об изменении статуса ООПТ и/или
установленного режима охраны – присвоить памятнику природы статус
регионального ООПТ и биологический (лесной) профиль.
Выделение охранной зоны – целесообразно.
III. Организационное и финансовое обеспечение
функционирования ООПТ
3.1. Численность собственного штата – не предусмотрена.
3.2. Юридические (физические) лица, ответственные за обеспечение
охраны ООПТ – Лесничий Пригородного лесничества, участковый
лесничий Правобережного участкового лесничества Воронежской области.
3.3. Охрана ООПТ и охранной зоны – обеспечивается УОЛ ВГЛТА.
3.3. Научная деятельность на территории ООПТ – мониторинг
состояния и другие виды научно-исследовательских работ, не
противоречащие целевому назначению памятника природы.
3.4.
Эколого-просветительская,
лечебно-оздоровительная
и
рекреационная деятельность на территории ООПТ - лечебнооздоровительная, научная и ограниченно-рекреационная деятельность на
территории.
3.5. Затраты на содержание ООПТ по типам и источникам
финансирования – Комитет по экологии Воронежской области, размеры не установлены.
3.6. Дополнения и примечания – В целях сохранения ООПТ –
памятника природы «Петровский дуб» рекомендуется осуществление
мониторинга
его санитарного состояния и жизнеспособности,
паспортизация по форме реестра
64
Библиографический список
1. Моксина, Н. В. Национальные парки и памятники природы [Текст] :
учебное пособие для студентов специальности 260500 всех форм обучения
/ Н. В. Моксина, М. В. Репях. – Красноярск : СибГТУ, 2006. – 60 с.
2. Пысин, К. Г. О памятниках природы России [Текст] / К. Г. Пысин,
худож, Г. И. Метченко. – М. : Сов. Россия, 1982. – 276с., ил.
3. Лозовой, А. Д. Лесная вспомогательная книжка [Текст] :
Лесотаксационный справочник работнику лесного хозяйства ЦентральноЧерноземного региона России. Издание 3-е / А. Д. Лозовой. – Воронеж,
2004. – 390 с.
4. Всероссийская Федеральная программа «Деревья – памятники природы»
[Электронный ресурс] : официальный сайт / режим доступа :
http://www.rosdrevo.ru/
УДК 630*272
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИС ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МЕСТООБИТАНИЙ НА
ТЕРРИТОРИИ ПАРКОВ
Л. А. Дюкова, А. И. Сиволапов13
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: leskulvglta@gmail.com
Основополагающим
моментом
в
создании
надежно
функционирующей парковой среды является рациональное использование
экологического потенциала местности. Всесторонний учет и оценка
экологических параметров территории лежат в основе правильного
подбора и пространственного размещения видов растений, развития
устойчивых и долговечных декоративных зеленых насаждений.
В горных районах формирование фитоэкологических условий
локальных
природно-территориальных
комплексов
(ПТК),
перераспределение солнечной радиации, влаги, элементов плодородия
почв, тесно связано с орографическими особенностями местности [2].
В настоящее время, при моделировании экологических условий
местообитаний растительности в качестве замены полевых измерений
©
Дюкова Л. А., Сиволапов А. И., 2012
65
различных
показателей, характеризующих
экотоп
(количество солнечной радиации, влажность, температура и др.), общей
практикой становится использование производных топографических
параметров, полученных на основе цифровых моделей рельефа (ЦМР) [3].
Возможности
автоматизированного
количественного
геопространственного анализа данных в ГИС позволяют с высокой
точностью вычислять связанные с морфологией земной поверхности
важные экологические показатели [5].
Одним из таких примеров эффективного применения ГИСтехнологий являются проведенные нами исследования в парковой зоне
санаторно-курортного комплекса «Форосский» (26,26 га) в Южном Крыму.
Задача исследований состояла в изучении, картографировании и оценке
выявленных ПТК с позиций ландшафтной архитектуры, включающей
вопросы использования фитоэкологических ресурсов данной территории.
ЦМР парка создавалась в среде ArcMap (ESRI Inc.) методом
интерполяции
изолиний
и
высотных
отметок
оцифрованных
топографических карт масштаба 1:500. Расчет величины суммарной
солнечной радиации, поступающей за вегетационный период на
территорию парка произведен с помощью модуля ArcGIS Spatial Analyst.
Расчетный срок наблюдений принят с последней декады апреля до
середины ноября в соответствии с датами перехода средних суточных
температур воздуха через 10˚С [1]. Для отображения перераспределения
влаги под действием гравитации использовали индекс влажности (СТІ),
предложенный И. Муром и П. Гесслером [4]. Индекс отражает положение
в ландшафтной катене и вычисляется по формуле:
, где As –
дренажная площадь (площадь водосбора, рассчитанная на единицу длины
замыкающего контура), β – крутизна склона. Выделение элементарных
бассейнов и определение дренажных площадей, необходимых для расчета
индекса влажности, осуществлялись с помощью интегрированного в ГИСпакет алгоритма.
В результате расчета на базе ЦМР основных ландшафтногеофизических параметров для парка «Форосский» построена серия
крупномасштабных карт ключевых морфометрических показателей
рельефа (гипсометрическая карта, карты крутизны и экспозиции склонов),
распределения влаги и солнечной радиации.
66
Исследованная
парковая территория имеет выраженный
склоновый
рельеф,
характеризующийся
плавным
чередованием
выровненных полого-покатых оползневых террас (занимающих около 60
% площади объекта) с более крутыми участками склона – уступами.
Общая направленность Форосского амфитеатра на юго-восток
обусловливает преобладание склоновых поверхностей южных и юговосточных экспозиций (таблица).
Таблица
Соотношение площадей участков парка «Форосский» с разными
Абсолют.
высота, м
Площ
адь, %
Крутизна склона,
град.
менее 10
10,1-20
20,1-30
10,4
27,8
21,8
30,1-40
18,5
40,1-50
50,1-60
60,1-70
12,6
4,9
4,0
0-5 (пологие)
5,1-10 (покатые)
10,1-15 (умеренно
крутые)
15,1-30
(среднекрутые)
30,1-45 (крутые)
>45 (обрывистые)
Всего
100
Площадь
га
%
7,56
8,08
5,12
Экспози Площадь
ц.
га
%
склонов
28,8 С
0,37 1,4
30,7 СВ
0,47 1,8
19,6 В
2,44 9,3
4,97
18,9 ЮВ
0,54
-
2,0
-
Ю
ЮЗ
З
СЗ
7,0
26,7
10,55
4,23
0,87
0,32
26,26
40,2
16,1
3,3
1,2
100
26,26 100
морфометрическими показателями
Анализ распределения суммарной солнечной радиации по элементам
рельефа выявил различия в значениях показателя в зависимости от
крутизны и экспозиции склонов (рис. 1).
67
Рис. 1. Максимальная величина поступления суммарной солнечной
радиации на элементы рельефа парка с разным уклоном и экспозицией
Максимальные значения суммы солнечной радиации (80,1 ккал/см2),
поступающих за вегетационный период, характерны для южных склонов
крутизной 27-32º, минимальные – для крутых восточных склонов
крутизной более 300 (53,35 ккал/см2). С учетом затенения от построек
различия расчетных величин суммарной солнечной радиации достигают
19-58%, составляя в среднем на прилегающих к зданиям участках 30,57
ккал/см2.
Топографический индекс влажности отражает сложную картину
перераспределения осадков на изучаемой территории (рис. 2). В пределах
парка низкие значения индекса CTI соответствуют возвышенным
участкам, локальным максимумам высоты земной поверхности. Особенно
явно дефицит влаги наблюдается на крутых межтеррасовых,
приводораздельных и приморских склонах Ю и ЮВ экспозиции (CTI=2,2–
6,4), отличающихся повышенным поступлением солнечного тепла и
интенсивным испарением с наклонной поверхности. Субгоризонтальные
участки террас, нижние вогнутые участки склонов, локальные понижения
рельефа характеризуются лучшей влагообеспеченностью. Наиболее
благоприятные условия увлажнения сложились в центральной части парка
(CTI = 12,3 -18).
68
Рис. 2. Распределение топографического индекса влажности (СТІ)
По результатам анализа полученных в ходе геоинформационного
моделирования данных, а также полевых геоботанических и почвенных
обследований, произведено ранжирование всех ПТК парка «Форосский»
по характеру фитоэкологического потенциала с выделением трех
категорий условий местообитания: относительно благоприятных, средне- и
малоблагоприятных. Установлено, что на большей части парковой
территории (61 %), в особенности на пологих частях склонов, оползневых
приморских
террасах,
сформировались
относительно
и
среднеблагоприятные фитоэкологические условия для использования
широкого ассортимента, прежде всего, эу- и мезоксерофитных
теплолюбивых субтропических видов растений. На малоблагоприятных по
фитоэкологическим условиям территориях, приуроченных к крутым
склонам и водоразделам, рекомендуется ограниченное использование
декоративных интродуцентов, сопровождающееся проведением комплекса
мелиоративных мероприятий.
Библиографический список
1.
Климатический атлас Крыма [Текст] : приложение к научнопрактическому дискуссионно-аналитическому сборнику «Вопросы
развития Крыма» / под ред. В. А. Бокова. – Симферополь : Таврия-плюс. –
69
2000. – 120 с.
2.
Brown, D. G. Predicting vegetation types at treeline using topography and
biophysical disturbance variables [Теxt] / D. G. Brown // Journal of Vegetation
Science. – 1994. – Vol. 5. – P. 641–656.
3.
Hoersch, B. Relation between landform and vegetation in alpine regions
of Wallis, Switzerland. A multiscale remote sensing and GIS approach [Теxt] /
B. Hoersch, G. Braun, U. Schmidt // Computers, Environment and Urban
Systems. – 2002. – Vol. 26. – P. 113-139.
4.
Soil landscape modelling and spatial prediction of soil attributes [Теxt] /
P. E. Gessler, I. D. Moore, P. J. Ryan, N. J. McKenzie // Int. J. Geogr. Inf. Syst.
–1995. – Vol. 9. – P. 421-432.
5.
Syssouev, V. Modelling geosystems differentiation [Теxt] / V. Syssouev //
Visnyk Lviv univ. – 2004. – № 31. – P. 340-349.
УДК 631.416.8 (470.324)
ВЛИЯНИЕ ГИДРОМОРФИЗМА НА СОДЕРЖАНИЕ
РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ ЖЕЛЕЗА В ПОЧВАХ КАМЕННОЙ СТЕПИ
К. В. Елетина, Д. И. Щеглов, О. А. Каледа14
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: dpoch@mail.ru
В последнее время в лесостепной и степной зоне широкое
распространение получило явление олуговения почв. Переувлажнение
приводит к увеличению подвижности некоторых элементов, развитию
процесса оглеения. В результате изменяются почвенные процессы и
режимы, химические и физико-химические свойства, что приводит к
деградации высокопродуктивных черноземных почв.
Исходя из этого целью исследований было выявление влияния
степени гидроморфизма на состав, свойства и содержание различных форм
соединений железа в почвах.
Объектми исследования были черноземы обыкновенные, луговочерноземные и черноземно-луговые почвы Каменной степи в Таловском
районе Воронежской области. Почвенные разрезы были заложены в
©
Елетина К. В., Щеглов Д. И., Каледа О. А., 2012
70
генетически сопряженном ряду (катене), расположенной на склоне
восточной экспозиции, крутизной меньше 3о.
Результаты гранулометрического состава показали, что наиболее
легкий гранулометрический состав имеют автоморфные обыкновенные
черноземы водоразделов, далее по возрастанию следуют луговочерноземные и более тяжелым гранулометрическим составом
характеризуются
черноземно-луговые
почвы.
Преобладающими
фракциями в исследуемых почвах являются илистая и крупно пылеватая,
составляющие в сумме около 65%. Далее по убыванию следуют фракции
мелкой (13-20%) и средней (10-13%) пыли и песчаная фракция (8-14%).
Вниз по профилю количество крупной пыли уменьшается, а ила
увеличивается. При этом наиболее существенное увеличение ила вниз по
профилю наблюдается в автоморфных черноземах, меньший процент
нарастания этой фракции с глубиной отмечается в полугидроморфных и
самый низкий – в гидроморфных почвах. Изменение гранулометрического
состава почв при повышенном увлажнении отмечается и другими
авторами [4].
По содержанию гумуса исследуемые почвы относятся к
среднегумусным. Количество его в верхнем горизонте составляет 6,36,9%. Более высокое содержание гумуса отмечается в полугидроморфных,
меньше в автоморфных и самый низкий процент характерен для
гидроморфных почв.
Физико-химические свойства показывают, что сумма обменных
катионов имеет небольшие различия по исследуемым типам и составляет в
слое 0-10 см 47-52 ммоль(экв)/100 г почвы. Обращает внимание лишь
нарастание к гидроморфным почвам в составе обменных катионов доли
магния и подщелачивание реакции почвенной среды.
Как известно одним из основных диагностических показателей
гидроморфизма является содержание и профильное распределение
различных форм соединений железа.
В работах С.В. Зонна[1,2,3] соединения железа делятся по
следующей схеме: общее или валовое содержание железа, состоящее из:
а) силикатного и б) не силикатного или свободного. В свою очередь
железо не силикатных соединений делится на: а) железо
окристаллизованных соединений и б) железо аморфных соединений.
71
Если
в
отношении силикатного железа понятийных
разногласий нет, то в отношении свободного они существуют. Очень часто
в качестве синонима свободного железа применяется понятие подвижное
зелезо, что, как считает С.В. Зонн[3], неправомерно, потому что большая
часть соединений железа, объединяемых этим понятием, нерастворимы и
неподвижны и поэтому не могут мигрировать в почвенной толще.
Свободное железо – синоним не силикатного и представляет собой
группу оксидных, гидроксидных и закисных соединений, как в различной
степени
окристаллизованных,
так
и
аморфных,
включающих
железоорганические, обменные и водорастворимые соединения.
Проведенные исследования показали, что наибольшее содержание
валового железа отмечено в черноземе обыкновенном – 4,92% (таблица).
При нарастании гидроморфизма количество железа однонаправленно
уменьшалось, составляя в лугово-черноземной почве 3.92% и
в
черноземно-луговой – 3,57%. Такое поведение железа в почвах повидимому связано с особенностями почвообразования в условиях
повышенного увлажнения. Вниз по профилю заметной дифференциации в
распределении валового железа не отмечено. Наблюдается лишь
уменьшение его содержания в почвообразующей породе.
Количество силикатного железа в исследуемых почвах также
уменьшается к гидроморфным почвам, что связано с процессами
гидроморфизма. Происходит разрушение первичных минералов и синтез
вторичных, что согласно работам С.В. Зонна (1982 г) ведет к увеличению
содержания доли свободного (несиликатного) железа. Так, в черноземе
обыкновенном количество силикатного железа составляет в верхнем
горизонте 3,30%, в черноземно-луговой почве – 1,57%. Вниз по профилю
распределение этих соединений относительно равномерное с некоторым
увеличением содержания в средней части.
Не силикатные формы железа представляют собой оксиды и
гидроксиды,
как в различной степени окристаллизованные, так и
аморфные. Уровень гидроморфизма оказывает заметное влияние на
содержание и распределение не силикатного железа. При увеличении
степени увлажнения почв, количество свободного железа возрастает. В
автоморфной почве в верхнем горизонте оно составляет 1,62, в
полугидроморфной -1,87 и в гидроморфной – 2.0%.
72
Таблица
Содержание и распределение соединений железа в почвах
Каменной степи
Глубина,
см
Валовое
Fe, %
Силикатное
Fe
%
% от
валового
Несиликатное
Fe
%
% от
валового
Окристаллизованное Fe
%
% от
валового
Аморфное
Fe
%
% от
валового
чернозем обыкновенный
0-10
20-30
40-50
60-70
80-90
100-110
120-130
140-150
4,92
4,71
4,96
4,81
4,80
4,79
4,84
4,60
3,30
3,09
3,46
3,44
3,43
2,92
2,97
2,85
0-10
20-30
40-50
60-70
80-90
100-110
120-130
140-150
3,92
3,80
3,87
3,88
3,80
3,92
4,10
3,94
2,05
1,93
2,25
1,81
1,68
1,80
2,10
1,82
0-10
20-30
40-50
60-70
80-90
100-110
120-130
140-150
3,57
3,51
3,91
3,90
3,66
3,57
3,73
3,76
1,57
1,34
1,66
1,65
1,47
1,40
1,56
1,60
67,07
1,62
32,92
65,60
1,62
34,39
69,75
1,50
30,24
71,51
1,37
28,48
71,45
1,37
28,54
60,96
1,87
39,03
61,36
1,87
38,63
61,95
1,75
38,04
лугово-черноземная почва
52,29
1,87
47,70
50,78
1,87
49,21
58,13
1,62
41,86
46,64
2,07
53,35
44.21
2,12
55,78
45,91
2,12
54,08
51,21
2,00
48,78
46,19
2,12
53,80
черноземно-луговая почва
43,97
2,00
56,02
38,17
2,17
61,82
42,45
2,25
57,54
42,30
2,25
57,69
40,16
2,19
59,83
39,21
2,17
60,78
41,82
2,17
58,17
42,55
2,16
57,44
1,47
1,44
1,32
1,20
1,21
1,73
1,74
1,65
29,87
30,57
26,61
24,94
25,20
36,88
35,95
35,86
0,15
0,18
0,18
0,17
0,16
0,14
0,13
0,10
3,04
3,82
3,62
3,53
3,33
2,92
2,68
2,17
1,52
1,46
1,23
1,76
1,88
1,91
1,84
1,98
38,77
38,42
31,78
45,36
49,47
48,72
44,87
50,25
0,35
0,41
0,39
0,31
0,24
0,21
0,16
0,14
8,92
10,78
10,07
7,98
6,31
5,35
3,90
3,55
1,36
1,44
1,50
1,56
1,63
1,80
1,92
2,00
38,09
41,02
38,36
40,00
44,53
50,42
51,47
53,19
0,64
0,73
0,75
0,69
0,56
0,37
0,25
0,16
17,92
20,79
19,18
17,69
15,30
10,36
6,70
4,25
Все это свидетельствует о том, что с нарастанием гидроморфизма
усиливаются процессы выветривания первичных минералов а также
переход окисного железа в закисное. Распределение не силикатного железа
73
по
профилю
обыкновенных черноземов
характеризуется
заметным снижением в средней части профиля, тогда как в луговочерноземной и черноземно-луговой – нарастанием с глубиной.
Окристаллизованные формы железа образуются в условиях
повышенных температур, хорошей аэрации, периодического иссушения,
преобладания окислительных условий. Содержание окристаллизованного
железа в верхних горизонтах почв колеблется от 1,36% до 1,47%.
Количество окристаллизованного железа в полугидроморфной и
гидроморфной почвах заметно нарастает с глубиной почвенного профиля
при большей выраженности в черноземно-луговой почве, так как переход в
аморфные формы здесь уменьшается за счет изменения температурного и
воздушного режимов.
Аморфные формы железа образуются в значительных количествах
при выветривании силикатных железистых минералов в условиях
избыточного увлажнения почв. Наибольшее количество аморфного
железа отмечено в гидроморфной (0.64%) и в полугидроморфной (0.35%)
почвах и наименьшее в черноземе обыкновенном (0.15%), что обусловлено
переходом окристаллизованных форм в аморфные в условиях увеличения
степени. Вниз по профилю содержание аморфного железа заметно падает и
в слое 140-150 см во всех почвах находится на уровне 0,1-0,2%.
Полученные данные свидетельствуют о том, что гидроморфизм
оказывает существенное влияние на содержание и распределение всех
форм железа в почвах, в особенности свободного и аморфного; на
распределение валовых, силикатных и окристаллизованных форм степень
увлажнения оказывает меньшее влияние. Увеличение подвижности
соединений железа в зависимости от условий среды, изменение в
профильном распределении и соотношении различных групп может
определенным образом сказаться на поведении других химических
элементов, и, следовательно, на плодородии почв. Выделение различных
форм железа, выявление их качественных и количественных различий
могут служить объективными показателями в диагностике почв.
Библиографический список
1. Зонн, С. В. О группах и формах железа как показателях генетических
различий почв [Текст] / С. В. Зонн, А. Н. Ерошкина, Л. А. Карманова //
Почведение, 1976. – № 2. – С. 73-78.
74
2. Зонн, С. В. Железо в почвах [Текст] / С. В. Зонн. – М. : Наука,
1982. – 207 с.
3. Зонн, С. В. Современные проблемы генезиса и географии почв [Текст] /
С. В. Зонн. – М. : Наука, 1983. – 167 с.
4. Молчанов, Э. Н. Горные лугово-степные почвы высокогорий
Восточного Кавказа [Текст] / Э. Н. Молчанов // Почвоведение. 2009. № 6. –
С.638-647.
УДК 630*581
ИНТРОДУКЦИЯ РАЗНЫХ ВИДОВ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА
(JUNIPERUS L.) В ДЕНДРАРИИ ВГЛТА
Д. А. Ефимова, В. Т. Попова15
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: botfizrast@vglta.vrn.ru
Интродукция, как целенаправленное переселение растений,
осуществляемое человеком, проводится в целях привлечения новых для
данной территории хозяйственно ценных видов, обогащения их
ассортимента, повышения продуктивности культурных фитоценозов,
оптимизация среды селитебных ландшафтов, сохранению биоразнообразия
растений.
В настоящее время изучение биологического разнообразия
интродуцентов рассматривается как одна из главных задач современности.
Успех интродукции растений связан с их адаптацией, именно
адаптационные реакции большинства интродуцентов обеспечивают
выживание их в измененных условиях. В семействе кипарисовые
(Cupressaceae) наиболее многочисленный род, около 60 видов
вечнозеленых деревьев, кустарников, иногда стланиковой жизненной
формы.
Объектом наших исследований служили виды и формы
можжевельников (Juniperus L.). Различные виды можжевельников
отличаются между собой строением хвои (одни из них имеют игловидноланцетную хвою, у других видов хвоя чешуевидная), шишкоягодами, и
исключительным разнообразием форм – от прямоствольных, крупных
©
Ефимова Д. А., Попова В. Т., 2012
75
деревьев, достигающих 30 м высоты до кустарников и причудливо
изогнутых стлаников. В СНГ произрастает 16 видов, из них 5 видов имеют
игловидно-ланцетную хвою, у 11 видов хвоя чешуевидная. В
ботаническом саду Воронежского госуниверситета и в дендропарке
Воронежской Государственной Лесотехнической Академии проводились
исследования на 5 видах и 7 формах можжевельников различного
географического происхождения. Возраст исследуемых растений 25-35
лет. Можжевельники светолюбивы, морозостойки, не требовательны к
почвенным условиям. Их мощные корни внедряются глубоко в грунт и
разрастаются под землей во все стороны на десятки метров, способны
добывать воду и питательные вещества из самых бедных почв и тем не
менее в условиях повышенной температуры воздуха и недостаточного
водоснабжения можжевельники в отдельных районах страдают от засухи.
Наилучшим
признаком
засухоустойчивости
является
высокая
продуктивность растений.
По данным Воронежской метеостанции Аграрного университета
среднее количество осадков за год – 511 мм, относительная влажность
воздуха летом – 45-60 %, зимой – 75-90 %. В условиях лесостепной зоны,
где расположены изучаемые коллекции, летом преобладают юго-западные,
западные и северно-западные, приносящие засуху ветры (абсолютный
максимум – (+37,5) ˚С – июль), и поэтому особое внимание уделяли
изучению засухоустойчивости можжевельников. Одним из факторов,
определяющих рост и развитие, физиологическое состояние исследуемых
растений, является водный режим. Засухоустойчивость, водный режим
определяли по 6-балльной шкале С.С. Пятниицкого (1961).
Засухоустойчивость растений связана со способностью переносить
обезвоживание и перегрев. В наших условиях можжевельники не
реагируют на засуху, и даже в дневное время у них наблюдается
нормальный тургор хвои и молодых побегов. Визуальные наблюдения
подтверждают и проведенные физиологические исследования. Одним из
факторов физиологического состояния исследуемых растений является
водный режим, который складывается из процессов поглощения,
передвижения и усвоения воды, а также потери воды в основном в
процессе транспирации (1,2). Нами определялись такие показатели водного
режима, как оводненность тканей хвои различных видов можжевельников,
интенсивностьтранспирации, водоудерживающая способность и водный
76
дефицит.
Физиологические исследования
проводились
по
общепринятым методикам.
В наших условиях наиболее стабильным показателем водного
режима является водный дефицит, максимальная величина которого даже
при длительной засухе не превышала 10-18 %. По всей вероятности,
именно стабильность этого показателя напряженности водного режима
хвои и является признаком устойчивости всех видов можжевельников к
неблагоприятным факторам. Установлена также тесная корреляция между
водным
дефицитом
и
интенсивностью
транспирации
хвои
можжевельников (0,82 при Р≤0,05). Считается, что такая зависимость этих
показателей обнаруживается в связи с тем, что дефицит влаги
характеризует изменения подвижной свободной воды, расходуемой при
транспирации (3).
Таблица
Водоудерживающая способность хвои видов и форм Juniperus
(потери воды в % от сырого веса)
вид
2 часа
4 часа
24 часа
Juniperus communis L.
10,01±0,06
16,3±0,19
39,78±0,41
J. c. f. glauca
8,71±0,07
14,68±0,18
37,41±0,38
J. c. f. hibernica
8,45±0,05
14,11±0,13
38,01±0,31
J. horizontalis Mocnch.
8,43±0,05
14,0±0,12
37,94±0,38
J. pseudosabina
8,48±0,05
14,36±0,11
37,88±0,35
J. Sabina L.
8,31±0,05
13,9±0,14
38,03±0,31
J. s. f. cuprcssifolia
8,91±0,06
14,61±0,03
37,94±0,38
J. s. f. fastigiata
8,74±0,07
14,48±0,11
37,76±0,40
J. s. f. lusitanica
8,94±0,08
14,12±0,11
37,76±0,41
J. s. f. tamariscifolia
9,01±0,05
14,82±0,09
38,06±0,37
J. s. f. varicgata
8,76±0,07
13,96±0,12
37,81±0,35
J. virginiana
8,81±0,07
14,48±0,08
38,04±0,36
Известно, что растения, произрастающие в условиях недостатка
влаги, в течение вегетации характеризуются более высокими
водоудерживающими силами, значительными величинами сосущей силы
клеточного сока и низкой относительной тургоресцетностью листьев по
сравнению с растениями оптимального фона влажности почв.
77
Сравнивая
полученные данные
по
водоудерживающей
способности хвои разных видов можжевельника, можно сделать вывод,
что все они характеризуются довольно высоким показателем
водоудерживающей способности, что очень важно в местных условиях
обитания.
Библиографический список
1.
Сатарова, Н. А. Некоторые регуляторные механизмы адаптации
растений к засухе и высоким температурам [Текст] / Н. А. Сатарова //
Физиология засухоустойчивости растений. – М : Наука, 1997 – С. 28.
2.
Скворцов, А. К. Формирование устойчивых интродукционных
популяций [Текст] / А. К. Скворцов, Ю. К. Виноградова, А. Г. Куклина и
др. – М : Наука, 2005. – 187 с.
3.
Проблемы засухоустойчивости растений [Текст] – М : Наука. 1998. –
253 с.
УДК 635.92
РАЗМНОЖЕНИЕ ТУИ ЗАПАДНОЙ
(THUJA ОCCIPENTALIS L.) ЧЕРЕНКАМИ
А. Е. Киселевич16
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия» Россия
E-mail: kiselevich-a@mail.ru
В настоящее время большое распространение в озеленении
антропогенных ландшафтов получили различные виды и формы туи.
Туя растет в виде дерева или кустарника с плотной густой кроной.
Существует множество видов и форм этого вечнозеленого декоративного
растения. Она получила широкое распространение во многих странах
мира благодаря декоративным качествам и неприхотливости. Тую легко
стричь, поэтому ее широко используют для создания архитектурных
форм. Из-за неприхотливости и устойчивости к вредным выбросам, это
растение также применяют для озеленение промышленных зон, парков,
магистралей, других городских объектов и общественных мест.
© Киселевич А.Е., 2012
78
Из всего многообразия видов и форм туи чаще всего используется
Туя западная (Thuja оccipentalis L.) – очень выносливое,
морозоустойчивое и неприхотливое растение. Благодаря перечисленным
качествам и широкому использованию этого растения возникает
необходимость в организованном и грамотном размножении туи.
В промышленном разведении используется вегетативное
размножение туи западной (зелеными или одревесневшими черенками).
Растения полученные таким способом принадлежат к одному клону, т.е.
генетически идентичны, что особенно важно в озеленении, таким образом
получается добиться единообразия большого количества растений с
необходимыми признаками.
Исследования по оптимизации выращивания посадочного
материала проводились на территории Измалковского района Липецкой
области.
Нами были отобраны черенки длинной от 5 до 10 см. с маточных
растений возрастом 10, 17, 28 лет с разных частей кроны. Черенки
заготавливались двух типов:
1. По общепринятому способу заготовки черенков с «пяткой»
(оторванной частью древесины предыдущего года);
2. Без «пятки» - с отрезанной нижней частью черенка.
Количество черенков для каждого варианта опыта составляло 200
штук. В качестве субстрата использовали чистый речной песок, который
предварительно обработан фунгицидом, фундазолом (ДВ - бенамил).
Посадка черенков проводилась в покрытых пленкой парниках.
Посадку в парники производили следующим образом:
На нижний дренажный слой толщиной 5 см., состоящего из мелкого
щебня, насыпался питательный субстрат и перегнивший навоз в
отношении 3/1 слоем в 15 см. Поверх субстрата насыпали хорошо
промытый речной песок слоем 4-5 см.
Подготовленные черенки высаживали рядами. Ширина между
рядами составляло 5 см., расстояние в ряде – 3 см., глубина посадки 1.5 –
2 см. Чтобы не повредить концы черенков в посадочных местах перед
посадкой маркировочными колышками не глубже 1.5 – 2 см. делали
гнездо для черенков.
Парники покрывались сверху полиэтиленом. В летнее время
производили опрыскивание 1 раз в день, весной – 3 раза в неделю.
79
Субстрат все время поддерживался во влажном состоянии. Для аэрации
воздуха парники ежедневно проветривали.
Для стимулирования корнеобразования черенки обрабатывались
следующими регуляторами роста:
1. Корневин (в качестве действующего вещества содержит
индолилмасляную кислоту ИМК);
2. Препарат «Экосил», представляет собой смесь тритерпеновых
кислот и выделен из экстракта древесной зелени пихты сибирской.
В контрольном варианте черенки стимулировали и обрабатывали.
Исследования проводили в течение 2011 года. Черенкование проводилось
в два срока: весной – в апреле, и летом – в июле. Результат черенков
рассчитывали в %. Объектом исследования была туя западная (Thuja
оccindentalis).
При проведении опытов укоренения черенков была выявлена
тенденция увеличения общего количества укоренения черенков туи
западной, как зимних, так и летних черенков, заготовленных с кусочками
прошлогодней древесины, так и без неѐ, в зависимости от уменьшения
возраста маточного дерева, а так же части кроны в которой черенок был
заготовлен.
Наибольшую укореняемость показали черенки с верхней части
кроны
десятилетнего
маточного
дерева.
Однако
многими
исследователями отмечается. Такой факт, который следует учитывать при
заготовки черенков: что часть черенков заготовленных с боковых ветвей
при дальнейшем росте образуют растения с неправильным ветвлением
кроны и искривленным стволом, что для форм с пирамидальной и
колоновидной кроной крайне не желательно, т. к.
теряется
декоративность.
В таблице представлены результаты исследований влияния
стимуляторов роста, сроков черенкования и типов черенков на
укореняемость черенков туи западной (Thuja occindentalis L.).
80
Таблица
Укореняемость черенков туи в зависимости от сроков
черенкования, типа черенков и обработки стимуляторами
Варианты
опыта
Контроль
«Корневин»
«Экосил»
Типы черенков
Укореняемость черенков, %
Весна
Лето
с пяткой
42
35
без пятки
39
26
с пяткой
91
75
без пятки
81
68
с пяткой
76
65
без пятки
71
61
Весеннее черенкование показало, что хорошие результаты
укоренения черенков можно получить с помощью стимуляторов роста
«Корневин» 91% у черенков с пяткой, 81% -без пятки. Другие результаты
прироста показал стимулятор «Экосил», соответственно 76% с пяткой и
71% без пятки.
Показатели укореняемости зеленых (летних черенков) обработали
теми же стимуляторами: «Корневин» - 75% с пяткой, 68% без пятки;
«Экосил» - 65% с пяткой, 61% без пятки.
Из выше описанной работы были сделаны следующие выводы.
Заготовку черенков необходимо проводить с верхней части
молодого маточного дерева;
Для увеличения продуцирующей площади маточного дерева
следует срезать верхнюю половину кроны, а оставшиеся ветви растянуть
горизонтально, чтобы вызвать рост большего числа побегов с которых и
предпочтительно брать черенки;
Для черенкования можно заготавливать черенки, как с пяткой,
так и без пятки. В большинстве вариантов существенных различий между
использованием различных типов черенков не наблюдалось;
Черенки туи западной хорошо отозвались на действие
«Корневина», чем «Экосила», о чем свидетельствует процентное
соотношение укорененных черенков растений и тенденции роста побегов;
81
Важным
показателем является возможность черенкования
туи западной без стимуляторов роста. В опытах с использованием
стимуляторов роста, так и без них, оптимальным сроком черенкования туи
является как весна, так и лето, хотя показатели укореняемости летних
черенков несколько ниже.
Библиографический список
1. Александрова, М.С. Хвойные растения в вашем саду [Текст] / М.С.
Александрова. - М.: Фитон, 2000. – 120 с.
2. Осипов, В.Е. Туя [Текст] / В.Е. Осипов. - М.: Лесн. пром-сть, 1988.
- 72с.
3. Работа в школьных лесничествах (Методические рекомендации)
[Текст]. - Гомель, 1989. - 84с.
4. Сергейчик, С.А. Экологическая физиология хвойных пород
Беларуси в техногенной среде [Текст] /С.А. Сергейчик. - Мн.: Бел. Навука,
1998. - 198с.
5. Физиологические основы управления ростом и продуктивностью
растений в регулируемых условиях: Сб. научных трудов [Текст] /
/ВАСХНИЛ, Агрофиз. НИИ. - Л.: АФИ,1988. - 171с.
УДК 58.006
БАТУМСКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД: ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ,
БУДУЩЕЕ
Г. И. Клич, Ел. Н. Перелыгина17
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: spils2012@yandex.ru
Батумский ботанический сад субтропических растений расположен
на Зеленом Мысу Черноморского побережья, почти у границы с Турцией,
в 9 км от Батуми. Он занимает площадь 120 га. Батумский сад находится в
зоне влажных субтропиков с годовой температурой 15 °C и обильными
осадками. Максимальная температура не превышает 39,9 °C, а
минимальная редко бывает ниже нуля. Поэтому теплолюбивые растения
здесь быстро растут и развиваются.
©
Клич Г. И., Перелыгина Ел. Н., 2012
82
Создатель этого сада — ботаник, географ, путешественник
Андрей Николаевич Краснов (1862–1914). Краснов после окончания
университета отправился в путешествие по тропикам. Ученый побывал в
Японии, Китае, Индии, на Яве, Цейлоне, в Египте, Мексике, США, на
Гавайских островах. Более 2000 видов растений, образцы семян растений
тропической зоны Явы и почв девственных лесов, 300 фотографий
ландшафтов и много других ценных материалов. В процессе изучения
растений тропиков и субтропиков ученый пришел к выводу, что многие из
них могут быть перенесены на почву Черноморского побережья Кавказа.
Лучшим местом для этого он посчитал Зеленый Мыс, недалеко от Батуми.
Чтобы получить государственную поддержку в деле создания сада,
А. Краснов начал поднимать этот вопрос на научных симпозиумах, в
печати. В 1894 году на заседании Московского общества любителей
естествознания он выступил с докладом, в котором говорил о возможности
разведения в Батуми многих теплолюбивых растений.
Однако только в 1910 году Краснов получил согласие на
организацию ботанического сада в районе Батуми. А 24 октября 1912 года
под сад была выделена площадь 71 га, а 3 ноября состоялось
торжественное открытие сада.
Став директором сада, Краснов оставался ученым, выполнял работу
ландшафтного архитектора, садовода. Он был даже рабочим. Краснов
начал собирать семена и растения. По его просьбе привозились саженцы
теплолюбивых растений из Японии, Новой Зеландии, Тасмании,
Австралии, Северной и Южной Америки. Из Английского ботанического
сада в Кью было прислано 300 видов растений, из Гималайского
ботанического сада в Даружилинге — 70 видов, из США — семена и
саженцы субтропических культур. Огромная работа проходила в
напряженнейшем режиме. К лету 1914 года Батумский сад в основных
частях был заложен.
Он решил воспроизвести в саду модели природных ландшафтов
Северной Америки, Японии, Дальнего Востока, Индии, Южной Америки,
Австралии, Новой Зеландии и других регионов мира. При этом создавать
экспозиции в натуре. Поэтому для представления флоры Японии и
Дальнего Востока был создан японский сад. Эта композиция на
ограниченном
пространстве
включает
растения,
искусственные
возвышенности и долины, водоемы и водопады, легкие мостики и другие
83
архитектурные формы. На создание сада
выделялось
весьма
ограниченное количество денег (от правительства поступило всего три
тысячи рублей). Тем не менее за два года ученый смог создать чудесный
сад (он был заложен в 1912 году, а в 1914 году Краснов умер). Те, кто
продолжил работу после него, расширяли экспозицию сада.
В саду созданы отделы растений Новой Зеландии, Австралии,
Гималаев, Японии и Китая, Мексики, Южной и Северной Америки и
Колхидский заповедник (отдел влажных субтропиков Закавказья).
На опытных участках посажены цитрусовые культуры, японская хурма,
фейхоа, авокадо, бамбук, тунговое дерево, японский каштан и другие
экзотичные растения.
Наиболее полно представлена в саду флора Японии и Китая
(Японский сад) и Северной Америки (Орегонская балка), растительность
Мексики (Мексиканская горка), Австралии.
В Новозеландском отделе сада расположена аллея драцен, у
подножия которых растет новозеландский „лен" с сизыми мечевидными
листьями. Произрастает каллистемон с ярко окрашенными соцветиями.
Подокарпус со сверхпрочной древесиной. Цветут растения с ноября по
март в отделе Новой Зеландии.
В Австралийском отделе растут эвкалипты с неопадающими
листьями и шелушащейся и опадающей корой. Здесь также много акаций,
например одна из них с перистыми листьями и мелкими желтыми
цветками известна под названием „мимоза".
В Гималайском отделе растут сизые сосны и кипарисы. И, конечно,
рододендроны различных видов. Здесь можно видеть барбарис, бересклет
и др.
Японо-китайский отдел открывают чайные кусты. Здесь
представлены коллекции японских декоративных вишен, камелий (они
цветут в октябре-декабре), кленов с листвой разной окраски. Тут же растет
японская криптомерия, цветут яркими цветками азалия и пион, дает
кораллово-красные плоды барбарис. В этом отделе можно видеть дерево
павловнии с крупными листьями и гроздьями сиреневых пахучих цветков,
а также камфорное дерево, пеструю тую, бук восточный, японскую
лиственницу, магнолию, самшит, падуб с колючими листьями. Есть здесь
и плантация цитрусовых. Растут китайское мыльное дерево, тунг, из
84
плодов которого получают лак, лаковое дерево. В Японо-Китайском
отделе прописались и веерные пальмы, и священное дерево гинкго.
В Мексиканском отделе, особенно любимом Красновым, на
каменистой почве растут кактусы (опунции, цереусы, эхинокактусы),
агавы, юкки. Болотные мексиканские кипарисы — таксодиумы — хвойные
деревья с плакучими ветвями и обнаженными корнями. Мексиканский
бульвар Батумского сада представляет собой широкую аллею из пальм и
пирамидальных ложных кипарисов. На берегу моря, на площадке,
обсаженной пирамидальными тополями, покоится тело создателя
Батумского сада А. Краснова.
В Североамериканском отделе обращает на себя внимание секвойя.
Здесь же можно видеть американские кипарисы, березы, липы, тюльпанное
дерево, пекан, крупнолистный сахарный клен, дубы и т. д.
В Средиземноморском отделе представлены пальмы, лавры, олеандры,
буки.
Отдел влажных субтропиков Закавказья наиболее представительный.
Большое разнообразие растений: каштан, граб, плющ, папоротники,
рододендроны, самшит, тис и др.
Когда Батумский ботанический сад был передан в систему научных
учреждений Грузинской академии наук, его площадь увеличилась до 120
га.
Батумский сад стал пионером в области разведения на
Черноморском побережье Кавказа культур чая, цитрусовых, тунга. Отсюда
пришли на плантации бамбук, фейхоа, эвкалипт, хинное дерево. Были
распространены японская криптомерия, кипарис Лавсона, ладанная,
веймутова, высокая сосны, японский каштан, североамериканские дубы и
др., введены в культуру герань, батат, камфорное дерево, авокадо,
серебристая акация и др. Кроме того, большое внимание здесь уделяется
сохранению редких и исчезающих видов растений, выводятся новые сорта
цитрусовых, проводится работа по селекции камелий.
Ученые Батумского сада рекомендовали к использованию масло из
чайных плодов в качестве заменителя касторового масла (для быстрого
заживления ран). Из отходов мандаринов был получен здесь цитрат натрия
— средство для консервирования крови при хирургических операциях.
Создатель сада, Краснов А.Н., на общем собрании Кавказского
отделения русского географического общества о Батумском побережье как
85
культурном
центре
влажных субтропических областей в России
он закончил словами: «Я глубоко верю, что не пройдет и 10 лет, как наше
Батумское побережье станет в Европе как бы живою выставкою природы и
культур всех влажных субтропиков. Оно станет предметом удивления и
восхищения всех приезжих не только из России, но и из лишенных этой
природы стран Западной Европы». К настоящему времени существуют
новые экспозиции, питомники для размножения перспективных растений.
Впечатляет тот вид моря, который открывается перед взором посетителя
ботанического сада. Сильные эмоции вызывает, также, вид сада с моря.
Нет времени года, когда в этом шедевре ботанического творчества не
цветет что-либо. Особенно чарующим он бывает поздней весной, летом и
ранней осенью, когда экзотические растения поочередно взрываются
разноцветными цветами и окутывают в свой несравненный запах весь
Зеленый мыс.
УДК 504.53.05
АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
И. А. Князева, А.В. Белик18
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: knirika@mail.ru
В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в
почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного
состояния почвы повинен человек.
В результате развития хозяйственной деятельности человека
происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение.
В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее
одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади
продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности
человека.
Загрязнение почв — вид антропогенной деградации почв, при
которой содержание химических веществ в почвах, подверженных
антропогенному воздействию, превышает природный региональный
фоновый уровень их содержания в почвах 3 .
©
Князева И. А., Белик А.В., 2012
86
К основным загрязняющим веществам почвенного покрова
относят: тяжелые металлы, минеральные удобрения и пестициды, а также
радионуклиды и нефтепродукты.
1. К тяжелым металлам относят более 40 элементов периодической
системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 40 атомных единиц: V,
Cr, Fe, Zn, Cd, Hg, свинец и др. Избыточное содержание ТМ в различных
объектах биосферы оказывает угнетающее и даже токсическое действие на
живые организмы.
Растения способны накапливать высокие концентрации металлов и
этим представляют большую опасность для здоровья людей, поскольку
допускают проникновение загрязняющих веществ в пищевые цепи. Разные
ТМ представляют опасность для здоровья человека в различной степени.
Наиболее опасными являются Hg, Pb, Cd.
Источниками поступления ТМ в почву являются: промышленное
производство, предприятия энергетики, добыча и переработка полезных
ископаемых, сжигание топлива 1 .
По
данным мониторинга состояния почв населенных мест
Воронежской области, проведенный Центром гигиены и эпидемиологии в
Воронежской области, были выявлены
уровни концентраций
приоритетных тяжелых металлов, загрязняющих почву населенных мест
по муниципальным районам и городским округам Воронежской области за
10 лет (1998-2007гг.)
Высокий уровень загрязнения наблюдается в 3 административных
территориях (Россошанский, Острогожский районы и г. Воронеж), где СПЗ
составляет от 2,15 до 2,43 единиц.
Низкий уровень загрязнения наблюдается в 3 административных
районах (Терновский, Грибановский, Нижнедевицкий) и в Борисоглебском
городском округе, на территориях которых СПЗ составляет менее 1,5
единиц 2 .
2. При правильной организации и контроле применения
минеральные удобрения не опасны для окружающей среды, здоровья
человека и животных. Оптимальные научно-обоснованные дозы
увеличивают урожайность растений и повышают количество продукции. К
недостатку многих удобрений можно отнести наличие в них тяжелых
металлов. Из таблицы видно, что в мочевине и в хлористом калии больше
87
всего содержится никеля, а в суперфосфате, извести и перегное –
марганец.
Негативное последствие может иметь избыточное применение
азотных удобрений. Растения имеют свойство накапливать в своих
организмах нитраты, содержащиеся в почвы в избыточном количестве.
При этом урожайность растений увеличивается, но продукция оказывается
отравленной. Особенно интенсивно аккумулируют нитраты овощные
культуры, арбузы и дыни 1 .
3. Пестициды - это химические вещества, предназначенные для
уничтожения вредителей сельского хозяйства, сорной растительности.
Выделяют:

гербициды - ядохимикаты для борьбы с сорняками,

фунгициды – ядохимикаты для борьбы с грибковыми
болезнями растений;

зооциды, инсектициды – ядохимикаты для борьбы с
вредителями.
Все яды, применяемые в сельском хозяйстве, в разной степени
ядовиты для человека и животных. Примечательно, что лишь небольшая
доза пестицидов достигает организмов, действительно подлежащих
уничтожению. Значительная же их часть отрицательно действует на
полезные организмы, в том числе обитающие в почвах 1 .
4. Радиоактивные элементы — это неустойчивые химические
элементы, способные к радиоактивному распаду, который сопровождается
испусканием энергии. В экологическом отношении наибольшую опасность
представляют 90Sr и 137Cs. Они прочно закрепляются в почвах,
характеризуются длительным периодом полураспада и легко включаются
в биологический круговорот. Накапливаясь в организме, они являются
постоянными источниками внутреннего облучения.
Радиоактивные изотопы образуются в результате атомных и
термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в
результате аварий на атомных предприятиях 3 .
5. Нефтепродукты - это товарная сырая нефть, прошедшая
первичную подготовку на промысле, и продукты ее переработки,
используемые в разных видах хозяйственной деятельности.
Загрязнение происходит в районах нефтепромыслов, нефтепроводов,
а также при перевозке нефти.
88
Нефтепродукты
долго разлагаются (десятки лет), на них не
растут растения и выживают не многие виды микроорганизмов 1 .
К основным источникам загрязнения почвенного покрова относятся:
промышленные предприятия, предприятий энергетики, транспорт,
сельское хозяйство, добыча полезных ископаемых 3 .
В мероприятия по охране почв от антропогенного загрязнения
входит:

разработка более совершенных нормативов;

совершенствование законодательства;

экологизация производства;

мониторинг почвенного покрова.
Таким образом, можно отметить, что поступление в почву любых
загрязняющих веществ обеспечивается всеми видами хозяйственной
деятельности человека. Поступают загрязняющие вещества с отходами
промышленности, предприятий энергетики, транспорта, сельского
хозяйства.
Стратегия принципов по предотвращению загрязнения почв сложна
и многогранна. Важное значение имеет создание системы непрерывного
контроля и наблюдения за состоянием почвенного покрова.
Библиографический список
1. Вальков, В. Ф. Экология почв [Текст] : учебное пособие для студентов
вузов / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. – Ростов н/Д : УПЛ
РГУ, 2004. – 54 с.
2. Медико-экологический атлас Воронежской области [Текст] / С. А.
Куролап, Н. П. Мамчик, О. В. Клепиков и др. . – Воронеж : Изд-во
«Истоки», 2010. – 167 с.
3. Мотузова, Г. В. Экологический мониторинг почв [Текст] : учебник / Г.
В. Мотузова, Г. В. Добровольский, О. С. Безуглова. – М. : Академический
проект; Гаудеамус, 2007. – 237 с.
89
УДК 631. 415. 3: 631. 445. 4
ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО
ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ
ИСПОЛЬЗОВАНИИ.
О. П. Конькова, Л. И. Брехова19
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: miss.lelya2306@yandex.ru
Почва - сложная система со свойствами, изменяющимися в широких
пределах, как в пространстве, так и во времени. На сегодняшний день
активное с/х использование черноземов приводит к качественным и
количественным изменениям их свойств. В данной связи познание
изменения чернозема при его с/х использовании является, несомненно,
актуальным. Без этого трудно представить будущее состояние не только
почв, но и природы в целом.
Цель исследований: проанализировать изменение в пространстве и в
многолетней динамике свойств чернозема выщелоченного, интенсивно
используемого в сельском хозяйстве под пашню.
Задачи:
Изучить
морфогенетические
свойства
чернозема
выщелоченного ключевого участка.

Отобрать образцы почвы с учетом пространственного
варьирования свойств.

Определить в образцах почвы химические, физико-химические
и агрохимические показатели.

Сравнить полученные данные с результатами трех
предыдущих туров обследования.
Исследования проводились на территории хозяйства ООО «Деметра»
Хлевенского района Липецкой области. Площадь всех с/х угодий – 1317 га
и все они представлены пашней. Пахотные земли хозяйства периодически,
с интервалом в 5 лет, начиная с 1996 г. обследуются ФГУ «Центр
агрохимической службы «Липецкий». В связи с этим имеется возможность
проследить динамику основных свойств чернозема выщелоченного за
последние 15 лет. Площадь участка, на котором проводились исследования
– 167 га. Угодье - пашня, используемая в зернопаропропашном
©
Конькова О. П., Брехова Л. И., 2012
90
пятипольном севообороте. Почва исследуемого участка - чернозем
выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на
лессовидной карбонатной глине.
Для изучения пространственной изменчивости почвенные пробы
отбирались из пахотного слоя (0-20 см) через каждые 300 м (25 шт.), а
также был заложен один полнопрофильный разрез. Для общей
характеристики почвы из разреза были отобраны образцы до глубины 120
см сплошной колонкой каждые 10 см. В образцах почвы анализировались
основные химические, физико-химические и агрохимические показатели
по общепринятым методикам.
Исследования показали, что в горизонте Ап чернозема
выщелоченного среднее содержание гумуса = 6,1%, при колебании
значений в диапазоне 5,5-6,0%.Коэффициент вариации = 2,6 %, что
свидетельствует о незначительной изменчивости признака. Варьирование
содержания гумуса в пахотном горизонте достоверно ниже известных
значений для целинных почв (7-12%) по причине ежегодного
перемешивания поверхностного горизонта при обработке почвы и
большей однородности распределения возделываемых культур по
сравнению с естественной степной растительностью.
Общепризнано, что в почвах пашни идет изменение содержания
гумуса. В наших исследованиях анализ многолетней (за 15-летний период)
динамики содержания гумуса в почве пашни был проведен в результате
обобщения данных ФГУ «Центр агрохимической службы «Липецкий», а
также собственных результатов, полученных в 2011 г.
По данным агрохимического обследования в 1996 году среднее
содержание гумуса в черноземе исследуемого участка составляло 6%.
Изменение данного показателя в последующие годы наблюдений не имеет
закономерной направленности. В 2001 г наблюдается увеличение
содержания гумуса относительно предыдущего тура обследования, а в
2006 г., напротив, происходит заметное снижение его количества. К 2011
году вновь происходит возрастание данного показателя относительно
обследования 2006 года. При этом количество гумуса в 2011 году
находится
примерно на уровне 1996 г. Наблюдаемый
характер
многолетней динамики гумуса может быть обусловлен особенностями
агротехники и внесением органических и минеральных удобрений,
пространственным варьированием признака.
91
Наряду
с
анализом содержания гумуса определялась
кислотность почв. Общепризнано, что этот показатель оказывает влияние
на условия миграции и осаждении продуктов выветривания и
почвообразования, на микробиологическую активность почвы, на
эффективность использования удобрений и др. свойства. Варьирование
рН может служить причиной пространственной изменчивости
количественного проявления почвообразовательного процесса. Отдельные
авторы отмечают невысокую вариабельность рН в черноземных почвах,
объясняя это буферностью почвенного раствора. По нашим данным
реакция среды в пахотном горизонте чернозема в пределах поля
изменяется от слабокислой до близкой к нейтральной. Коэффициент
вариации невелик = 2.2%. Среднее значение рН составляет 5,6 ед.
Анализ многолетней динамики рН сол. показывает, что на
протяжении всего периода наблюдения почва участка остается
слабокислой (рН 5,4-5,5). Исключение составляет 2001 год, когда
кислотность почвы возрастает и по значению рН она попадает в
категорию среднекислых (рН 5,0). Отмеченная динамика может быть
обусловлена, главным образом, особенностями внесения органических и
минеральных удобрений. Среднее значение гидролитической кислотности
составляет – 4,3 мг-экв/100 г почвы. При колебании значений в диапазоне
4,4 – 4,7 мг-экв/100г почвы. Коэффициент вариации
в пределах
исследуемого участка – 4,8 %, т.е. варьирование признака в пределах
исследуемого
участка
незначительно.
Многолетняя
динамика
гидролитической кислотности соответствует характеру изменения
обменной кислотности.
Чрезвычайно важное значение для многих свойств почвы, в
частности для ее плодородия, имеет состав поглощенных ионов. По нашим
данным, в составе обменных катионов чернозема выщелоченного
преобладает кальций. Среднее его содержание в пахотном слое почвы
составляет до 84% от суммы обменных оснований. Варьирование
обменного кальция незначительно и коэффициент вариации = 3,5%.
Среднее содержание обменного магния в пределах участка изменяется от
3,8 до 4,5 мг-экв/100 г почвы. В исследуемых почвах содержание
обменного магния несколько более варьирующий признак, коэффициент
его вариации = 4,7%.
92
Анализ динамики обменных форм кальция и магния показал
незначительное их изменение в течение 15 лет. Таким образом, из всех
исследуемых физико-химических показателей наиболее стабильным во
времени показателем по нашим данным является состав обменных
оснований, многолетняя динамика которого практически не выражена.
Анализ агрохимических свойств чернозема выщелоченного показал,
что в почве исследуемого участка среднее количество подвижного
фосфора
соответствует повышенной обеспеченности почвы этим
элементом. Обращает на себя внимание значительный разброс данных по
количеству подвижного фосфора в пределах исследуемого поля. При этом
коэффициент вариации = 44,3%.
Среднее содержание подвижного калия в исследуемой почве
составляет – 151,1 мг/кг, т.е. обеспеченность подвижными формами калия
высокая (121-180мг/кг). Коэффициент вариации данного показателя - 34,
4%, что несколько ниже по сравнению с подвижным фосфором. Это
может быть обусловлено большей подвижностью соединений калия. В
целом увеличение пространственной вариабельности агрохимических
показателей
может быть следствием неравномерности внесения
минеральных удобрений в предыдущие годы.
Многолетняя динамика агрохимических показателей не имеет
закономерной
направленности
и
определяется,
по-видимому,
особенностями внесения минеральных и органических удобрений
В целом, обобщение полученных результатов позволяет сделать
следующие выводы:
1)
Содержания гумуса в пределах исследуемого участка
характеризуется невысокой пространственной изменчивостью, что может
быть обусловлено ежегодным перемешиванием поверхностного горизонта
при обработке почвы и большой однородностью распределения
возделываемых культур. Изменение содержания гумуса в течение 15летнего периода не имеет закономерной направленности. Наблюдаемый
характер многолетней динамики гумуса может быть обусловлен
особенностями агротехники и внесением органических и минеральных
удобрений, а также особенностями погодных условий.
2)
Вариабельность всех исследуемых физико-химических
показателей в пределах изучаемого участка пашни невелика, коэффициент
вариации для разных признаков изменяется в интервале от 2 до 5%. При
93
этом меньшие значения V (2,2%) имеет обменная кислотность (рН
сол.), а большие – гидролитическая кислотность и содержание обменного
магния.
3)
Анализ многолетней динамики физико-химических свойств
показывает, что на протяжении всего 15-летнего периода наблюдения
почва участка остается слабокислой (рН 5,4-5,5). Исключение составляет
2001 год, когда кислотность почвы возрастает и по значению рН она
попадает в категорию среднекислых (рН 5,0).
Различия данных
показателей по годам наблюдений могут быть обусловлены, главным
образом, особенностями внесения органических и минеральных
удобрений. Многолетняя динамика гидролитической кислотности
соответствует
характеру
изменения
обменной
кислотности.
Из физико-химических показателей наиболее стабильным во времени
является состав обменных оснований, многолетняя динамика которого
практически не выражена.
4)
Почва исследуемого участка относится к категории
среднеобеспеченных по содержанию фосфора и высокообеспеченных – по
содержанию
калия.
Исследуемые
агрохимические
показатели
характеризуются более высокой (на порядок выше по сравнению с
рассмотренными химическими и физико-химическими показателями)
пространственной вариабельностью. При этом пространственная
изменчивость содержания подвижных форм фосфора выше, чем калия, что
может быть обусловлено большей подвижностью соединений калия. В
целом увеличение пространственной вариабельности агрохимических
показателей
может быть следствием неравномерности внесения
минеральных удобрений в предыдущие годы.
Многолетняя динамика агрохимических показателей не имеет
закономерной
направленности
и
определяется,
по-видимому,
особенностями внесения минеральных и органических удобрений.
94
УДК 635.27
ФИТОНЦИДНЫЕ СВОЙСТВА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ
РОДА CRATAEGUS L. НА ОБЪЕКТАХ
ЛАНДШАФТНОЙ АРХИТЕКТУРЫ Г. ВОРОНЕЖА
М. В. Кочергина20
ФГБОУ ВПО «Воронежская лесотехническая академия»
Е-mail: diamond-kmv@yandex.ru
Декоративные кустарники играют важную роль в ландшафтной
архитектуре. Они позволяют быстро оформить садово-парковый объект,
повышают его декоративную ценность и улучшают санитарногигиенические показатели среды.
Наиболее распространѐнными видами кустарников, которые
применяются в настоящие время в озеленении г. Воронежа, являются
кизильник блестящий, чубушник венечный, свидина кроваво-красная и
некоторые другие виды. Представленный ассортимент довольно
ограничен. Элементы озеленения, сформированные из этих видов, во
многих случаях не отвечают предъявляемым требованиям, имеют
невысокие баллы эстетической оценки и нуждаются в полной или
частичной реконструкции.
Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью
расширения ассортимента декоративных кустарников на объектах
озеленения г. Воронежа. Практический интерес представляют виды,
устойчивые к городским условиям, обладающие в достаточной степени
декоративными свойствами, а также способные улучшать состояние
окружающей среды.
Одним из направлений гигиенической оптимизации окружающей
среды является целенаправленное использование фитонцидных свойств
растений. Фитонциды растений – экологический фактор жизни человека,
животных и растений. Они принимают участие в борьбе с загрязнением
окружающей среды транспортными, бытовыми и промышленными
отходами, являются одним из естественных регуляторов биологического
загрязнения биосферы, противодействуют размножению патогенов и
вредителей. [3, 5]. Таким образом, исследование фитонцидности растений
©
Кочергина М. В., 2012
95
является
необходимой составляющей в разработке основ
оздоровления окружающей среды в конкретных экологических условиях.
Цель настоящей работы – изучить динамику фитонцидной
активности с мая по октябрь интродуцированных видов рода Crataegus L. и
проанализировать возможности их использования на объектах
ландшафтной архитектуры г. Воронежа.
Фитонцидную активность растений определяли по степени
угнетения тест-культуры (%), в качестве которой был выбран
Staphylococcus aureus 209 р. – условно-патогенный микроогранизм,
являющийся индикатором при санитарно-микробиологической оценке
объектов окружающей среды. Количество колоний, выросших в
контрольных чашках Петри (без растительной навески), соответствует
100 % роста тест-культуры, или 0 % еѐ угнетения. В чашках с
растительной навеской (4 г) подсчитывали количество выросших колоний
и относительно контроля определяли степень угнетения тест-культуры или
полное отсутствие роста – 100 %-ное угнетение [5].
Род Crataegus L. Относится к семейству Rosaceae и содержит 15001600 видов, произрастающих в естественных условиях на территории
Северного полушария. Это листопадные высокие кустарники или
небольшие деревья с плотной округлой кроной. Декоративны в течение
всего периода вегетации благодаря листьям, окрашивающимся осенью в
оранжево-красные тона; многочисленным цветкам и крупным ярким
плодам, украшающим крону в течение нескольких недель. Боярышники
являются среднеустойчивыми растениями в условиях городской среды,
хорошо переносят стрижку и формовку, многие виды зимостойки и
засухоустойчивы [1].
На территории г. Воронежа произрастают 34 вида боярышников, из
которых 32 вида являются адвентивными. Наибольшее число видов (29)
рода Crataegus L. сосредоточено в ботаническом саду ВГУ, который
является старейшим интродукционным центром Воронежа. Такие объекты,
как дендрарий ВГЛТА, лесопарковый участок НИИЛГиС, ЦПКиО
«Динамо», располагают менее значительными коллекциями боярышников
[4].
В настоящих исследованиях затронуты 10 интродуцированных видов
рода Crataegus L. В географическом аспекте они относятся к различным
типам ареалов. Американские виды представлены боярышником
96
мягковатым
(C.
sumbollis), боярышником круглолистным (C.
rotundifolia) и боярышником шпорцевым (C. crus-galli); к азиатским
относятся боярышник перистонадрезанный (C. pinnatifida), боярышник
Максимовича (C. maximowiczii), боярышник даурский (C. dahurica) и
боярышник зеленомясый (C. chlorosarca); боярышник колючий (C.
oxyacantha) и боярышник однопестичный (C. monogyna) имеют
европейское происхождение, а боярышник кроваво-красный (C. sanguinea)
является евроазиатским видом [4].
В таблице приведены показатели, характеризующие изменения
фитонцидной активности листьев видов рода Crataegus L.
Таблица
Вегетационная динамика фитонцидной активности (ФА) листьев
видов рода Crataegus L.
Вид
ФА, %
май июнь июл авгус сентябрь октябрь сред.
ь
т
Crataegus
sumbollis
78
48
53
56
67
75
63
Crataegus
rotundifolia
60
34
38
42
54
58
48
Crataegus crus61
39
44
52
64
53
galli
Crataegus
58
34
38
41
56
45
pinnatifida
Crataegus
87
64
65
68
75
84
74
maximowiczii
71
38
41
54
62
70
56
Crataegus
dahurica
83
58
64
68
73
80
71
Crataegus
chlorosarca
98
69
75
78
87
96
84
Crataegus
oxyacantha
96
70
78
86
85
83
83
Crataegus
monogyna
100
68
68
79
85
98
83
Crataegus
sanguinea
97
Таким
образом,
согласно ранее разработанной шкале [2], к
растениям с очень высокой фитонцидной активностью (81 – 100 %)
относятся
боярышник
кроваво-красный
(83
%),
боярышник
однопестичный (83 %) и боярышник колючий (84 %). Фитонцидная
активность таких видов, как боярышник Максимовича (74 %), боярышник
мягковатый (63 %) и боярышник зеленомясый (71 %), является высокой
(61 – 80 %). Остальные 4 вида характеризуются средней фитонцидной
активностью (41 – 60 %).
На основании проведѐнных исследований можно сделать следующие
выводы.
1. Изученные виды рода Crataegus L. по уровню фитонцидной
активности значительно дифференцированы. Среди них выделяются
растения с очень высокой, высокой и средней фитонцидной активностью.
Очень высокая фитонцидность характерна для европейских и
евроазиатских
видов
–
боярышника
колючего,
боярышника
однопестичного и боярышника кроваво-красного.
2. Особенностью большинства рассмотренных представителей рода
Crataegus L. является наличие двух статистически достоверных пиков
активности. Первый имеет место в период бутонизации, второй
наблюдается у осенней листвы.
3. Учитывая такие особенности боярышников, как зимостойкость,
относительная теневыносливость, устойчивость к городским условиям, и
фитонцидные свойства, их можно рекомендовать к использованию на
объектах озеленения г. Воронежа в составе простых и сложных групп, в
качестве солитеров, живых изгородей, паркового и лесопаркового
подлеска.
Библиографический список
1. Боборенко, Е. З. Боярышник [Текст] / Е. З. Боборенко. – Минск : Наука
и техника, 1974. – 224 с.
2. Кочергина, М. В. К вопросу изучения бактерицидных свойств
фитонцидов древесно-кустарных пород [Текст] / М. В. Кочергина // Лес.
Наука. Молодежь ВГЛТА 2002: сборник материалов по итогам научноисследовательской работы молодых ученых ВГЛТА за 2001 – 2002 годы /
ВГЛТА. – Воронеж, 2002. – С. 90 – 95.
3. Литвинова, Л. И. Зелѐные насаждения и охрана окружающей среды
[Текст] / Л. И. Литвинова, Ф. М. Левон. – Киев: Здоровье, 1986. – 65 с.
98
4. Негробов, О. П. Род Crataegus L. во флоре города Воронежа [Текст] /
О. П. Негробов, Л. А. Захарова // Проблемы природопользования и
экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах:
материалы 3 международной научной конференции. – Москва – Белгород,
2008. – ч. 1. – С. 143 – 146.
5. Слепых, В. В. Фитонцидные и ионизирующие свойства древесной
растительности [Текст] / В. В. Слепых. – Кисловодск: ООО «МиЛ», 2009. –
180 с.
УДК 502.5 (470.324)
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
ГОРОДА ВОРОНЕЖА
В. С. Кузнецова, Л. А. Яблонских21
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: spils2012@yandex.ru
Водные ресурсы имеют важное значение для человека. Пресная
вода – большое национальное богатство. Она не меньше, чем земля,
участвует в жизни людей. Поэтому испокон веков места для селений люди
облюбовывали на берегах рек, озер родников. Современные села и города
расположены рядом с водными артериями, поскольку они являются
источником жизни для человека. Промышленно - бытовое водоснабжение,
гидроэнергетика, водный транспорт, орошение, сельскохозяйственное
производство немыслимы без использовании воды.
По оценкам разных исследователей доступная для потребления вода
в глобальном масштабе составляет 20-32 млн. км3. Однако распределение
ее по поверхности Земли неравномерно. Город Воронеж водными
ресурсами беден, что неблагоприятно для его хозяйственного развития.
Воронеж располагается в зоне недостаточного увлажнения. Годовых
осадков выпадает сравнительно мало, большая часть их испаряется. Есть
потери воды и при использовании ее в народном хозяйстве. Влияние
антропогенного фактора особенно сказывается на водосборах малых рек.
Это связано с относительно интенсивным развитием на них
сельскохозяйственного производства, промышленности, возрастающими
©
Кузнецова В.С., Яблонских Л.А., 2012
99
сбросами загрязняющих вод. Роль государственных органов по охране
водных источников приобретает решающее значение.
Воронежское водохранилище — самое крупное водохранилище в
Центральном Черноземье. Площадь водного зеркала Воронежского
водохранилища составляет 70 км². Его длина и ширина равны 35 км и 2 км.
Средняя глубина водоѐма — 2,9 м, а общий объѐм — 204 млн м³.
В черте города протекают реки Дон, Усманка, Песчанка; ручей
Голубой Дунай (официальное название — Песчаный Лог); находятся озѐра
Большое, Круглое, Карьерное и несколько малых [1,3].
Воронеж, как крупный промышленный центр, характеризуется
большой концентрацией антропогенных объектов на ограниченной
территории, оказывающих негативное воздействие на компоненты
природной среды. Суммарная масса выбросов от городских стационарных
источников с 2000 года по 2003 год составляла 28,699 тыс. тонн, среди
которых твѐрдых — 6,794 тыс. тонн, а газообразных — 21,905 тыс. тонн.
Существенное влияние на атмосферу оказывает автотранспорт. Выбросы
от автотранспорта составляют около 90 процентов от общего загрязнения
атмосферы.
К водным другим источникам города Воронежа относятся также
ресурсы подземных вод и родники. Основными потребителями подземных
вод являются областные города, где сконцентрирована промышленность и
проживает значительная часть населения. Поэтому разведка подземных
вод в первую очередь проводится для обеспечения крупных
промышленных центров.
Родниковая вода в г. Воронеже, как правило, отличается
отклонением качества от принятых стандартов по целому ряду
нормируемых компонентов. Причина — беспрепятственная фильтрация
загрязненных поверхностных вод в подземные горизонты [2].
На территории Воронежской области зарегистрировано 91 очаг
загрязнения подземных вод. Основная их часть приходится на промрайон
г. Воронежа - 44 очага.
В правобережной части города, в области подземного стока в
Воронежское водохранилище находятся 22 очага загрязнения подземных
вод, а в области подземного стока в р.Дон - 14 очагов. В первом случае они
территориально приурочены к площадям 20-ти промышленных
предприятий тяжелой, легкой и пищевой промышленностей и к 2-м
100
объектам крупных транспортных артерий (ж/д станциям). Во втором
случае к полигонам и свалкам ТБО - 3 объекта, к очистным сооружениям,
полям фильтрации, открытому хозфекальному коллектору, 5 объектов - к
сельским населенным пунктам свалкам, юго-западному кладбищу, 3
объекта - к промышленным предприятиям.
На левобережной части города, в области подземного стока в
Воронежское водохранилище, располагаются 8 очагов загрязнения. Это
территории трех промышленных предприятий, бывшие поля фильтрации
завода СК им.Кирова, район отстойников и шламонакопителей ТЭЦ-1, два
крупные хранилища нефтепродуктов, южный фланг водозабора № 9.
Основное количество очагов загрязнения подземных вод
сконцентрировано в пределах промышленной и городской селитебной зон
правобережной (центральной) части г. Воронежа образуя обширную
область загрязнения. В целом область насчитывает около 18 техногенных
гидрохимических аномалий с невыдержанными по площади и составу
проявлениями.
Основной источник питьевой воды Воронежа – артезианские
скважины. Для нужд Воронежа добывают воду 252 артезианские
скважины, глубиной от 40 до 90 метров. Вода в них обладает повышенным
содержанием железа – до 14 мг/ литр (при норме для потребления - 0,3
мг/литр).
В городе Воронеже установлено несоответствие таким показателям
как привкус – 2% проб, запах – 17%, цветность – 4%, мутность – 8 %,
содержание железа – 46%, марганца – 55% [4,5].
Водное законодательство включает Водный кодекс Российской
Федерации и принимаемые в соответствии с ним федеративные законы и
иные нормативные правовые акты, а также законы и иные нормативные
правовые акты субъектов РФ (республик, краев, областей).
Главную роль в охране вод играет государственный учет
поверхностных и подземных вод, который осуществляется в целях
текущего и перспективного планирования рационального использования
водных ресурсов, их восстановления и охраны. В его основе лежат данные
государственного мониторинга и данные учета, которые предоставляются
водопользователями. Своды систематизированных данных о водных
объектах, водных ресурсах, режиме, качестве и использовании вод, а также
о водопользователях включаются в водный кадастр.
101
Библиографический список
1. Доклад о государственном надзоре и контроле за использованием
природных
ресурсов
и
состоянием
окружающей
среды
Воронежской области в 2007 г. [Текст] / В. И. Ступин [и др.] – Воронеж :
изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2008. – 255 с.
2. Козлов, А. Т. Эколого-экономические проблемы региона [Текст] / А. Т.
Козлов, А. А. Васильев, А. Ф. Зайцев, Е. Г. Гашо, В. В. Антипов. –
Воронеж : Изд-во ВГУ, 1996. – 165с.
3. Николайкин, Н. И. Экология [Текст] / Н. И. Николайкин, Н. Е.
николайкина, О. П. Мелехова – 3-е изд. перераб. и доп. – М. : Изд-во
«Дрофа», 2004. – 624с.
4. Сейдалиев, Г. С.
Геологические аспекты оценки состояния
антропогенных водных ресурсов Воронежской области [Текст] / Г. С.
Сейдалиев, В. И. Ступин. – Воронеж : изд-во им. Е. А. Болховитинова,
2003. – 160 с.
5. Чубирко, М. И. Социально-гигиенический мониторинг в Воронежской
области, информационно-аналитические аспекты [Текст] / М. И. Чубирко,
Н. П. Мамчик, С. А. Куролап. – Воронеж : ВГУ, 1997. – 363 с.
УДК 631.445.4:631.8:633.63
ТРАНСФОРМАЦИЯ ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ
КАМЕННОЙ СТЕПИ ПОД РАЗЛИЧНЫМИ УГОДЬЯМИ
Е. А. Куликова, А. Б. Беляев22
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: ezheniya@yandex.ru
Органическое вещество, содержащееся в почве, тесно связано с
плодородием почвы и сильно влияет на сельскохозяйственную,
экономическую и другие сферы деятельности человека.
Гумус почв играет колоссальную роль в биосфере. Поэтому Ковда В.
А. и Якушевская И. В. [1972] справедливо предложили ввести в науку
понятие гумусосфера - особая земная сфера, аккумулирующая солнечную
энергию в земной коре.
©
Куликова Е. А., Беляев А. Б., 2012
102
Гумус
является интегрирующим
показателем
плодородия почв, характеризует химические и физико-химические
свойства, определяет поглотительную способность почв. Динамичность
состава
гумуса определяется непрерывностью поступления в почву
органических остатков и непрерывностью процессов их разложения и
гумификации. Содержание и состав гуминовых веществ обусловливает
агрономически ценную структуру почв, тепловой режим, теплоемкость и
теплопроводность и многие другие физические характеристики, от
которых зависят условия минерального питания растений. Большое
значение имеет способность гуминовых веществ связывать в
малоподвижные или труднодоступные соединения токсичные вещества,
этим определяется протекторная функция почв.
Вместе с тем гумус достаточно быстро и адекватно реагирует на
внешние воздействия естественного и антропогенного характера, являясь
надежным индикатором происходящих в почве изменений. Достигнув
определенного равновесного состояния при данных биоклиматических
условиях, содержание гумуса может оставаться таковым достаточно
длительное время до тех пор, пока не изменятся факторы
гумусообразования, особенно в результате нарушения земледельческой
технологии.
Интересным является вопрос влияния различных видов
сельскохозяйственного использования на содержание и распределение
гумуса в одинаковых климатических условиях.
Объектами исследований являются почвы Каменной степи.
Почвенный покров изучаемой территории представлен черноземами
обыкновенными и луговато-черноземными почвами, сформировавшимися
на покровных лессовидных карбонатных суглинках. Исследовались почвы
под различными сельскохозяйственными угодьями: на пашне, косимой и
некосимой залежи, в лесополосе № 40 (1903 г.).
Физико-химические свойства этих почв мало отличаются друг от
друга. Величина рН водной в верхнем 10см слое находится в пределах
6,96-7,19 и является нейтральной. Вниз по профилю происходит
подщелачивание почвы за счет карбонатов, глубина залегания которых
варьирует от 54 до 76 см.
Гидролитическая
кислотность на исследуемых угодьях в 10сантиметровом слое меняется от 1,26 до 1,84 ммоль (+)/100г.почвы.
103
Самый большой показатель (2,36 ммоль
(+)/100
г
почвы)
наблюдается в почве под лесополосой №40 на глубине 20-30 см, что
обусловлено наличием опада, выделениями корней древесной
растительности, развитым грибным мицелием и пониженной линией
вскипания (76 см). Наиболее низкие значения гидролитической
кислотности наблюдаются на пашне, в результате антропогенного
влияния.
Содержание суммы обменных оснований в слое 0-10 см колеблется
от 54,1 до 48,7 ммоль (+)/100г почвы, вниз по профилю их величина
уменьшается, что связано с процессами биологической аккумуляции и
характером распределения гумуса.
Определение играет ключевую роль в характеристике почв. В
зависимости от вида угодий содержание валового гумуса можно
расположить в ниже следующий убывающий ряд: лесополоса №40
(9,53%)-некосимая залежь (9,24%)-косимая залежь (9,09%)-пашня (6,19%).
Вниз по профилю распределение гумуса характеризуется равномерноаккумулятивным типом.
Рисунок 1. Распределение валового гумуса в профиле почв под
разными угодьями
Для точного обоснования степени воздействия различных видов
угодий на содержание валового гумуса в профиле изучаемых почв была
104
проведена
математическая обработка полученных данных. В
качестве контрольного участка взята некосимая залежь.
Проведенная статистическая обработка показала, что существенные
различия в содержании валового гумуса отмечаются лишь на пашне по
сравнению с контролем (tf 4,33-7,79 > tt 2,78). В почве под лесной полосой
№ 40 различия с контролем не существенны до глубины 60 см, они
наблюдаются лишь на глубине 60 - 90см, так как под лесополосой идет
более интенсивное и глубокое вымывание гумуса, за счет большего
накопления осадков.
При сравнении других видов угодий не выявлено существенных
отклонений.
Коэффициент вариации под всеми видами угодий меньше 10, что
свидетельствует о незначительной изменчивости показателя.
При сравнении полученных данных с результатами прошлых лет
было выявлено снижение содержания гумуса в лесополосе №40 с 11,3%
(1953 г.) до 9,53% (2011 г.) с ежегодной потерей гумуса на 0,03%, что
возможно объясняется эмиссией углерода в атмосферу [Макаров,1993;
Благодатский и др.,1993] и изменением качественного состава гумуса в
сторону фульватности.
На некосимой залежи снижение содержания гумуса произошло на
1,6% за 30-летний период (1981-2011 г.) за счет уменьшения доли степной
растительности в связи с зарастанием кустарниками данного участка с
ежегодной потерей гумуса на 0,05%.
Проведенные определения лабильного гумуса показали, что под
лесной полосой № 40 в 10-сантиметровом слое Сгк 6,87% от общего
гумуса, а Сфк 8,68%. Отношение Сгк:Сфк меньше 1, что соответствует
гуматно-фульватному типу, такой тип гумуса сохраняется и в нижней
части почвенного профиля. Вероятно, он сформировался за счет корневых
выделений древесных растений, грибной микрофлоры и опада древесной
растительности. Под косимой и некосимой залежью процентное
содержание подвижных гуминовых кислот варьирует от 4,05% до 14,0%, а
подвижных фульвокислот от 2,7% до 9,35 %. Тип гумуса под данными
угодьями - фульватно – гуматный и сохраняется по всему почвенному
профилю, а на пашне фульватно-гуматный тип до глубины 50 см, ниже
этой глубины – гуматный, процентное соотношение Сгк:Сфк здесь больше
2. Такое распределение в почве пашни объясняется тем, что в
105
нижерасположенных слоях нет нарушений
антропогенного
характера, которым подвергаются верхние горизонты данного участка.
Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено,
что за прошедшие 48 лет содержание валового гумуса под лесополосой
снизилось на 18,3%, а на некосимой залежи за прошедшие 30 лет
произошло снижение гумуса на 13,6 %, но все равно содержание гумуса на
этих участках значительно превышает его величину на пашне на 35-38%.
Библиографический список
1.
Благодатский, С. А. Вклад дыхания корней в эмиссию СО2 из почвы
[Текст] / С. А. Благодатский, А. А. Ларионова, И. В. Евдакимов. // Дыхание
почвы : Пущино 1993. – С. 26-32.
2.
Макаров, Б. Н. Дыхание почвы и роль этого процесса в углеродном
питании растений [Текст] / Б. Н. Макаров // Агрохимия, 1993 № 8 – С. 94104.
УДК 631.415.1:504.054(470.324)
БИОТЕСТИРОВАНИЕ ПОЧВ ПРИДОРОЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОВСА ПОСЕВНОГО (AVENA SATIVA)
М. А. Михеева1, С. В. Зябухина223
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»,
E-mail: marin-m@yandex.ru1, svetazyab@mail.ru2
Биотестирование считается эффективным методом оценки
потенциальной опасности химического, физического или биологического
воздействия на природные среды, в том числе почву [1].
Целью данного исследования являлась оценка фитотоксичности почв
придорожных территорий с помощью овса посевного (на примере г.
Воронежа). Объектами исследования служили городские почвы вдоль
двух крупных магистральных улиц г. Воронежа: Московский пр-т и ул. 9
Января. Отбор образцов почвы для анализа проводился в одиннадцати
точках в июле 2010 и 2011 гг., контрольная точка располагалась в
условно чистой зоне – в районе санатория им. М. Горького.
©
Михеева М.А., Зябухина С.В., 2012
106
Опираясь
на
значения контрольных образцов (табл. 1),
нами проведен сравнительный анализ данных за 2010 г.
Таблица 1
Морфометрические параметры проростков овса посевного
Доля
семян, %
70
проросших
Побег
Корни
длина, см
Хср± mx
вес, г
Хср± mx
длина, см
Хср± mx
17±0,56
0,84±0,03 8,65±0,45
вес, г
Хср± mx
0,35±0,01
В девяти точках процент всхожести семян равен или больше 90%. В
восьми точках доля проросших семян составила от 70 до 90%. В восьми
точках отмечена всхожесть от 50 до 70%. Наименьший процент
проростков (менее 50%) характерен для 14 из исследуемых точек и
соответствует следующим территориям: Московский пр-т, 129 (торговый
центр «МП») (5 м); ост. пр-т Труда (1 м); пересечение улиц 9 Января и
Краснодонской, д. 175 (1м); пересечение ул. 9 января и Кольцовской, д.37
с обеих сторон от дороги (1 и 5 м); пересечение улиц 9 Января и
Краснодонской, д. 207 (1м); пересечение ул. 9 Января и пр-та Труда с
обеих сторон (1 и 5 м); пересечение улиц 9 Января и Ф.Энгельса, д. 70 (5
м); пересечение ул. 9 Января и Ф. Энгельса д. 55 (5 м); пересечение улиц 9
Января и Машиностроителей д. 122 (1 и 5 м).
В некоторых пробах нами отмечалось явление гормезиса (табл. 2),
т.е. улучшение прорастания семян, роста или выживаемости (или других
ответных реакций) тест-растений при малых концентрациях химических
веществ или исследуемых почв в почвенных смесях, обладающих
токсичностью при использовании в больших количествах, по сравнению с
контролем [2].
Важным показателем является степень развития надземной части
растения. Как показано на рисунке 1, исследуемые образцы почв
оказывают как ингибирующее, так и стимулирующее действие на рост
побегов.
107
Таблица 2
Максимальное прорастание семян овса посевного
Доля
Точка отбора
проросших
(расстояние от дорожного полотна)
семян, %
вблизи домов около ТЦ "МП"(1м)
100
с противоположной стороны Автовокзала (5м)
100
с противоположной стороны Автовокзала (1м)
95
сквер "Электросигнальный"(1м)
95
на противоположной стороне от Памятника
90
Славы (5м)
со стороны Автовокзала(1м и 5м)
90
сквер "Политехнический"(1м)
90
за остановкой пр-т Труда, со стороны
90
хладокомбината (5м)
пересечение улиц 9 января и Машиностроителей
90
со стороны школы №134 (5м)
Сутки
4
4
4
4
4
4
4
4
4
Наиболее чувствительным органом растений к экологическим
условиям произрастания в течение всей вегетации, особенно в первые дни
их развития – являются корни. Поэтому по скорости их роста и развития
можно также судить о загрязненности почвенного покрова (рис. 2).
Результаты фитотестирования почвенных проб по длине корня
проросших семян овса посевного подтвердили техногенное загрязнение
почв обследуемой территории.
108
Рис. 1. Кривая распределения длины надземной части всходов овса
посевного (мм) (июль 2010 г.)
Рис. 2. Кривая распределения длины корневой системы всходов овса
посевного (мм) (июль 2010 г.)
Наибольшим загрязнением характеризуется верхний почвенный слой
в следующих точках: вблизи домов около ТЦ «МП» (5м); за Памятником
Славы (5м); за ост. пр-т Труда (1и 5 м); за остановкой пр-т Труда, со
стороны хладокомбината (1м); пересечение улиц 9 Января и
Краснодонской, д. 175 (1м); пересечение улиц 9 Января и Кольцовской, д.
37 (1 и 5м); пересечение ул. 9 Января и пр-та Труда (5м); пересечение улиц
9 Января и Машиностроителей д. 122 (1м). В точке находящейся на
109
пересечение ул. 9 Января и пр-та Труда д. 155 (5м) не проросло ни
одного семени. В точке, находящейся вблизи домов около ТЦ «МП» (5м)
длина корня соответствует значению 10 мм, что меньше контрольного
образца на 89%.
Наибольшая длина корневой системы отмечается в следующих
точках: лесопосадка напротив ТЦ «МП» (5м); пересечение улиц 9 Января и
Краснодонской, д. 175 (5м); пересечение ул. 9 Января и пр-та Труда д. 155
(1м), пересечение улиц 9 Января и Ф.Энгельса д. 55 (1 и 5м); пересечение
улиц 9 Января и Машиностроителей д. 122 (5м). Максимальный
стимулирующий эффект характерен для образца из точки, расположенной
в районе пересечения улиц 9 Января и Ф.Энгельса д. 55 (1м), и составляет
195% по сравнению с контролем.
Сравнивая результаты исследований за 2010 и 2011 гг. [3] можно
сделать следующие выводы:
Во-первых, у большинства проростков овса посевного происходило
стимулирование роста корневой системы. В среднем у 70% проростков
овса, выращенных на субстратах, отобранных в разных точках города,
наблюдалось достоверное увеличение длины корневой системы на 20-25%
по сравнению с контролем. Та же тенденция наблюдается и с массой
корней, у 55% образцов масса корневой системы превышает значения
контрольного образца. Полученные нами данные согласуются с данными
Е.В. Шунелько и А.И. Федоровой (2002), а также О.А. Саблиной и А.А.
Пасечник (2009), которые получили схожие результаты в опытах с
пшеницей и редисом. Отмеченное усиленное формирование корневой
системы в условиях загрязнения происходит за счет сокращения биомассы
надземных органов и рассматривается, как вынужденная потребность
организма усилить емкость корней и сохранить в надземной части
растения нетоксичные концентрации загрязняющих веществ. Согласно
данным 2010 г., было выявлено, что в 25 случаях из 40, т. е. в 62,5 %
наблюдается ингибирование роста стеблей, вес стеблей
ниже
контрольного образца в 40% случаев (16 точек), в остальных точках
происходит стимулирование веса корневой системы. Подобная картина
складывается и в 2011 году. Так 30% образцов имеют вес, который
существенно ниже контрольного. Остальные экземпляры характеризуются
увеличением массы корневой системы.
110
Во-вторых,
в
результате оценки полученных данных в 2010
и 2011 гг., нами выявлены участки с повышенной фитотоксичностью
почвенного покрова придорожных зон. Исследуемые магистральные
улицы имеют высокую антропогенную нагрузку. Однако, наибольшая
степень фитотоксичности почвенного покрова отмечается в следующих
точках: пересечение улицы 9 Января с ул. Кольцовской, пр-том Труда, ул.
Краснодонской, ул. Ф.Энгельса и ул. Машиностроителей; район остановки
пр-т Труда по Московскому пр-ту. У проростков овса, выращенных на
почвах
с
указанных
территорий,
наблюдалось
максимальное
ингибирование надземной части растения и увеличение роста и массы
корневой системы. Таким образом, аномалии с повышенной
фитотоксичностью почв тесно связаны с влиянием крупных
автомагистралей и интенсивностью транспортного потока.
Библиографический список
1.
Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и
биотестирование [Текст] : учеб. пос. / под ред. О. П. Мелеховой, Е. И.
Егоровой. – М. : Академия, 2007. – 288 с.
2.
ГОСТ Р ИСО 22030-2009. Качество почвы. Биологические методы.
Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений [Текст] ISO
22030:2005. – Введ. 2009-12-15. – М. : Стандартинформ, 2010. – 20 с.
3.
Михеева, М. А. Оценка фитотоксичности почв города Воронежа
[Текст] / М. А. Михеева, С. В. Зябухина // Актуальные вопросы экологии :
материалы VIII Межрегион. науч.-практ. конф. (24 мая 2012 г., Воронеж). –
С. 32-36.
4.
Саблина, О. А. Оценка фитотоксичности почв г. Орска методом
фитотестирования [Текст] / О. А.Саблина, А. А. Пасечник // Современные
проблемы контроля качества природной и техногенной сред : материалы
Всерос. науч.-практ. конф. – Тамбов, 2009 . – С. 56-59.
5.
Федорова, А. И. Экологическая оценка городских почв и выявление
уровня токсичности тяжелых металлов методом [Текст] / Е. В. Шунелько,
А. И. Федорова // Вестник Воронеж. ун-та. Сер. География и Геоэкология.
– 2002. – №1. – С. 93-104.
111
УДК 631.434.52
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ
ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО
О. В. Миронова24
ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАУ имени императора Петра I»
Е-mail: olga_mironova_1988@mail.ru
Установление химического состава и строения гумусовых кислот
является одной из фундаментальных задач в почвоведении. Сведения об
этих показателях позволяют прогнозировать физические и физикохимические свойства почв – емкость поглощения, буферность,
водоудерживающую способность и т.д. В ряду методов исследования
гумусовых кислот достаточно информативными являются оптические,
основанные на данных светопоглощения в широком интервале длин волн.
Имеющиеся литературные данные показывают, что если методом
инфракрасной (ИК) спектроскопии выявляются четкие полосы
поглощения, позволяющие определить состав, строение гумусовых кислот
и их различия для разных типов почв, то в ультрафиолетовой (УФ) области
спектра наблюдаются лишь монотонно убывающие зависимости
оптической плотности растворов с увеличением длины волны [1].
Трудность расшифровки таких спектров связана со сложным строением
молекул гумусовых кислот, содержащих различные хромофорные и
ауксохромные группировки. Их многообразие вызывает сдвиг максимумов
поглощения в батохромную область и их перекрытие [2] в результате чего
формируется вид кривой светопоглощения.
Целью работы является выявление особенностей строения
гумусовых веществ (ГВ) почв, извлекаемых методом последовательной
экстракции при различных значениях рН.
©
Миронова О. В., 2012
112
Для решения поставленной цели решались следующие задачи:
- выделить разные формы гумуса;
- изучить особенности строения молекул разных форм гумуса;
- выявить влияние применения удобрений и мелиоранта на
оптические свойства различных форм гумуса.
Исследовались гумусовые вещества, выделенные из чернозема
выщелоченного стационара кафедры агрохимии, заложенного в 1987 г на
опытной станции ВГАУ. В исходном состоянии (1986 г.) среднее
содержание гумуса по вариантам опыта составило 4,19%, минимальное
4,08, максимальное 4,29 (НСР 0,5 = 0,2%). Общая площадь участка 14,8 га.
Освоен 6-польный севооборот (размер поля 2,2 га) со следующим
чередованием культур: пар, озимая пшеница, сахарная свекла, викоовсяная
смесь, озимая пшеница, ячмень. Площадь делянки 191,7 м2. Опыт
включает
15
вариантов.
Размещение
делянок
двухъярусное
систематизированное. Все культуры севооборота выращивались с учетом
агротехнических требований их возделывания в условиях Воронежской
области. Минеральные удобрения вносились ежегодно, а навоз и дефекат
один раз в ротацию.
Исследования выполнены на вариантах опыта: 1 – контроль
абсолютный, 2 – контроль фон (40 т/га навоза), 3 – фон + N60P60K60, 5 –
фон + N120P120K120, 13 – фон + 21 т/га дефеката, 15 – N60P60K60 + 21 т/га
дефеката. Образцы почвы отбирались послойно с шагом 20 см до глубины
1 метр. Гумусовые вещества выделялись из почвы путем последовательной
экстракции горячей водой (по Кершенсу), 0,1 н раствором гидроксида
натрия, смесью 0,1 н растворов пирофосфата натрия с гидроксидом натрия
при рН 7; 10; 13. Электронные спектры экстрактов снимались на
спектрофотометре СФ 101 в диапазоне длин волн 200-350 нм с шагом 5 нм.
В электронных спектрах щелочной вытяжки из недекальцированной
почвы наблюдается четкое разделение вариантов по величине оптической
плотности на три группы. Первая группа с максимальной оптической
плотностью представлена вариантами с одной и двойной дозами
минеральных удобрений. Наименьшая оптическая плотность наблюдается
на вариантах с дефекатом, а контрольные варианты занимают
промежуточное положение. Однако сами кривые практически идентичны,
гумусовые кислоты этой формы имеют достаточно выраженную ядерную,
и хорошо выраженную алифатическую структуры. Максимальные
113
величины
коэффициентов цветности
характерны
для
абсолютного контроля и фонового вариантов 4,33 и 4,75 соответственно.
Минимальные величины коэффициентов цветности характерны для
вариантов с дефекатом по органическому и минеральному фонам, 3,67 и
3,16 соответственно. Установлено, что
органические удобрения
способствуют алифатизации щелочнорастворимой формы гумуса, а
минеральные удобрения и дефекат их ароматизации.
Электронные спектры лабильного гумуса характеризуются
незначительным варьированием оптической плотности. Однако сами
кривые практически идентичны, гумусовые кислоты и этой формы имеют
достаточно выраженную ядерную, и хорошо выраженную алифатическую
структуры. Следует отметить, что лабильный гумус, судя по величинам
коэффициентов цветности более алифатизирован, чем остальные формы
гумуса. Установлено, что органические удобрения ароматизируют, а
минеральные удобрения и мелиорант алифатизируют лабильный гумус.
Максимально этот эффект проявляется на варианте с дефекатом по
органическому фону[3].
Оптическая плотность потенциально лабильной формы гумуса
варьирует в более широком, чем у лабильного гумуса диапазоне. По
величинам коэффициентов цветности, потенциально лабильный гумус
более ароматизирован, чем лабильный. Распределение вариантов по
оптической плотности имеет обратный характер по отношению к
щелочнорастворимому гумусу.
Самый сложный характер электронных спектров наблюдается у
стабильной формы гумуса. У нее самая низкая величина оптической
плотности (при самом большом разведении), причем максимальные
величины наблюдаются на абсолютном контроле, а минимальные на
варианте органического фона. Эта форма гумуса имеет самую высокую
ароматичность. Оптическая плотность ГК щелочнорастворимого гумуса
варьирует незначительно, однако варианты опыта сгруппированы
идентично
спектрам
щелочнорастворимого гумуса.
ГК
более
алифатизированы, чем щелочнорстворимый гумус. Максимально это
проявляется на контроле органического фона. Минеральные удобрения
повышают, а дефекат снижает алифатичность ГК. Следует отметить, что у
ГК наблюдается незначительный батохромный эффект по сравнению с ФК.
Для ФК характерна высокая ароматичность молекул, величина
114
коэффициента цветности варьирует в
пределах
2,10-2,57
за
исключением варианта с двойной дозой минеральных удобрений, где он
равен 4,33, т.е. на этом варианте молекулы
алифатизированы. Т.о.
органические и одна доза минеральных удобрений повышают
ароматичность ФК, а дефекат незначительно снижает.
Оптическая плотность ГК лабильного гумуса варьирует в достаточно
широком диапазоне 0,11-0,36. Судя по величинам коэффициентов
цветности, ГК этой формы гумуса более ароматизированы, чем ГК
щелочнорастворимого гумуса. Как и у щелочнорастворимого гумуса
наблюдается батохромный эффект, максимум оптической плотности
смещен в область 220-225 нм[4]. На варианте с одной дозой минеральных
удобрений ГК максимально ароматизированы, а на варианте с дефекатом с
минеральными удобрениями алифатизированы, коэффициенты цветности
2,91 и 5,19 соответственно.
Оптическая плотность ФК лабильного гумуса практически
идентична таковой у щелочнорастворимого гумуса, однако максимальная
оптическая плотность наблюдается на варианте с дефекатом по
органическому фону, а минимальная с дефекатом совместно с
минеральными удобрениями. По величинам цветности ФК контрольных
вариантов и с дефекатом по минеральному фону наиболее
алифатизированы, а на остальных вариантах, наоборот, ароматизированы.
Так варианты с дефекатом имеют максимальную оптическую плотность, с
минеральными удобрениями минимальную, а контрольные варианты
промежуточную. ГК более ароматизированы, чем ГК лабильного гумуса.
Максимально ароматизированы ГК вариантов с минеральными
удобрениями, а минимально ГК контрольных вариантов и с дефекатом по
минеральному фону. ФК потенциально лабильного гумуса в целом
несколько более ароматизированы, чем ФК лабильного гумуса.
Максимально ароматизированы ФК контрольных вариантов и с дефекатом,
а минимально с минеральными удобрениями. В отличие от ГК этих
вариантов ФК алифатизированы.
Самые сложные спектры получены по ГК и ФК стабильного гумуса.
Высокая исходная интенсивная окраска
ГК этой формы гумуса
потребовала самого большого разбавления 1:100. Самая высокая
оптическая плотность наблюдается у ГК варианта с дефекатом по
органическому фону, а минимальная на варианте с двойной дозой
115
минеральных
удобрений. Максимально ароматизированы ГК
с одной дозой минеральных удобрений, а минимально на варианте с
дефекатом по органическому фону. Судя по величине коэффициента
цветности, ФК предельно ароматизированы, причем по этому показателю
варианты опыта не различаются.
Таким
образом,
УФ-спектроскопия
является
экспрессным
информативным методом для изучения особенностей строения молекул
гумусовых веществ.
Библиографический список
1. Дюшофур, Ф. Методы фракционирования гумуса, его типы, роль в
агрегатообразовании [Текст] / Ф. Дюшофур, М. Гайфе. // Почвоведение. –
1992. – № 10. – С.112-121.
2. Ганжара, Н. Ф. Почвоведение [Текст] / Н. Ф. Ганжара. – М. :
Агропромиздат, 2001.– 392 с.
3. Иоффе, Б. В. Физические методы определения строения органических
соединений [Текст] / Б. В. Иоффе, Р. Р. Костиков. – М. : Высш. школа,
1984. – 336 с.
4. Литвинович, А. В. Изменение гумусного состояния дерновоподзолистой песчаной почвы при окультуривании и последующем
исключении из хозяйственного оборота [Текст] / А. В. Литвинович, О. Ю.
Павлова, Д. В. Чернов, А.С. Фомина // Агрохимия. – 2004. – № 8. – С. 3-19.
УДК 631. 46:582.28
ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ЭКОЛОГО-ТРОФИЧЕСКИХ
ГРУПП МИКРООГРАНИЗМОВ В УРБАНОЗЕМАХ Г. ВОРОНЕЖА
Н. Н. Назаренко, И. Д. Свистова25
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный
университет им. императора Петра I»
E-mail: talalajko@mail.ru
Промышленные предприятия и транспорт всегда являются
источником повышенной экологической напряженности благодаря обилию
выбросов и сбросов, которые при взаимодействии с окружающей средой
©
Назаренко Н. Н., Свистова И. Д., 2012
116
способны кардинальным образом преобразовывать ее биологическую
составляющую. Такие воздействия вносят существенные коррективы в
сезонную динамику почвенных микроорганизмов, меняя их численность и
структуру. Состояние микрофлоры является важным критерием при
оценке степени загрязнения и нарушения почвенного покрова.
Одним из таких объектов исследования служили урбаноземы г.
Воронежа и почвы пригородных территорий. Воронеж – крупнейший
промышленный центр Центрального Черноземья, который является
основным источником загрязнения почвенного покрова.
Цель исследования: проследить динамику численности разных групп
микроорганизмов в урбаноземах г. Воронежа по городским зонам.
Выявление соотношения численности микроорганизмов на
различных питательных средах оказывается полезным для оценки
экологической ситуации и отражает направленность процессов
превращения веществ в почве в данный момент времени. Определяемая
нами численность аммонификаторов (максимальный функциональный
пул) демонстрирует потенциальную способность микробного сообщества
(МСО) почвы к минерализации органических азотсодержащих соединений
евтрофной микрофлорой. Численность группы микроорганизмов
(иммобилизаторов азота) показывает потенциальную способность МСО
почвы иммобилизовать азот в микробной биомассе. Численность
олиготрофных микроорганизмов характеризует напряженность процесса
глубокой минерализации органики в бедных почвенных микрозонах.
Численность
автохтонной
микрофлоры
(педотрофы)
отражает
потенциальную способность МСО почвы к разрушению почвенного
органического вещества.
Считается, что пределы варьирования численности микроорганизмов
возрастают по мере роста антропогенной нагрузки [1]. Действительно,
разброс
минимальное–максимальное
значение
численности
микроорганизмов в городских почвах возрастает по сравнению с
контролем (пригородные почвы), причем в зависимости от категории
городских земель в следующей последовательности: рекреации <
селитебные зоны < транспортные зоны < промышленные зоны.
Численность микроорганизмов определялась интенсивностью
антропогенной нагрузки, для различных эколого-трофических групп
наблюдали разную, часто противоположную динамику.
117
Численность аммонификаторов в городских почвах закономерно
возрастала по сравнению с контролем: в правобережной части города в 1,58,5 раза в рекреациях, в 4-18 раз в селитебных зонах, в 8-12 раз в
транспортных и в 5,5-24,5 раза в промышленных зонах. Для почв
левобережной части Воронежа как абсолютная численность, так и степень
роста были существенно ниже: в 1,5-2,5 раза в рекреациях, в 2,5-7 раз в
селитебных, в 2,5-4,5 раза в транспортных и в 2-6,5 раза в промышленных
зонах. Вероятно, такие различия определяются низким содержанием
гумуса и легким гранулометрическим составом почв левобережья [2]. В
целом, разброс min–max для почв правобережной части города составлял
2,7-41,7 млн. КОЕ/г, для левобережья – 3,4-37,5 млн. КОЕ/г.
Рост численности аммонификаторов указывает на усиление
минерализационных процессов в городской почве, в результате чего может
снижаться содержание почвенного органического вещества.
Численность
иммобилизаторов
азота
(микроорганизмов,
использующих для роста минеральные источники азота) и олиготрофов
(бактерий, обладающих особым механизмом поглощения питательных
веществ из растворов с крайне низкой концентрацией) в городских почвах
снижалась по сравнению с контролем во все сроки отбора. Пределы
варьирования составляли 3,4 - 37,5 млн. против 10,5 - 24,3 млн. КОЕ/г в
контроле для правобережной части и 0,9 - 13,9 млн. против 2,2 - 10,4 млн.
КОЕ/г в контроле для левобережной части города.
Численность педотрофов (микроорганизмов, осуществляющих
деградацию гумусовых веществ) в урбаноземах г. Воронежа закономерно
возрастала по сравнению с контролем в течение сезона, особенно в июле, в
промышленной и транспортной зоне города до 20 раз. Вероятно, в
урбаноземах при массированном поступлении органического вещества в
процесс его трансформации включаются микроорганизмы, которые
должны привести систему почвы в состояние равновесия [3]. Это вызывает
бурное развитие отдельных групп микроорганизмов способных разложить
дополнительное количество доступного органического вещества. Повидимому, схожее воздействие на микробную систему почвы могут
оказать поступающие в городскую почву загрязняющие вещества. Как
известно, поступление высоких доз ТМ увеличивает алифатизацию гумуса
и, следовательно, делают его более доступным для почвенной микробиоты
118
[4]. Возможно, это может вызвать активное развитие группировки
микроорганизмов,
участвующих
в
трансформации
гумуса.
Подтверждением могут служить данные по увеличению в ряде случаев
численности педотрофов.
Отмеченные
изменения
численности
отдельных
экологотрофических групп микроорганизмов городских почв свидетельствует о
значительном нарушении функционирования урбаноземов. Рост
численности
аммонификаторов
указывает
на
усиление
минерализационных процессов, в результате чего снижается содержание
почвенного
органического
вещества.
Значительно
большая
чувствительность
микроорганизмов–иммобилизаторов
азота
и
олиготрофов к антропогенному прессингу приводит к уменьшению
запасания азота в микробной биомассе городских почв. Учитывая, что
растительные остатки практически не поступают в почву городов, баланс
органических веществ урбаноземов становится резко отрицательным, что
ведет к дегумификации, деградации и потере плодородия.
Таким образом, общая численность основных групп почвенных
микроорганизмов может быть использована в качестве одного из
динамичных показателей для мониторинга почв.
Библиографический список
1. Гузев, В. С. Техногенные изменения сообщества почвенных
микроорганизмов [Текст] / В. С. Гузев, С. В. Левин // Перспективы
развития почвенной микробиологии – М. : МАКС Пресс, 2001. – С. 178 219.
2. Мамчик, Н. П. Эколого-гигиенические основы мониторинга и охраны
городской среды [Текст] / Н. П. Мамчик, С. А. Куролап, О. В. Клепиков и
др. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 2002 – 332 с.
3. Звягинцев, Д. Г. Почва и микроорганизмы [Текст] / Д. Г. Звягинцев. – М.
: Изд-во МГУ, 1987. – 256 с.
4. Колесников, С. И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на
эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного [Текст] / С. И.
Колесников, К. Ш. Казеев, В. Ф. Вальков // Экология. – 2000. – № 3. – С.
193-201.
119
УДК 630*176.322.6
ЛЕСНОЙ ОПАД, КАК ИНДИКАТОР СОСТОЯНИЯ ЛЕСНЫХ
НАСАЖДЕНИЙ ВОРОНЕЖСКОЙ НАГОРНОЙ ДУБРАВЫ
Г. А. Одноралов, Е. Н. Тихонова, М. С. Горшков26
Воронежская государственная лесотехническая академия
E-mail: tichonova-9@mail.ru
Воронежская нагорная дубрава принадлежит к особо охраняемым
лесам, имеющим большое водорегулирующее, почвозащитное, санитарногигиеническое,
культурно-эстетическое
значение.
Многофункциональность нагорно-дубравного ландшафта обуславливает
необходимость комплексного подхода к его изучению. Именно
ландшафтный подход позволит наиболее рационально использовать
ресурсы лесного массива. Только ландшафтный метод позволит наиболее
полно оценить и рационально использовать ресурсы леса. До последнего
времени исследования Воронежской нагорной дубравы серьезно не
проводились. Встречаются работы по геоботанике, почвенным условиям,
гидрологическому режиму дубрав и т.д., а в целом, сложная
многокомпонентная открытая система, именуемая биогеоценотическим
покровом, не изучалась. А жизнь и продуктивность любого ландшафта
зависит от сложных взаимосвязей внутри его, от миграции и аккумуляции
химических элементов и связанной с ними энергии.
Химические элементы, попадая в деревья, проходят путь от
почвенных минералов до сложных органических соединений, заряжаются
солнечной энергией и возвращаются с лесным опадом на поверхность почв
и насыщают ландшафт свежей энергией, делая его более устойчивым и
продуктивным. Следовательно, от количества энергии, поступающей на
поверхность почвы зависит качество древостоя.
Динамика древесного опада в дубовых насаждениях может служить
одним из основных диагностических признаков состояния дубрав.
Масса древесного опада в средневозрастных дубовых насаждениях
во всех типах условий местопроизрастания со временем заметно убывает
от 3,5 до 2,2 т/га. Вместе с этим снижается и биомасса опада
сопутствующих пород (таблица). В процессе минерализации подстилки,
©
Одноралов Г. А., Тихонова Е. Н., Горшков М. С., 2012
120
при
переходе
химических элементов из более сложных
органических соединений в более простые – миниральные высвобождается
большое количество энергии (от 71-73 млн кДж в начале мониторинга до
50-65 млн кДж в 2011 году).
Таблица
Масса и энергетика древесного опада (кг/га, возд.-сухой вес)
ТУМ
Порода и заключенная в
энергия, млн кДж
1
2
Дубняк
Листья дуба
осоково-«- клена
снытевый
-«- липы
(Д2)
-«- ясеня
-«- вяза
-«- лещины
Мелочь
Всего
Общая энергия опада,
кДж
Энергия дубового опада,
млн кДж
% от общего
Дубняк
Листья дуба
осоковый
-«- осины
(С2)
-«- клена
-«- вяза
Мелочь
Всего
Общая энергия опада,
кДж
Энергия дубового опада,
кДж
% от общего
Дубняк
Листья дуба
ракитниково -«- березы
-«- бересклета
разнотравны -«- вяза
й
-«- ракитника
(В2)
Мелочь
Всего
Общая энергия опада,
кДж
Энергия дубового опада,
кДж
% от общего
ней Годы
1971*
3
1906
650
53
370
160
93
309
3541
млн 73
1981*
4
1851
581
69
333
230
99
219
2782
57
1991
5
1591
290
149
516
222
120
195
3083
65
2001
6
1514
516
260
368
196
135
178
3167
67
2011
7
1389
596
198
390
187
150
189
3099
65
40
54,4
37,8
68
34
52
32
48
29
48
2263
618
245
114
157
3397
млн 71,4
1782
413
189
92
299
2775
58,8
1680
357
233
109
65
2444
50,4
1600
366
254
89
456
2765
58,8
1532
478
360
142
326
2608
54,6
млн 40
68
38
64
34,6
29
31
46
29
44
2776
254
69
39
119
155
3412
млн 71
1957
121
12
1
62
77
2230
46
2100
138
30
17
75
82
2442
63
2004
123
42
34
87
325
2615
55
1900
130
34
34
78
300
2476
50,4
млн 59
83
40
86
57
90
42
77
34
68
121
Осинник
осоковоснытевый
(Д2)
Листья осины
-«- дуба
-«- клена
-«- вяза
-«- лещины
Мелочь
Всего
Общая энергия опада, млн
кДж
Энергия осинового опада, млн
кДж
% от общего
Осинник
Листья осины
орляковый
-«- липы
(С2)
-«- клена
-«- дуба
Мелочь
Всего
Общая энергия опада, млн
кДж
Энергия осинового опада,
млн кДж
% от общего
Березняк
Листья березы
разнотравны -«- дуба
й
-«- клена
(С2)
-«- липы
Мелочь
Всего
Общая энергия опада, млн
кДж
Энергия березового опада,
млн кДж
% от общего
*- данные получены доц. И.К.Свиридовой
2747
382
147
34
169
523
4002
84
2614
518
200
78
133
613
4156
86
2523
409
151
42
45
425
3595
82
2092
365
116
81
129
754
3537
73
1900
285
100
68
109
534
2996
63
57
68
54,6
63
52
63
42
57
40
63
2674
224
189
111
502
3700
78
2426
300
107
84
582
3499
73
2122
226
82
50
194
2674
57
2291
200
54
87
243
2875
61
2096
217
74
80
123
2590
55
55
71
50,4
69
42
74
48
79
42
76
3073
314
141
122
361
4011
84
2801
420
118
97
320
3756
78
2327
705
380
172
82
3666
76
2625
471
140
88
105
3429
71
2200
220
110
63
120
2713
57
63
75
63
81
48,3
63
55
77
46
81
Эта энергия частично переходит в тепловую, а частично в
кинетическую, способную совершать различную работу, делая его
устойчивым, повышает биологическую активность и видовое разнообразие
ландшафтов. Вместе с тем, приведенные данные указывают на
постепенную утрату ведущей роли дуба в жизни нагорной дубравы. Если
соотнести количество биоэнергетики, полученной от листового опада дуба
к общему опаду в БГЦ, то получается, что на более тяжелых почвах (Д2 и
С2) в течение первого десятилетия наблюдений отношение дубового опада
к общему составляло 54-68 %, в 1991 году доходило до половины (52 %), а
с начала века упало ниже 50 % (до 44-48 %) и эта тенденция, по всей
122
видимости, будет продолжаться, что может свидетельствовать о
деградации дуба.
Более благоприятные условия для данной породы сложились в типе
условий местопроизрастания В2, где верхняя песчаная часть почв
сменяется с глубины 50-80 см суглинками, выполняющими роль
геохимических барьеров. Осиновые и березовые насаждения в пределах
нагорной дубравы, судя по величине опада и производимой ими энергии
опасения в настоящее время не вызывают.
УДК 616.057: 615.322
НАКОПЛЕНИЕ ТОКСИГЕННЫХ ВИДОВ ГРИБОВ И РОСТ
ФИТОТОКСИКОЗА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ПОД
ЛЕКАРСТВЕННЫМИ РАСТЕНИЯМИ РАЗНЫХ СЕМЕЙСТВ
А. Ю. Парамонов, И. Д. Свистова, С. И. Фарзалиев27
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный педагогический
университет»
Е-mail: andrey-2008@freemail.ru
ВВЕДЕНИЕ
В регуляции системы почва - микробное сообщество - растения
участвуют трофические и «метаболические» связи.
Микроорганизмы обеспечивают растения элементами минерального
питания. В свою очередь, растения выделяют в почву корневые экссудаты
и ризодепозиты, снабжая, таким образом, микрофлору ризосферы
органическими веществами. Этот процесс лежит в основе трофических
связей.
Другим механизмом взаимодействия компонентов системы являются
так называемые «метаболические» связи, а точнее, регуляция с помощью
биологически-активных вторичных метаболитов. Данных о влиянии
вторичных метаболитов растений на микробное сообщество почвы крайне
мало. Растения разных семейств выделяют различные вторичные
метаболиты в почву, что является определяющим в составе и структуре
почвенного микробного сообщества. В почве накапливается большое
количество токсигенных видов грибов, которые могут оказывать
©
Парамонов А. Ю., Свистова И. Д., Фарзалиев С. И., 2012
123
отрицательное
воздействие
не только на растения, но и на
здоровье человека.
Целью работы было изучить накопление в почве токсигенных
грибов, опасных для здоровья человека, под растениями разных семейств.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Объект исследования – комплекс микромицетов, почва – чернозѐм
выщелоченный, варианты опыта: контроль (без растений), +
лекарственные растения, относящиеся к 19 видам 11 семейств (розовые,
астровые, гречишные, яснотковые, рутовые, норичниковые, валериановые,
зонтичные и др.) третьего года выращивания. Пробы почвы отбирали из
слоя 0-20 см в фенофазы отрастания, бутонизации и цветения растений.
Таблица
Фитотоксичность и численность микромицетов в почве, количество
типичных видов микромицетов и доля токсигенных видов растениями
разных семейств
Семейства
Фитотоксичнос Численность
Количество Токсигенные
растений
ть
грибов,
типичных
виды
почвы, %
тыс.
КОЕ/г видов
грибов, %
почвы
грибов
контроль
5
58
7
28
(без
растений)
розовые
20-28
16-25
12-18
44-50
астровые
41
47
11
54
гречишные 37
32
12
58
яснотковые 18-22
3-12
13-15
62-67
рутовые
11
7
14
71
В таблице 1 представлены данные по развитию фитотоксикоза
почвы, а также по количеству типичных видов микромицетов и доли
токсигенных видов растениями разных семейств. Лекарственные растения
приводили к росту фитотоксичности почвы по сравнению с чистым паром,
и в той или иной степени подавляли развитие грибов. Так, растения
семейств рутовые и яснотковые снижали численность грибов в 5-20 раз, а
фитотоксичность почвы возрастала в 2-4 раза, а для растений семейств
астровые и гречишные эти показатели составляли соответственно 1,3-2 и
7-8 раз. Видовой состав почвенных грибов заметно различался под
лекарственными растениями разных семейств. В почве под растениями
124
возрастало видовое разнообразие грибов за счет роста в 2-2,5 раза
доли видов, синтезирующих микотоксины.
Фитотоксическая активность микотоксинов может служить
механизмом отрицательной обратной связи в системе почва - микробное
сообщество - растения, а накопление микотоксинов в почве (растворимых
или сорбированных почвенно-поглощающим комплексом) ведет к
развитию микробного фитотоксикоза и почвоутомления.
Было обнаружено, что токсигенные виды грибов для разных
семейств растений различны (табл. 2). В почве под растениями семейств
рутовые и яснотковые накапливались виды грибов с меньшей степенью
фитотоксичности, чем под растениями семейств астровые и гречишные.
Токсигенные виды грибов выделяют микотоксины, опасные для
человека. Так, Aspergillus clavatus выделяет цитохлазин, вызывающий
повреждения нервно-мышечных тканей, энуклеацию клеток, A. terreus
выделяет патулин и цитринин, оказывающие нефротоксичность, отек
легких, гипотензию. Fusarium solani выделяет фузареогенин, вызывающий
сужение кровеносных сосудов и метафизы.
Таблица
Токсигенные виды микромицетов в почве под растениями разных семейств
Семейства растений Индикаторные виды
розовые
Penicillium funiculosum*, Aspergillus ustus*,
Fusarium solani*, Stachybotris chartarum*
астровые
Penicillium funiculosum*, Talaromyces flаvus*,
Stachybotris chartarum*
гречишные
Penicillium viridicatum*, Aspergillus clavatus*,
Fusarium oxysporum*
яснотковые
Penicillium funiculosum*, Aspergillus terreus*,
Aspergillus clavatus*, Talaromyces flavus*,
рутовые
Penicillium viridicatum*, Alternaria alternata*,
Aspergillus ustus*
Таким образом, обнаружено, что вторичные метаболиты
лекарственных растений разных семейств обладают фунгицидным
действием. Происходит увеличение доли токсигенных видов грибов,
которые вносят важный вклад в развитие почвенного фитотоксикоза.
Токсигенные виды грибов выделяют микотоксины, опасные для здоровья
125
человека. Поэтому необходимо соблюдать севооборот, чтобы не
скапливалось опасное для здоровья человека количество токсинов в почве.
Библиографический список
1.
Билай, В. И. Токсинообразующие микроскопические грибы и
вызываемые ими заболевания человека и животных [Текст] / В. И. Билай,
Н. М. Пидопличко. – Киев : Наукова думка, 1970. – 299 с.
2.
Свистова, И. Д. Влияние лекарственных растений на микромицеты и
биологическую активность почвы [Текст] / И. Д. Свистова, А. Ю.
Парамонов // Проблемы медицинской микологии. – 2011. – №. 3. – С.50-53.
3.
Свистова, И. Д. Индикаторные виды микромицетов в почве под
лекарственными растениями [Текст] / И. Д. Свистова, А. Ю. Парамонов //
Проблемы медицинской микологии. – 2011. – №. 3. – С. 54-56.
4.
Тутельян, В. А. Микотоксины (медицинские и биологические
аспекты): учебник [Текст] / В. А Тутельян, Л. В. Кравченко. – М. :
Медицина, 1985. – 320 с.
УДК 630*581
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ, КАК ИНСТРУМЕНТ
ОТБОРА КАЧЕСТВЕННОГО ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА
А. А. Попова28
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: botfizrast@vglta.vrn.ru
Массовые лесные пожары 2010 г. по всей территории Российской
Федерации привели к уничтожению огромных площадей лесных массивов.
По данным Института космических исследований РАН, по состоянию на
18.08.2010 на террритории РФ было пройдено огнем 5,8 млн. га
(http://smis.iki.rssi.ru/fire_reports/sum2010/s2010.htm).
Более
половины
площадей этих пожаров приходятся на территории покрытые лесом. В
связи с этим необходимо осуществлять лесовосстановительные работы.
Основными породами древесных, поврежденных пожарами, являются
хвойные деревья. После рубки вместо хвойных появляются лиственные
породы, поэтому при лесовосстановлении приоритет отдают ценным
©
Попова А. А., 2012
126
лиственными породам – дуб, береза, бук, граб, липа и др. Для
эффективности ведения работ по лесовосстановлению необходим
качественный посадочный материал.
Развитие инфраструктуры урбанизированных территорий оказывает
все большее влияние на природные экосистемы, что усложняет сбор
качественного семенного материала. По мнению ряда авторов, наиболее
чувствительным
методом
выявления
влияния
неблагоприятных
экологических факторов является определение цитогенетических
параметров клетки (Белоусов, 2010; Калашник, 2008). Было показано, что
цитогенетические методы эффективны для оценки общего мутационного
фона и действия радиации (Буторина и др., 1994). Ранее проведенные
исследования цитогенетических реакций древесных растений на
воздействия стрессовых факторов установили изменение числа
хромосомных аберраций (Муратова, 2004; Калашник, 2008), возрастание и
расширение спектра нарушений митоза; изменение ядрышковых
характеристик, митотической активности (Артюхов, 2005; Машкина и др.,
2009).
Изменение условий обитания является важнейшим фактором,
провоцирующим как индивидуальную, так и популяционную
изменчивость. В условиях дестабилизации для выживания необходим
запуск компенсаторных механизмов, расширяющих норму реакции вида,
что увеличивает вариабельность признаков. Появление новых вариантов
признаков ведет к росту внутривидовой изменчивости, тем самым
повышая адаптивную способность популяции.
В настоящее время цитогенетический полиморфизм исследуется в
меньшей мере, чем генетический. Однако исследования в этом
направлении позволят пролить свет на механизмы адаптации организмов
на стрессовое воздействие и выявить тенденции в изменении
определенных цитологических фенотипов в популяции в стрессовых
условиях. Нами проведены исследования цитогенетических характеристик
семенного потомства деревьев дуба черешчатого – ценной
лесообразующей породы – произрастающих на территории вблизи
крупной промышленной автомагистрали. В результате показано, что среди
семенного потомства дуба можно выделить группы проростков с разным
уровнем нарушений митоза в клетках апикальной меристемы корня.
Группа с небольшим числом патологий митозам (11 – 13,5 %)
127
(слабомутабильная) составляла от 25 до 33 % проростков. Группа с
высоким числом нарушений митоза (23 – 26 %) (мутабильная) была
представлена от 20 до 50 % проростков. Выделены переходные группы, в
которых значения встречаемости патологических митозов находились
между значениями слабо- и мутабильной группы (18 – 20%), численность
проростков находилась в интервале от 17 – до 55 %. Дана
цитогенетическая характеристика выделенных групп. Слабомутабильная
группа характеризуется не только низким значением нарушений митоза,
но и более узким их спектром (3 типа нарушений). Здесь могут отмечаться
высокие значения площади поверхности одиночных ядрышек (80 – 90
мкм2) и/или высокое число высокоактивных ядрышек типа «корасердцевина», большее число многоядрышковых клеток и клеток с
остаточными ядрышками, что позволяет этой группе проростков в
условиях загрязнения окружающей среды поддерживать высокую
метаболическую активность. В мутабильной группе отмечается более
широкий спектр нарушений (5 типов), низкие значения митотического
индекса (6,0 – 8,0 %), угнетена ядрышковая активность (снижается
площадь поверхности одиночных ядрышек и/или уменьшается число
многоядрышковых клеток, доли высокоактивных ядрышек). Переходные
группы характеризуются самыми высокими значениями митотической
активности (9,0 – 11,0%), изменением прохождения клетками стадий
митоза или изменением ядрышковых характеристик по сравнению со
слабо- и мутабильными группами, что иллюстрирует возможные пути
адаптации корневой системы к стрессовому воздействию и поддержания
генетического гомеостаза за счет изменения митотического аппарата и
запуска системы checkpoint-репарации повреждений генетического
материала или ядрышковых характеристик, свидетельствующих о
перестройке метаболической активности организма.
Полученные данные свидетельствуют о высокой цитогенетической
гетерогенности семенного потомства дуба, что необходимо учитывать при
отборе материнских деревьев, продуцирующих слабомутабильное и
мутабильное потомство, в лесной селекции.
Библиографический список
1. http://smis.iki.rssi.ru/fire_reports/sum2010/s2010.htm.
2. Белоусов, М. В. Воздействие нитрата свинца на цитогенетические
128
показатели сосны обыкновенной [Текст] / М. В. Белоусов, О. С.
Машкина, В. Н. Попов // Вестник Воронежского государственного
университета. Серия : Химия. Биология. Фармация., 2010. – № 2. – С. 6166.
3. Калашник, Н. А. Хромосомные нарушения как индикатор оценки
степени техногенного воздействия на хвойные растения [Текст] / Н. А.
Калашник // Экология, 2008. – № 4. – С. 276 – 286.
4. Буторина, А. К. Цитогенетический мониторинг среды в зоне
потенциальной опасности и радиационного загрязнения [Текст] / А. К.
Буторина, Н. Е. Косиченко, С. В. Щетинкин // Генетика, 1994. – т. 30,
приложение. – С. 23.
5. Муратова, Е. Н. Геномные и хромосомные мутации у сосны
обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в экстремальных условиях
произрастания [Текст] / Е. Н. Муратова, Т. С. Седельникова // Хвойные
бореальные зоны, 2004. – Выпуск 2. – С. 128 – 140.
6. Артюхов, В. Г. Цитогенетические показатели семенного потомства
деревьев дуба черешчатого (Quercus robur L.), подвергшихся воздействию
радиоактивности в результате аварии на чернобыльской аэс и
произрастающих на территориях с разным уровнем антропогенного
загрязнения [Текст] / В. Г. Артюхов, В. Н. Калаев // Радиационная
биология. Радиоэкология, 2005. – т. 45, С. 619 - 628.
7. Машкина, О. С. Цитогенетические реакции семенного потомства сосны
обыкновенной на комбинированное антропогенное загрязнение в районе
Новолипецкого металлургического комбината [Текст] / О. С. Машкина, В.
Н. Калаев, Л. С. Мурая и др. // Экологическая генетика, 2009. – т. VII, № 3.
– С. 17 – 29.
УДК 14.126.14*122.7033
ОХРАНА ПОЧВ
Е. С. Родионова29
E-mail: Lyolya2160@rambler.ru
В последнее время наблюдается тенденция более осознанного
отношения к почве. Стало понятным, что она – одно из богатств нашей
©
Родионова Е.С., 2012
129
планеты,
но,
к
сожалению, богатство не бесконечное. Почва
представляет собой ценный медленно возобновляющийся природный
ресурс. Она подвергается ветровой и водной эрозии, «запечатывается»
асфальтом и бетоном в городах, загрязняется химикатами, засоряется
мусором и т.д. Как отмечает С. Дыдычкин, «за тысячелетия использования
земли мы постепенно подстраивали еѐ под себя. Земля за всѐ это время
получила от нас огромное количество инородных предметов и веществ…
Все эти инородные элементы …подводят человечество к грани
необратимого процесса засорения планеты»(1).
1. Сохранение почвенного покрова.
При способе строительства городов, широко распространѐнном в
наше время, огромные территории оказываются «запечатаны» асфальтом и
бетоном транспортных и инженерных сооружений. Это отрицательно
сказывается на микроклимате, не говоря уже о громадных потерях
верхнего плодородного слоя почвы, который стоило бы складировать
отдельно от грунта для дальнейшего использования при рекультивации
повреждѐнных участков. В некоторых национальных парках применяют
«воздушные тропы». Дорожки для посетителей проложены по лѐгким
подвесным мостикам и крепятся к деревьям. В Европе, в Австрии,
родилось общественное движение с лозунгом «Дроби асфальт», участники
которого предлагают использовать подобный опыт в градостроительстве.
В городах предлагается строить приподнятые над землѐй автомобильные
дороги, подвесные пешеходные дорожки и т.п. Это позволит высвободить
часть «запечатанной» почвы под зелѐные насаждения, что, в свою очередь,
благоприятно скажется на микроклимате, поспособствует улучшению
гидрологического режима местности, уменьшению потребности в
ливневой канализации и т.д.
Если дороги и другие асфальтовые и бетонные покрытия делать
непроницаемыми для воды, то дождевую воду с них можно собирать для
дальнейшей очистки и последующего использования. В зависимости от
особенностей местного гидрологического режима, транспортные
сооружения можно выполнять и проницаемыми для воды.
При использовании экологической застройки, ввиду снижения доли
центральных инженерных сетей, будет меньше подземных и надземных
коммуникаций, и, соответственно, меньшая степень запечатанности почвы,
больше зелѐных насаждений. Поэтому современный интерес к экодомам
130
может
изменить
сложишиеся привычки и стереотипы и принести
положительные изменения в состояние почвенного покрова.
2. Предотвращение эрозии почв.
Скорость эрозии превышает скорость естественного формирования и
восстановления почвы. По оценкам научных учреждений, почвы
сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд. т
плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Годовой прирост
площади эродированных почв составляет 0,4-1,5 млн. га, оврагов — 80-100
тыс. га. В результате эрозии в почвах уменьшается содержание азота и
усвояемых растениями форм фосфора и калия, ряда микроэлементов (йода,
меди, цинка, кобальта, марганца, никеля, молибдена).
Эрозия способствует и потере почвой гумуса, и нарушению
структуры почвы, еѐ физических характеристик. В результате на
эродированных почвах распространена так называемая «эрозионная
засуха».
Одно из опасных проявлений эрозии почв – овраг. Вовремя не
остановленный овраг растет вглубь и вширь, захватывая все больше и
больше плодородной земли. Чаще всего овраги зарождаются на склоновых
пастбищах с сильно изреженным травостоем. Однако там, где хорошо
развит травостой, даже на очень крутых склонах новые овраги, как
правило, не образуются. К тому же создание хорошего растительного
покрова способствует резкому повышению продуктивности всех земель.
Применяется и такой способ укрепления склонов оврагов и борьбы с
эрозией, как использование искусственных волокон в качестве
текстурального
фактора.
Т.е.
естественная
структура
сложно
переплетѐнных и сцепленных друг с другом корней дѐрна заменяется
искусственными волокнами, которые так же удерживают механически
верхний слой почвы и семена растений (предотвращают их вымывание,
выдувание и т.п.), улучшают проветривание, удерживают влагу,
следовательно, препятствуют засухе.
Важную роль в предотвращении эрозии играют лесомелиоративные
работы: создание водорегулирующих лесополос в малолесных районах,
создание водоохранных лесных насаждений вокруг прудов и водоемов,
сплошные противоэрозионные лесопосадки на сильноэродированных
крутосклонных и бросовых землях, непригодных для использования в
сельском хозяйстве.
131
Большой вред почвам наносит многократная
механическая
обработка: вспышка, культивация, боронование и т.д. Все это усиливает
ветровую и водную, эрозию. Теперь на смену традиционным методам
обработки почв постепенно приходят почвозащитные с заметно меньшим
объемом механического воздействия. Почва в результате такой щадящей
обработки приобретает почти идеальные качества: она не уплотняется,
становится в достаточной степени рыхлой, с многочисленными
небольшими ходами, способствующими проветриванию и быстрому
отводу воды после сильных ливней, что предотвращает образование
застойной влаги и, вместе с тем, предотвращает засуху. При вспашке такая
структура была бы разрушена. Поскольку при щадящей обработке земля
может впитывать влагу в больших количествах и отводить ее излишки,
почва не вымывается и не выветривается.
Чтобы защитить почвы от разрушения, необходимо правильно
определить состав возделываемых культур, их чередование и
агротехнические приемы. При почвозащитных севооборотах исключают
пропашные культуры (так как они слабо защищают почву от смыва,
особенно весной и в начале лета) и увеличивают посевы многолетних трав,
промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от
разрушения.
Такой метод, как мульчирование почвы, помогает удерживать
влагу, предотвращать вымывание и выдувание полезных веществ,
необходимых растениям. Он довольно быстро восстанавливает структуру
почвы, улучшает еѐ проницаемость. В настоящее время мульчирование
широко применяется на частных участках, где свободное пространство под
растениями засыпается органикой: грибной мульчей, корой и щепой
деревьев, скорлупой орехов, шелухой гречихи, скошенной газонной травой
и т.п. Также используются гравийные отсыпки из речной гальки, мелкого
гравия, керамзита и т.п.
Особо стоит отметить тенденцию совмещение текстурального
фактора и использования мульчи. Так, например, сейчас получил довольно
широкую известность способ «сбривания» сорняков, позволяющий
оставлять корни растений в почве, создавая тем самым «волокна»,
препятствующие эрозии и создающие условия, более близкие к
естественному состоянию почвы. Как правило, этот метод совмещается с
мульчированием почвы зрелым перегноем, что даѐт прекрасные
132
результаты.
Необходимость внесения удобрений, полученных
химическим путѐм, отпадает. Экологический баланс не нарушается.
3. Использование экологически оправданных и обоснованных
культур.
Уже целый век длится форсированное использование удобрений.
Излишнее внесение удобрений несѐт за собой загрязнение и истощение
земли. Огромные площади бывших колхозов перенасыщены фосфатами,
кислотами и вредными пестицидами. Поверхностные воды растворяют
часть веществ, перенося их в ручьи, реки, озѐра. В связи с этим появляются
предложения по использованию экологически оправданных и
обоснованных культур. Т.е. вместо выращивания универсальных культур
во всех районах, подбирать те растения, которые подходят данной
конкретной местности по типу почвы, еѐ составу, по глубине пролегания
грунтовых вод, по массе выпадаемых осадков и т.д. Это позволит не
вносить лишние удобрения и в общем затрачивать меньше усилий на
выращивание данной культуры, а также в дальнейшем избежать проблем с
нарушением экологии местности. Такой аспект, как правильно
подобранные растения, естественно и комфортно чувствующие себя в
данном регионе, решает многие проблемы.
Почвоохранные меры должны быть известны и востребованы в
современном обществе, т.к. их широкое применение, несомненно, является
одной из насущных потребностей нашего века.
Библиографический список
1. Кулик, А. В. Текстуральный фактор в биосфере [Текст] / А. В. Кулик. –
Курск : изд-во Курского госпедуниверситета, 1994.
2. Некрасов, А. Н. Женщина по имени Земля [Текст] / А. Н. Некрасов. – М.
: Армита, 2010. – 224 с.
3. Танасиенко, А. А. Экологические аспекты эрозионных процессов [Текст]
/ А. А. Танасиенко и др. // Экология; Вып. 55. – Новосибирск : ГПНТБ СО
РАН, 1999. – 89 с.
4. Лапин, Ю. Н. Город: от озеленения к позеленению [Текст] / Ю. Н. Лапин
// Журнал «Летопись интеллектуального зодчества». – № 1/2005.
133
УДК 631.461.74
ВЛИЯНИЕ КАРБОНАТОВ НА ПОДВИЖНОСТЬ ГУМУСА В
ЧЕРНОЗЕМАХ
С. С. Рубцов, О. А. Йонко30
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
Е-mail: olga-jjonko@rambler.ru
Гумус играет важную санитарно-защитную роль, являясь мощным
фактором, влияющим на динамику загрязняющих веществ в почве и их
поступление в сопредельные сферы - растительность, поверхностные и
грунтовые воды.
Гумус, взаимодействуя с минеральной частью, способствует
формированию органо-минерального тела почвы, ее агрофизических,
агрохимических и биологических свойств. Наиболее ясную картину
агрономической ценности гумуса дает содержание лабильных
органических веществ, которые не только служат источником питания,
энергии и углерода для построения биомассы, но и выполняют защитные
функции в отношении устойчивого (консервативного) вещества. /1/
В настоящее время закономерности образования лабильных
гумусовых веществ в карбонатных черноземах практически не изучены. В
связи с этим, целью исследований было определение содержания
подвижных форм углерода органических соединений и его изменение в
черноземах различной степени карбонатности. Для достижения
поставленной цели
были определены содержания: подвижного
органического вещества методом М.А.Егорова, лабильных гумусовых
кислот в вытяжке Понаморевой и оптическая плотность гуминовых кислот
в черноземах разной степени карбонатности.
Объектом исследований послужили почвы ОАО «Восход»
Хохольского района Воронежской области. Так как территория
землепользования этого хозяйства залегает на восточных отрогах
Среднерусской возвышенности правобережья Дона, для которых
характерно близкое залегание к дневной поверхности меловых отложений,
перекрываемых тонким плащом лессовидных суглинков. Эти породы
являются почвообразующими породами для черноземов типичных
©
Рубцов С. С., Йонко О. А., 2012
134
карбонатных
и
типичных остаточно-карбонатных.
Кроме
указанных почв для сравнения был изучен чернозем типичный обычного
рода на лессовидном суглинке, подстилаемом меловыми отложениями на
большой глубине.
Близкое залегание меловых отложений оказало значительное
влияние на все свойства почвы. Так например, при морфологическом
описании разрезов было установлено, что в черноземах типичных
карбонатных и особенно остаточно-карбонатных, в отличие от типичных
обычных, наблюдается повышенная рыхлость верхней части профиля,
осветление гумусового горизонта (из-за обилия СаСО3) и включения
большого количества мелового щебня по всему профилю.
Все почвы имеют хорошо выраженный гумусовый горизонт средней
мощности, с благоприятной комковато-зернистой и зернистой структурой.
Остаточно- карбонатные и карбонатные черноземы часто бывают
укорочены в результате процессов эрозии.
Для всех почв характерны благоприятные физико-химические
свойства: высокая емкость катионного обмена (38,0-45,0 ммоль(экв)\100г.
почвы) и преобладание в составе обменных катионов кальция и магния.
Черноземы
типичные
остаточно-карбонатные,
из-за
меньшей
гумусированности характеризуются наименьшим содержанием суммы
обменных катионов в их составе в ППК всех почв преобладает Са+2 ,
причем магния примерно в 6-7 раз меньше. Гидролитическая кислотность
обнаруживается только в верхней части профиля черноземов типичных.
Карбонатные и остаточно-карбонатные роды черноземов типичных имеют
щелочную реакцию по всему профилю, а обычные роды с глубины 60-70
см.
Изучение содержания карбонатов и их запасов в профиле данных
почв показало , что этот показатель в верхнем слое 0-10 см увеличивается
в ряду: черноземы типичные обычные, типичные карбонатные и типичные
остаточно-карбонатные от 162,5 до 321,8 т\га.
Анализ полученных данных показал, что присутствие карбонатов
значительно повлияло на гумусовое состояние изученных черноземов.
Например, с увеличением содержания СаСО3 в профиле почв произошло
уменьшение содержания валового гумуса. Наиболее гумусированными
оказались черноземы типичные обычные и карбонатные на лессовидных
суглинках, наименее - типичные остаточно-карбонатные на элювии мела.
135
Что касается запасов гумуса, то их количество
обратно
пропорционально запасам карбонатов и увеличение этого показателя в
остаточно-карбонатных черноземов по сравнению с карбонатами в 2 раза
способствовало уменьшению запасов гумуса вдвое, что связано во-первых
с уменьшением валового содержания гумуса и во-вторых с уменьшением
плотности сложения почв. Так как карбонаты уменьшают связность между
почвенными частицами и придают почвенной массе повышенную
рыхлость.
Для выявления агрономической ценности гумуса были определены
следующие формы лабильных гумусовых веществ: лабильные гумусовые
кислоты (ЛГК), извлекаемые из почв 0,1 н раствора NaOH и подвижное
органическое вещество (ПОВ), извлекаемое 0,2 н раствором NaOH по
методике Егорова. Полученные результаты показали, что появление
карбонатов в почвенном профиле уменьшило содержание лабильных
гумусовых кислот и подвижного органического вещества. Так, например,
увеличение запасов СаСО3 в типичных-остаточно-карбонатных родах по
сравнению с карбонатными в 2 раза привело к уменьшению ЛГК в 2,2 раза,
а ПОВ в 2 раза. Наибольшие величины ЛГК и ПОВ обнаружены в
обычных родах черноземов типичных.
Уменьшение абсолютного и относительного содержаний лабильных
органических веществ, связано, по нашему мнению, с изменением под
влиянием CaCO3 условий гумусообразования, которые заключаются в
сокращении поступления растительных остатков в почву, и как следствие в
уменьшении
количества
легкоминерализуемых
компонентов
органического вещества и в связывании их в нерастворимые соединения.
Изучение оптических свойств гумусовых веществ
позволяет
прогнозировать физические и физико-химические свойства почв, ѐмкость
поглощения, буфферность, водоудерживающую способность и т.д. В ряду
методов исследования гумусовых кислот достаточно информативными
являются оптические, основанные на данных светопоглощения в широком
интервале длин волн. /3/
Наши исследования показали, что для всех изученных почв
характерен достаточно высокий коэффициент цветности, что
свидетельствует о «зрелости» гумусовых веществ и высокой
конденсированности ядер их молекул./2/ В тоже время чернозѐмы
остаточно-карбонатные
характеризуются
большим
развитием
136
ароматического ядра и менее развитыми алифатическими цепями
молекул гумусовых кислот, в связи с этим коэффициент цветности в них
равен 6,0. Чернозѐмы типичные карбонатного рода занимают
промежуточные положения: коэффициент цветности- 5,5-5,7. Таким
образом, карбонаты способствуют более высокой иммобилизации
органического вещества. Полученные спектры поглощения гуминовых
кислот представляют собой пологие линии без абсорбционных
максимумов.
Таким образом, в изученном ряду почв увеличение запасов
карбонатов способствовало уменьшению содержания лабильных
гумусовых кислот, уменьшению количества подвижного органического
вещества, увеличению оптической плотности лабильных гуминовых
кислот.
Библиографический список
1.
Ганжара, Н. Ф. Процессы трансформации органического вещества в
почвах и его качественный состав [Текст] / Н. Ф. Ганжара, Д. С. Орлов //
Концепция оптимизации органического вещества почв в агроладшафтах.
М. : Изд-во МСХА, 1993. – С. 18-26.
2.
Орлов, Д. С. Об ароматической природе ядра гуминовых кислот из
чернозѐмов и дерново-подзолистой почвы [Текст] / Д. С. Орлова, М. Ф.
Денисова // Биологические науки, 1962. – № 3. – С.188.
3.
Орлов, Д. С. Гумусовые кислоты почв [Текст] / Д. С. Орлов – М. :
Изд-во Моск.ун-та, 1974. – 333с.
137
УДК 504.5:582 (470.21)(063)
МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ
МЕТАЛЛОВ В АССИМИЛИРУЮЩИХ ОРГАНАХ РАСТЕНИЙ
ЛОКАЛЬНОЙ ЗОНЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОМБИНАТА
«СЕВЕРОНИКЕЛЬ»
Н. В. Салтан31
Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина
Кольского научного центра РАН, г. Апатиты
E-mail: saltan.natalya@mail.ru
Растения локальной зоны комбината «Североникель» длительное время
подвергались воздействию высокого уровня техногенного загрязнения. За
последние 20 лет выбросы загрязняющих веществ комбинатом значительно
сократились (Ежегодник…, 2011), но, несмотря на это, концентрации
металлов в атмосферных осадках, особенно в снежном покрове, остаются
экстремально высокими (Кашулина, Салтан, 2008). Кроме того, за время
деятельности комбината в почвах аккумулировалось огромное количество
металлов.
С 2001 года по настоящее время Полярно-альпийский ботанический
сад-институт КНЦ РАН в локальной зоне воздействия комбината
«Североникель» проводит почвенно-геоботанический мониторинг, в
состав которого входят наблюдения за химическим составом
ассимилирующих органов растений. В конце каждого вегетационного
сезона на стационарных площадках, расположенных на различном (2-17
км) удалении от комбината в северном направлении, отбирались
смешанные образцы листьев растений: березы (Betula pubescens), ивы
(Salix ssp.), сосны (Pinus friesiana), ели (Picea obovata), брусники
(Vaccinium vitis-idaea) и вороники (Empetrum hermaphroditum). Образцы
растений перед анализом не отмывали. В растениях было определено
содержание Ni, Cu и Zn атомно-абсорбционным методом после
разложения образцов азотной кислотой.
Данные наблюдений за многолетней динамикой представлены в
таблице 1, где указаны год максимального и минимального содержания
©
Салтан Н. В., 2012
138
анализируемых металлов в каждом виде растений для конкретной
площадки и величина варьирования
(соотношение максимального и
минимального значения за весь период наблюдений).
Из приведенных данных следует, что варьирование содержания
металлов по годам для одного вида растений может быть довольно
существенным. Варьирование содержания Ni в многолетней динамике у всех
представленных видов растений довольно близко: средние величины
соотношений варьируют от 2.0 (береза) до 2.6 (сосна, вороника) раз. Различия
в варьировании между площадками для одного вида растений не превышают
2-х раз. Варьирование содержания Cu в многолетней динамике - выше (2.6 5.3 раз), при этом наибольшие величины характерны для брусники, ели и
сосны. Из определяемых элементов наиболее высокое варьирование
содержания в многолетней динамике свойственно цинку, особенно в хвое
сосны.
Изменения содержаний металлов в листьях/хвое растений локальной
зоны по годам не были регулярными (табл. 1) и носили индивидуальный для
каждого вида и каждой площадки характер.
Так, максимальные
концентрации никеля в листьях листопадных деревьев (ива, береза) на
большинстве площадок были отмечены в 2006 и 2008 гг., а минимальные - в
2007 и 2011 гг. Наиболее высокие концентрации меди в листьях березы и ивы
на большинстве площадок были отмечены в 2008 году, а наиболее низкие - в
2011 г. Распределение цинка в листьях листопадных древесных растений
было нерегулярным.
В листьях хвойных растений максимальные содержания меди и никеля
почти на всех площадках пришлись на 2008 год. Минимальные концентрации
никеля в хвое сосны отмечены в 2005 и 2007гг., а меди преимущественно в
2011 году. Содержание цинка в хвое сосны было наивысшим на большинстве
площадок в 2002 году, а наименьшие его значения были отмечены в разные
годы.
Для кустарничков в большинстве случаев минимумы содержаний
никеля и меди пришлись на 2009 год, максимумы - на разные годы. Следует
отметить, что в 2010 году произошел рост концентрации никеля и меди в
листьях кустарничков, особенно в воронике. Содержание цинка на
большинстве площадок было высоким в 2002 году, а низким в 2010 году.
Как показали результаты исследований, многолетняя динамика
содержания металлов в ассимилирующих органах растений не связана с
139
динамикой выбросов загрязняющих элементов. Согласно официальным
данным, выбросы металлов за годы наблюдений снизились на 20%.
Ранее нами (Кашулина, Салтан, 2008) было уже отмечено, что при
благоприятных погодных условиях (температура воздуха и норма осадков)
растения могут увеличивать потребление некоторых элементов и, наоборот,
снижать уровень потребления при неблагоприятных условиях за счет
соответствующего изменения общей физиологической активности.
В целом, наиболее благоприятным для растений был 2006 год, а
наименее - 2007, 2008 и 2009 гг. Однако, каждый год исследования имел ряд
специфических погодных особенностей, которые могли оказать влияние на
потребление элементов тем или иным видом растений.
Таблица 1
Соотношение максимального и минимального содержания Ni, Cu, Zn
(макс/мин) в листьях/хвое растений, а также годы наблюдения
максимального и минимального содержания
Макс/мин
Год максимума
Год минимума
№
площадки Ni
Cu
Zn
Ni
Cu
Zn
Ni
Cu
Zn
Береза
I-2
2.5
2.7
2.9 2006 2005 2006 2007 2011
2010
I-3
1.4
2.3
2.6 2006 2008 2002 2002 2011
2011
II-1
2.4
3.0
1.9 2006 2008 2009 2007 2011
2005
II-2
1.8
1.8
2.0 2006 2008 2009 2007 2007
2010
II-3
1.6
2.8
2.4 2006 2005 2007 2010 2011
2009
III-2
1.8
2.5
4.2 2008 2008 2008 2010 2010
2005
III-3
2.1
2.9
2.8 2008 2008 2008 2007 2011
2005
IV-2
1.9
2.5
3.5 2008 2008 2007 2002 2002
2006
V-2
2.5
2.6
2.9 2008 2010 2008 2007 2011
2002
V-3
2.1
2.6
2.5 2006 2010 2007 2002 2002
2011
Ива
I-2
3.3
2.9 11.4 2002 2002 2008 2007 2007
2009
I-3
1.7
4.3
2.8 2008 2008 2007 2011 2011
2011
II-1
2.7
2.6
2.7 2008 2008 2008 2007 2011
2009
II-2
2.3
3.2
6.0 2006 2006 2006 2011 2011
2009
II-3
2.5
3.9
5.1 2006 2007 2002 2011 2011
2007
III-2
1.9
2.4
3.4 2010 2009 2002 2006 2011
2005
V-3
1.7
2.0
2.8 2008 2010 2008 2009 2009
2009
Среднее
2.3
3.0
4.9
Сосна
I-2
2.3
2.8
3.1 2008 2008 2005 2002 2011
2010
I-3
4.0
3.4
5.1 2008 2008 2006 2005 2005
2007
140
II-1
II-2
III-2
III-3
IV-2
V-3
Среднее
3.1
2.0
2.6
2.8
1.9
2.4
2.6
4.8
5.8
3.0
2.7
2.2
2.9
3.5
23.1
4.7
4.4
7.0
3.7
1.5
6.6
V-2
2.2
4.4
2.6
I-2
I-3
II-1
II-2
IV-2
V-2
V-3
Среднее
2.8
2.5
1.9
2.4
3.6
2.6
2.7
2.6
3.1
2.4
1.8
3.6
2.1
2.3
4.2
2.8
7.4
6.4
2.6
4.7
4.3
4.1
3.4
4.7
I-2
I-3
II-2
V-2
V-3
Среднее
2.0
2.2
2.6
2.7
2.6
2.4
2.6
5.1
5.5
10.4
3.0
5.3
6.0
2.6
2.3
4.0
2.3
3.4
2008
2008
2008
2008
2008
2002
2008
2008
2008
2008
2008
2006
Ель
2008 2006
Вороника
2006 2005
2006 2005
2010 2008
2002 2002
2010 2010
2008 2008
2010 2002
Брусника
2006 2006
2011 2005
2006 2005
2008 2010
2005 2005
2002
2002
2002
2002
2006
2002
2007
2007
2007
2005
2010
2005
2011
2010
2011
2011
2007
2011
2009
2005
2008
2007
2008
2005
2006
2005
2007
2007
2002
2006
2011
2002
2002
2006
2005
2009
2009
2009
2009
2009
2007
2005
2009
2009
2009
2011
2009
2007
2002
2010
2010
2008
2007
2007
2007
2010
2002
2007
2002
2002
2002
2009
2009
2007
2007
2010
2011
2007
2011
2007
2010
2008
2006
2010
2010
2008
Но, как показывают настоящие исследования, погодный фактор может
быть только второстепенным, поскольку потребление элементов регулируется
самим растением
в соответствии с видовыми и
физиологическими
особенностями.
Для оценки степени загрязнения листьев растений локальной зоны были
использованы медианы концентраций загрязняющих элементов (табл. 2). В
качестве фоновых значений были использованы данные широкомасштабного
международного проекта «Экогеохимия Баренц региона» (Reimann et al.,
2001). При экстремально высоком уровне загрязнения почв и все еще
141
высоком
уровне
загрязнения атмосферных осадков содержание
никеля в листьях/хвое растений локальной зоны превышает фоновое в
десятки раз, при этом наибольшая степень загрязнения характерна для
хвои сосны. Степень загрязнения листьев растений локальной зоны медью
значительно ниже, чем никелем. Цинк – дефицитный элемент в листьях
растениях локальной зоны, при этом наиболее существенный его
недостаток выявлен в листьях березы и ивы.
Таблица 2
Фоновые концентрации элементов в листьях/хвое растений (Reimann
et al., 2001) и отношение медианы концентраций металлов в листьях/хвое
растений локальной зоны к фону
Вид
растения
Береза
Брусника
Вороника
Ель
Ива
Сосна
Параметр
Фон, мг/кг
Медиана/фон
Фон, мг/кг
Медиана/фон
Фон, мг/кг
Медиана/фон
Фон, мг/кг
Медиана/фон
Фон, мг/кг
Медиана/фон
Фон, мг/кг
Медиана/фон
Ni
3.9
21
0.68
60
2.59
30
1.3
32
8.97
16
1.13
65
Cu
5.7
7.4
4.1
5.7
5.2
10.1
2.1
7.5
7.7
6.4
2.7
16.0
Zn
205
0.3
26
0.6
13
0.8
41
0.5
125
0.3
39.7
0.4
Библиографический список
1.
Ежегодник состояния загрязнения атмосферного воздуха и выбросов
вредных веществ в атмосферу на территории деятельности ГУ
«Мурманское УГМС» в 2010 году [Текст] – Мурманск, 2011. – 85 с.
2.
Кашулина, Г. М. Химический состав растений в экстремальных
условиях локальной зоны комбината «Североникель» [Текст] / Г. М.
Кашулина, Н. В. Салтан Н.В. – Апатиты : изд. Кольского научного центра
РАН, 2008. – 239 с.
3.
Reimann, C. Comparison of the element composition in several plant
species and their substrate from a 1,500,000 km2-area in Northern Europe
[Text] / C. Reimann, F. Koller, B. Frengstad, G. Kashulina, H. Niskavaara and
P. Englmaier // The Science of the Тotal Environment, 2001. – V. 278. – Р. 87112.
142
УДК 502.4
НЕОБХОДИМОСТЬ ОЦЕНКИ РЕПЗЕНТАТИВНОСТИ СЕТИ
ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ
ПЕРМСКОГО КРАЯ
П. Ю. Санников32
ФГОУ ВПО «Пермский государственный национальный
исследовательский университет»
E-mail: sol1430@gmail.com
Особо охраняемые природные территории (далее ООПТ) – являются
основой территориальной формой охраны природы. ООПТ выполняют
важнейшие функции сохранения экологического баланса, сохранения и
восстановления биоразнообразия, ресурсосбережения, экологического
просвещения, а также играют значительную эстетическую роль. Система
ООПТ призвана объединить охраняемые территории различных категорий
и профилей в единую структурно-динамическую систему для наиболее
эффективного еѐ функционирования [1].
При этом максимальный эффект достигается только в случае, если
такая система является репрезентативной, по отношению к территории на
которой она находится [2].
В настоящее время, в Пермском крае расположено 2 (заповедники
«Вишерский» и «Басеги») ООПТ федерального значения, 263 (за
исключением
охотничьих
заказников)
охраняемые
территории
регионального значения, 51 ООПТ местного значения (рисунок). Общая
площадь всех охраняемых территорий Пермского края составляет около
1,34 млн. га. Охраняемые территории федерального и регионального
значения представлены 6 категориями: государственный природный
заповедник, охраняемые ландшафты, памятники природы, природные
резерваты, историко-природные комплексы и заказник [3].
©
Санников П. Ю., 2012
143
Рисунок. Распределение ООПТ по природно-географическим
районам Пермского края
Несмотря на относительно большое число охраняемых территорий,
сеть ООПТ края является во многом неполноценной. К числу
обстоятельств обусловливающих этот факт относятся:

неравномерное распределение охраняемой площади по
природным регионам края;

неравномерное распределение охраняемой площади по типам
экосистем края;

деградация части ООПТ в результате возрастающей
рекреационной и других видов нагрузок;
144

ряд
видов
живых организмов занесенных в Красные
книги Российской Федерации и Пермского края остаются вне
территориальной охраны.
Существующая сеть особо охраняемых природных территорий не
достаточно полно отражает природное разнообразие Пермского края,
являясь нерепрезентативной. Таким образом, не выполняется ряд важных
экосистемных функций, что приводит к ряду негативных эффектов
(снижению биоразнообразия, гибель отдельных видов живых организмов,
снижение устойчивости экосистем). Все это отрицательно отражается на
экологической, социальной и экономической сферах жизни региона.
Для
решения
данной
проблемы
необходима
оценка
репрезентативности сети ООПТ Пермского края.
Для комплексной и полноценной оценки репрезентативности сети
особо охраняемых природных территорий Пермского края в первую
очередь необходимо изучение собственно природного разнообразия
региона. Для выполнения данной задачи предполагается использование
классических естественнонаучных работ (монографий, диссертационных
исследований, статей), исследующих природные особенности Прикамья, с
различных позиций (геология, гидрология, метеорология, почвоведение,
ботаника, зоология, ландшафтоведение и т.п).
Для дополнения и уточнения полученных сведений следует
организовать серию комплексных полевых обследований конкретных
ООПТ, а также территорий перспективных для их создания. Следует
отметить, что для обеспечения необходимой комплексности таких
обследований, к участию в них должны привлекаться специалисты
соответствующих направлений (геология, гидрология, метеорология,
почвоведение, ботаника, зоология, ландшафтоведение и т.п.), а сами
полевые работы следует организовать во всех основных природногеографических регионах Пермского края. Также, для получения
современной информации о состоянии растительности активно следует
использовать мультиспектральные данные дистанционного зондирования
Земли (ДДЗЗ) (Landsat TM, SPOT, ASTER и др.).
Обработку полученных данных целесообразно производить с
помощью ряда геоинформационных систем ArcGIS, ENVI, Erdas Imagine.
Итоговые результаты работы должны быть сформированы в виде
геоинформационной базы данных ООПТ Пермского края. Такая база
145
должна отличается достаточной полнотой,
включенных
туда
данных, простотой в работе и использовании и высокой образностью [4].
Методологической основой настоящего исследования станут работы
ведущих отечественных (работы В.В. Дежкина, Ф.Р. Штильмарка, Г.Ф.
Морозова, Н.Ф. Реймерса, Ю.Г. Пузаченко, Т.О. Яницкой, Д.А. Аксенова,
В.Г. Кревера, М.С. Стишова). и зарубежных научных школ (Опыт
организации Панъевропейской экологической сети, GAP-анализа, а также
работы WWF и UNEP), занимающихся проблемой охраны природы
Таким образом, к концу исследования предусматривается получить
следующие научные результаты:
1.
Наполнение геоинформационной базы данных ООПТ
Пермского края;
2.
Оценка репрезентативности сети ООПТ Пермского края
относительно природного разнообразия;
3.
Разработка рекомендаций по дополнению сети ООПТ
Пермского края.
Оценка репрезентативности сети охраняемых территорий Пермского
края позволит выработать научно-обоснованные рекомендации по
дополнению сети ООПТ. Кроме того, накопленный материал послужит
основой для дальнейших работ в данной сфере, а также станет
эффективным инструментом по принятию грамотных управленческих
решений касающихся вопросов охраняемых территорий.
Библиографический список
1. Реймерс, Н. Ф. Особо охраняемые природные территории [Текст] / Н.
Ф. Реймерс, Ф. Р. Штильмарк — М. : «Мысль», 1978. — 295 с.
2. Кревер, В. Г. Особо охраняемые природные территории России:
современное состояние и перспективы развития [Текст] / В. Г. Кревер, М.
С. Стишов, И. А. Онуфреня – М. : WWF России, 2009. – 455 с.
3. Бузмаков, С. А. Состояние региональных особо охраняемых
природных территорий Пермского края [Текст] / С. А. Бузмаков, А. А.
Зайцев // Вестник Удмурт. ун-та. Серия Биология. Науки о земле. Ижевск,
2011. – № 3 – С. 3-12.
4. Санников, П. Ю. Геоинформационная база данных ООПТ Пермского
края [Текст] / П. Ю. Санников // Вестник молодых ученых ПГНИУ : сб.
науч. тр.: в 2 т. – Пермь : Перм. гос. нац. иссл. ун-т, 2011. – т. 1. – С. 64-73.
146
УДК 631.445.416.4:361.41
ТРАНСФОРМАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА В ЧЕРНОЗЕМЕ
ОБЫКНОВЕННОМ КАМЕННОЙ СТЕПИ ПОД ВЛИЯНИЕМ
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
Е. В. Сычева33
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: Sa.helena@mail.ru
Понятие плодородия почвы связано, прежде всего, с
обеспеченностью доступным азотом. Азотный фонд чернозема
обыкновенного во многом зависит от экологических факторов и
агрогенной
среды
почвообразования,
которые
определяют
микробиологическую деятельность. Степень проявления этих факторов
коррелирует с климатом, растительностью, генетической природой почвы,
интенсивностью и типом агротехнического воздействия [5,7]. Учет
динамики изменения соединений азота необходим, как для понимания
процессов происходящих в почве, так и для разработки практических
мероприятий, направленных на оптимизацию азотного режима в
агроэкосистемах.
Целью проводимого исследования стало изучение трансформации
соединений азота под воздействием агроэкологических факторов. В
соответствии с поставленной целью нами были решены следующие
задачи: определено содержание минеральных форм азота, в частности,
щелочногидролизуемого, аммонийного и нитратного; определена
активность фермента уреазы - участвующего в круговороте азота.
Исследованию подвергся пахотный горизонт, как один из главных в
агрогенной почве. Он изменен по составу, режиму функционирования и
биологическим
характеристикам.
Агроэкологические
факторы
почвообразования включают изменения
показателей биологической
активности, климатических условий и агротехнических мероприятий,
исследование влияний которых и посвящена данная работа.
Объектом
исследования
стал
чернозем
обыкновенный
среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый. Исследования
проводили в стационарном опыте заложенным на территории опытных
©
Сычева Е. В., 2012
147
полей ГНУ Воронежского НИИСХ им. В.В.Докучаева. Изучались две
системы обработки почвы, вспашка на глубину 15-17 см и поверхностная
обработка на глубину 6-8 см. Использовали две системы удобрений с
контрольным вариантом без удобрений. Вопрос азотного питания гороха
наиболее сложный и нет единого мнения о целесообразности внесения
азотных удобрений под эту культуру. Вследствие этого нами была
исследована следующая схема опыта: Вариант 1 – контроль, без внесения
удобрений; Вариант 2 – суперфосфат и калийная соль в дозе P40K40;
Вариант 3 - суперфосфат и калийная соль в дозе P30K30+P10 в рядки.
Культура севооборота – горох посевной - Сорт Дударь - Pisum sativum L.
Нами проведено исследование сезонного цикла характерного для пахотной
почвы, а именно два периода – весеннего предпосевного и осеннего,
периода сбора урожая. Экспериментальная работа
выполнялась
маршрутно-полевыми
и
лабораторно-аналитическими
методами.
Лабораторно-аналитические исследования проводились в соответствии с
общепринятыми в почвоведении и экологии методами [2,10].
Почва опытного участка характеризуется благоприятными физикохимическими и агрохимическими показателями: нейтральная и близкая к
нейтральной реакция почвенного раствора; гидролитическая кислотность
1,01 единиц. Степень насыщенности основаниями очень высокая и
достигает 98%. В ППК среди поглощенных катионов основное место –
около 85% занимают ионы кальция, 10-12% - ионы магния. Сумма
поглощенных оснований составляет - 44,7 мг-экв/100 г почвы. Обменный
кальций – 37,8 мг-экв/100 г почвы, обменный магний 6,0 мг-экв/100 г
почвы, содержание гумуса – 6,4%.
Чернозем имеет среднюю
обеспеченность азотом, доступными формами фосфатов и калия для
зернобобовых культур.
Нами проведены исследования активности фермента уреазы, так как
с ним связаны процессы гидролиза и превращения в доступную форму
азота мочевины, которая в значительных количествах может
образовываться в качестве промежуточного продукта метаболизма
азоторганических соединений (рис.1).
148
Рис.1. Активность уреазы при различной основной обработке почвы.
Нами установлено, что активность фермента уреазы за весенний
период была выше на вариантах со вспашкой. Вспашка на большую
глубину способствовала выравниванию температурных колебаний и
улучшала водно-воздушный режим, что усиливало мобилизационные
процессы, т.к увеличивалась и мощность окультуренного слоя [6].
Лимитирующим фактором биологических процессов является влажность, а
приемом ее регуляции выступает
механическая обработка, путем
сохранения и удержания имеющейся влажности [3]. Метеорологические
условия в год (2011) проведения полевых опытов был крайне
неблагоприятным. Лето с высокой температурой воздуха при безоблачной
погоде привели к иссушению почвы. В сложившихся условиях
биологическая активность почвы была низкая. К концу июля плоскорезная
обработка способствовала меньшему испарению влаги и как следствие
большей активности уреазы.
Минеральные удобрения способствуют увеличению уровня уреазной
активности, которые служат для почвенных микроорганизмов
дополнительным источником питания (рис.2).
149
Рис.2. Активность уреазы при различных дозах минеральных
удобрений.
Фосфорно-калийные
удобрения
усиливают
деятельность
азотфиксирующих микроорганизмов почвы, активизируют развитие
бактерий
минерализующих
азотные
соединения.
Наибольшую
результативность дали удобрения в дозе Р30К30+Р10, что значительно
превосходит уровень уреазной активности в почве контрольного участка.
Влияние вышеуказанных средств химизации и основной обработки
почвы на содержание щелочногидролизуемого азота показало, что по всем
вариантам
опыта
происходит
увеличение
содержания
щелочногидролизуемого азота. Тем не менее, варианты опыта со
вспашкой, обеспечивают более благоприятные условия для протекания
физико-химических и биологических процессов в почве (табл.1).
Вспашка повышает циркуляцию почвенного кислорода, регулирует
влажность и реакцию почвенного раствора, что усиливает активность
почвенной микрофлоры [4]. Она в свою очередь, участвует в разложении
азотсодержащих
органических
веществ.
Содержание
щелочногидролизуемого азота при вспашке в среднем больше на 2,3-2,5
мг/100 г почвы. Так же необходимо отметить, что на вариантах со
вспашкой
прослеживается
более
равномерное
снижение
щелочногидролизуемого азота с глубиной.
Подобное
явление вызвано тем, что вспашка обеспечивает
благоприятные условия для развития корневой системы, которая свободно
развивается в рыхлой пахотной почве [9].
150
Таблица 1
Вариант
Вспашка,
15-17 см
Плоскорез,
6-8 см
Содержание щелочногидролизуемого азота
N щелочногидролизуемый,
мг\100 г.почвы
Глубина,
Удобрения
см
2011 г.
май
июль
0-10
21,05
23,70
10-20
18,05
22,40
20-30
16,55
22,00
0-10
19,95
22,00
P40K40
10-20
15,35
20,10
20-30
11,75
18,90
0-10
18,45
21,30
P30K30+P10
10-20
15,60
17,10
20-30
14,35
16,50
0-10
17,80
21,70
10-20
16,50
20,00
20-30
15,00
17,80
0-10
18,86
19,60
P40K40
10-20
18,76
19,00
20-30
15,96
19,80
0-10
16,30
20,50
P30K30+P10
10-20
16,24
17,70
20-30
11,11
15,00
Увеличение корневой массы способствует усилению ризосферного
эффекта, обеспечивающего более равномерное снижение содержания
щелочногидролизуемого азота с глубиной [8]. Исследования по влиянию
различных доз удобрений в комплексе со вспашкой показывают
равнозначность
своего
воздействия
на
содержание
щелочногидролизуемого азота. На вариантах со вспашкой, при дозе P40K40
содержание щелочногидролизуемого азота увеличилось на 2,05 мг/100 г
почвы и при дозе P30K30+P10 за 2011 год на 2,85 мг/100 г почвы.
Влияние удобрений на содержание щелочногидролизуемого азота
заметно и при плоскорезной обработке. Наиболее эффективной
оказывается доза P40K40 (содержание щелочногидролизуемого азота
больше за весенний период на 3,92 мг/100 г почвы и 2,36 мг/100 г почвы
за осенний период) по сравнению с дозой P30K30+P10.
151
Исследование аммонийного азота (N-NH4)
показало, его
большее содержание на вариантах со вспашкой. В вариантах с
плоскорезной обработкой максимальное количество аммонийного азота
отмечено осенью - 14.4 мг/кг (табл. 2). Низкое содержание аммонийного
азота связано с превращением его в другие формы, а так же
использованием растениями и почвенными микроорганизмами.
Таблица 2
Содержание аммонийного азота в 0-30 см слое
вспашка
плоскорез
Доза
удобрений весна осень весна осень
контроль
12,5
мг/кг
15,3
мг/кг
8,8
мг/кг
12,0
мг/кг
P40K40
14,6
мг/кг
18,5
мг/кг
9,1
мг/кг
14,4
мг/кг
P30K30+P10
13,8
мг/кг
18,0
мг/кг
10,8
мг/кг
13,5
мг/кг
Разность между max и min показателем содержания обменнопоглотительного аммония в течение одного вегетационного периода
достигает значение величин от 8.8 мг/кг до 18.5 мг/кг. Под действием
суперфосфата и калийной соли содержание аммонийного азота
увеличивается, достигнув наибольшего значения на вариантах с
использованием дозы 40 кг д. в на 1 га.
Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют о
том, что количественное содержание нитратного азота в течение
вегетационного периода динамично и имеет широкий интервал колебания
(табл. 3). В почве опытных участках установлено влияние приемов
обработки на содержание нитратного азота в течение весенне-осеннего
периода. При вспашке нитратного азота больше. Это различие мы
объясняем более интенсивным процессом нитрификации, связанного с
созданием благоприятного водно-воздушного режима для минерализации
почвенно-органического вещества и деятельности нитрифицирующих
152
бактерий. Весной количество N- NO3 было от 8,4 до 16,8 мг/кг,
максимальное содержание было отмечено в период сбора урожая - 17,024,0 мг/кг.
Таблица 3
Содержание нитратного азота в 0-30 см слое
вспашка
плоскорез
Доза
удобрений весна
осень
весна
осень
контроль
14,5
мг/кг
20,3
мг/кг
8,4
мг/кг
17,0
мг/кг
P40K40
16,8
мг/кг
23,7
мг/кг
12,1
мг/кг
18,8
мг/кг
P30K30+P10
16,0
мг/кг
24,0
мг/кг
12,8
мг/кг
19,3
мг/кг
Таким образом, нами установлено усиление процесса нитрификации
в трансформации азотистых соединений в почве. Активность
нитрификации определяет уровень еѐ плодородия [4]. Нитрификация
ограничивает уровень аммиака в почве и тем самым предотвращает его
токсичность для корней растений, снабжает растения анионной формой
азота (NH3), которая очень важна в азотном питании молодых растений.
Наибольшая эффективность агротехнических приемов достигается
путем качественной и своевременной обработки почвы, обеспечивающий
накопление влаги и питательных веществ.
При возделывании зернобобовых культур немаловажное значение
имеет
обеспеченность
почвы
фосфором.
Установлено,
что
фосфорнокислые соли оказывают большое влияние на образование
клубеньков у гороха. Кроме того фосфорная кислота усиливает развитие
корневой системы гороха и увеличивает число корневых волосков [8].
Корневые выделения гороха обладают высокой растворяющей
способностью, под действием которых труднорастворимые соединения
фосфора переходят в усеваемые формы, вследствие чего благодаря
153
влиянию
нирификаторов происходит увеличение содержания
подвижных P2O5. Итак, фосфорно-калийные удобрения способствуют
лучшему усвоению и большей минерализации азотных соединений.
Вспашкой удобрения распределяются в слой более устойчивого
увлажнения, где в основном и находится корневая система растений.
Выводы:
1.
Под посевом гороха, без применения азотных удобрений
происходит некоторое увеличение содержания доступных форм азота.
Согласно литературным данным это увеличение осуществляется за счет
корневых выделений бобовых растений и пожизненного отмирания
корневой системы.
2.
Минеральные удобрения приводят к усилению биохимических
процессов, связанных с трансформацией азота в почве, накоплению
доступных соединений азота за счет самой почвы. Наибольшее увеличение
неорганических форм азота обнаружено на варианте с дозой P40K40 .
3.
Система обработки почвы включающей вспашку на глубину
15-17
см активизирует биохимические процессы, которые
распространяются на большую глубину, и увеличивается содержание
нитратов.
Библиографический список
1.
Адерихин, П. Г Азот в почвах центрально-черноземной полосы
[Текст] / П. Г. Адерихин, А. П. Щербаков. – Воронеж : ВГУ, 1974. – 168 с.
2.
Девятова, Т. А. Биодиагностика почв [Текст] / Т. А. Девятова, Т. Н.
Крамарева. – Воронеж : Издательско-полиграфический центр
Воронежского государственного университета, 2008. – 140 с.
3.
Илялетдинов,
А.
Н.
Микробиологические
превращения
азотсодержащих соединений в почве [Текст] / А. Н. Илялетдинов. – Изд-во
«Наука» КазССР, 1976. – 284 с.
4.
Кудеяров, В. Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений
[Текст] / В. Н. Кудеяров. – М. : Наука, 1989. – 216 с.
5.
Назарова, Л. Ф. Современные проблемы почвоведения [Текст] / Л. Ф.
Назарова М. : Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2000. –
672 с.
6.
Сергеев, В. С. Агроэкологическая оценка и воспроизводство
плодородия черноземов республики Башкортостан [Текст] : автореф. дисс.
д-ра биол.наук. – Уфа, 2010. – 41 с.
154
7.
Таргульян, В. О. Память почв: Почва как память биосферногеосферно-антропосферных взаимодействий [Текст] / В. О. Таргульян, С.
В. Горячкин – Изд-во ЛКИ, 2008. – 692 с.
8.
Азотный фонд и биохимические свойства почв Башкирии [Текст] /
под ред. Н. В. Хрулева, Ф. Х. Гайфуллина, Н. А. Лошадкина. – Башкирия :
изд-во Академия наук СССР Башкирский филиал Института биологии,
1977. – 148 с.
9.
Эволюция черноземов [Текст] / под ред. Акад. РАСХН А.
П.Щербакова и канд.биол.наук И. И.Васенева. – Воронеж : Изд-во
Воронеж. ун-та, 2000. – 412 с.
10. Яблонских, Л. А. Полевые и лабораторные исследования при
выполнении дипломных работ [Текст] : учебное пособие по специальности
013000 – Почвоведение. Дисциплина ОПД Ф 04 – География почв. –
Воронеж : гос. ун-т. каф. география почв.— Воронеж, 2003 – 51 с.
УДК 630*(470.3)
ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСНОГО ОПАДА В НАСАЖДЕНИЯХ
ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ
Е. Н. Тихонова, Г. А. Одноралов, И. В. Бокова34
ФГБОУ ВПО Воронежская государственная лесотехническая академия
E-mail: tichonova-9@mail.ru
Исследования,
проводимые
в
Острогожском
лесничестве
свидетельствуют о том, что в дубравах южной лесостепи количество
древесного опада почти в два раза меньше, чем в дубняках типичной
лесостепи. Причем, масса опада зависит от условий местопроизрастания.
Наибольшее количество органического вещества поступает в дубовом
лесу, произрастающем на лессовидных суглинках и наименьшее – на
засоленных глинах. На мелах полнота дубняка очень низкая (0,5), в
результате чего, у деревьев хорошо развита крона, дающая большое
количество листового опада – 2013 кг/га.
От величины общего опада, листовой опад составляет от 91 до 97,6
%. На долю мелких веток приходится от 2,32 до 8,40 %.
©
Тихонова Е. Н., Одноралов Г. А., Бокова И. В., 2012
155
Обращает на себя внимание, что в дубовых насаждениях,
произрастающих на мелах, на долю листьев сопутствующих пород
приходится всего лишь 5,5 %. Основная масса опада здесь представлена
листьями дуба. В дубравах на засоленных глинах и, особенно на
лессовидных суглинках, резко возрастает в массе опада количество
листьев сопутствующих пород, на долю которых приходится от 39 до 44
%. В первых преобладают листья подлесочных пород: бересклета, груши,
клена татарского и полевого, а в дубовом лесу, на суглинке – листья
сопутствующих пород, образующих 1 и 2 ярус: клен остролистный и липа.
Увеличение в составе опада доли листьев других древесных и
кустарниковых пород оказывает существенное влияние на химизм опада и
подстилки, скорость их разложения и обогащение минеральными
элементами лесных почв (таблица). Кроме лиственного опада травянистая
растительность, развивающаяся под пологом леса, оказывает существенное
влияние не только на интенсивность биологического круговорота азота и
зольных элементов, но и на химический состав лесных почв, на
содержание в них подвижных питательных веществ. Это влияние начинает
проявляться ранней весной с развитием эфемероидов (первая фаза).
Таблица
Количество древесного опада в дубравах южной лесостепи (в
числителе – количество листового опада, кг/га; в знаменателе - % от
общего количества опада)
Состав пород
Дубняк на
Дубняк на
Дубняк на
лессовидных
засоленных
меловых
суглинках
глинах
отложениях
Листья дуба
1470
11500
1900
55,77
61,20
92,18
Листья клена
518
35
остролистного
19,65
1,86
Листья липы
14
11,91
Листья клена полевого
70
64
2,65
3,40
Листья клена татарского
85
75
3,22
3,99
Листья бересклета
16
129
0,60
6,86
Листья яблони
75
3,99
156
Листья груши
-
Листья березы
-
Листья терна
-
Мелочь
-
Ветви
Всего
120
1,63
2636
108
5,74
40
2,13
24
1,28
21
1,12
158
8,40
1879
113
5,50
48
2,32
2061
В лиственных насаждениях – дубняках, осинниках и березняках,
ранней весной одновременно с таянием снега, появляются первые
весенние травы – сибирская пролеска, иногда сплошь покрывающая
поверхность почвы. На серой лесной почве в дубовом лесу надземная
масса ее достигает 33 – 57 кг/га, а в осиновом – до 190 – 254 кг/га. В тех же
насаждениях, но произрастающих на светло-серой лесной почве
количество органического вещества, создаваемое надземной массой
пролески сибирской, резко понижается, достигая в отдельные годы 10 – 41
кг/га. В конце апреля – начале мая пышное развитие получают и другие
эфемероиды – ветренница, медуница, хохлатка, покрывающие сплошным
пестрым ковром поверхность почвы в дубовом и осиновом лесу на серой
лесной почве. А на светло-бурой почве под дубняком получает развитие
типичный представитель боровой весенней растительности – сон-трава.
Общая масса надземных эфемероидов колеблется в широких
пределах: на серой лесной почве от 221 до 346 кг/га, на светло-бурой – от
24,3 до 54,2 кг/га. Причем, наиболее пышного развития эфемероиды
получают под пологом осинника.
Количество общей органической массы, создаваемое эфемероидами,
сильно колеблется в различные годы и зависит от погодных условий
весны. Помимо этого на их развитие влияют особенности погоды в
предшествующие лето, осень, и особенно зимы. После засушливого лета
или осени, или холодной и малоснежной зимы, появление эфемероидов в
лиственных насаждениях резко сокращается, а некоторые виды весенних
трав и вовсе исчезают.
157
УДК 631.87
НЕТОКСИЧНЫЕ ОТХОДЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В
СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
К. Ю. Толкалина35
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: tolkalinakris@mail.ru
Отходы производства и потребления, образующиеся в настоящее
время в огромных количествах, представляют угрозу для окружающей
среды. По данным Росстата, только растительных отходов за год
формируется более 180 млн т, около 120 млн т животноводческих, более
2,5 млн. т осадков сточных вод. Вместе с тем, сельское хозяйство страны
испытывает острый дефицит в органических удобрениях. При этом многие
виды отходов содержат в своем составе ценные питательные вещества и
могут быть использованы в качестве вторичного материального ресурса
[2]. Таким образом, это позволит вернуть в ресурсный цикл значительную
часть органических и других отходов.
Перспективный метод по утилизации нетоксичных отходов является
биологический, который позволяет использовать организмы редуценты
для трансформации отходов. При биологической утилизации отходов
создают условия для доминирования определенных видов, оказывающих
наибольшее влияние на качество конечного продукта [4].
Нетоксичные отходы можно разделить на следующие группы:
1.Отходы животного происхождения (навоз, птичий помет);
2.Растительного происхождения (подсолнечная лузга, отход грибного
производства, опилки); 3.Минеральные (адсорбенты газопереработки
(цеолиты),
зола
подсолнечной
лузги);
4.Органо-минеральные
(обезвоженные осадки бытовых и сточных вод).
Трансформация отходов производится с помощью различных
методов, так при трансформации животноводческих отходов используется
метод – вермикомпостирования, растительных отходов (подсолнечниковой
лузги) – микробное компостирование, для отходов газоперерабатывающих
предприятий (цеолитов) – через выбор рецептуры обогащения
минеральными добавками, для золы лузги и обезвоженных осадков
©
Толкалина К. Ю., 2012
158
сточных вод – путем утилизации
почвенной среде [4].
биотическим
комплексом
в
Методологические подходы к проведению биологической
утилизации отходов [4]
Эффекторы
Состояние
объекта
Изменения
среды
Исследования по влиянию
отходов на качество среды
для жизни биологических
объектов.
Исследования по влиянию
биологических объектов на
отходы
Биохимически
е
Биометрические
Изменения
количествен-
Продукционные
ного состава
Изменения
химического
состава
Синергия
Биоэкологические
исследования
Изменения
микробиологических
сукцессий
Внутрипопуляционные
отношения
Межпопуляционные связи
Качественные
Фитосанитарные
наблюдения
Рис.1. Общая методологическая схема
Воронежская область по стране занимает одно из ведущих мест по
производству растительного масла. В результате маслоэкстракционного
производства образуется большое количество отходов, таких как лузга
подсолнечника и ее зола. К примеру, за год на предприятиях переработки
подсолнечника образуется около 250 000 т лузги подсолнечника [1].
Большая их часть захоранивается на полигонах, что требует
дополнительных
финансовых
затрат,
тем
самым
повышается
себестоимость масла. Поэтому проблема утилизации и использования
отходов маслоэкстракционного производства является весьма актуальной
на сегодняшний день и в нашей области.
В настоящее время существует несколько областей применения
лузги: традиционное использование лузги в качестве кормовой добавки в
животноводстве и птицеводстве, использование лузги при выращивании
грибов, использование лузги для получения биогаза и др. Производство
биогаза позволит решить сразу несколько проблем агропромышленного
159
комплекса: решение проблемы отходов, а так же решение
энергетических проблем сельского хозяйства.
Биогазовая энергетика – это еще источник дешевых комплексных
органических удобрений, которые образуются как сопутствующий продукт
при производстве биогаза. Например, ежедневный органический
потенциал переработки навоза от единицы КРС составляет 0,25 кг азота,
0,13 кг оксида фосфора, 0,3 кг оксида калия и сравним с 1 кг комплексных
удобрений [5].
В ряде исследований было показано, что лузга не может
использоваться в качестве удобрения без изменения ее первоначальных
свойств.
Наиболее экологически приемлемым и современным способом
переработки органических отходов, таких как лузга подсолнечника,
является вермикомпостирование – переработка различный органических
отходов с использованием различных рас дождевых червей [3] в
результате которого получается биогумус – продукт, обладающий
ценнейшими агроэкологическими свойствами. Внесение вермикомпоста в
почву способствуют увеличению в ней обменных форм фосфора и калия,
характеризуются более высокой емкостью поглощения и более низким
уровнем подвижных форм некоторых тяжелых металлов. В разлагающихся
органических субстратах происходит минерализация с переходом
биогенных элементов в подвижные формы, доступные высшим растениям.
Также все виды биогумуса при различных погодных условиях
способствуют
снижению
накопления
цезия-137.
Использование
вермикультуры в сельском хозяйстве дает возможность наладить
безотходную технологию сельскохозяйственного производства, то есть
переработку трудноразлагаемых отходов, таких как лузга подсолнечника и
гречихи.
Выводы
Повышение эффективности земледелия за счет снижения
расходов на приобретение удобрений.
Максимальное
вовлечение
отходов
производства
в
хозяйственный оборот.
Выполнение программных мероприятий по переработке и
обезвреживанию отходов.
160
Сокращение площадей
земель, отчуждаемых под свалки и
полигоны.
Библиографический список
1.
Алпатов, Б. П. Доклад об экологической обстановке в Воронежской
области в 2005 году [Текст] / Б. П. Алпатов, Л. Г. Калинина, И. В.
Кукушкина, С. М. Сысоев, Т. Д. Павлушева, А. И. Сушков. – ОрелВоронеж : Воронежский государственный университет, 2006. – 96 с.
2.
Ненайденко, Г. Н. Послеспиртовая барда в качестве органического
удобрения [Текст] / Г. Н. Ненайденко, О. С.Журба, В. Д. Шереверов и др. //
Ликероводочное производство и виноделие. – №7 (103). – 2008. – С. 12-15.
3.
Пчеленок, О. А. Вермикультивирование как ресурсосберегающая
технология в сельскохозяйственном производстве [Текст] / О. А. Пчеленок
Т. А. Дмитровская // Современные наукоемкие технологии. – Орел, 2007. –
С. 85-86.
4.
Филиппова, А. В. Экологическая оптимизация биоутилизации и
использования нетоксичных отходов в агроэкосистемах Южного Урала
[Текст] : автореф. дис. д. б. н. / А. В. Данков. – М., 2010. – 47с.
5.
http://aenergy.ru/2015
УДК 630*581.11
ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВИДОВ РОДА
ABIES MILL. В ДЕНДРАРИИ ВГЛТА
Л. В. Туркова, В. Д. Дорофеева36
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: spils2012@yandex.ru
Дендрарий
Воронежской
государственной
лесотехнической
академии расположен в Центрально- Черноземном районе европейской
части России, в лесостепной зоне с умеренно- континентальным климатом.
Заложен дендрарий в 1951-1952 г.г., площадь дендрария 4, 2 га. В
коллекции насчитывается около 270 видов и форм деревьев и кустарников.
Из рода Abies Mill. – 12 видов. Коллекционный материал со дня высадки
постоянно
изучается,
проводятся
фенологические
наблюдения,
исследуется характер роста и физиологическое состояние растений.
©
Туркова Л. В., Дорофеева В. Д., 2012
161
Пихты различного эколого – географического
происхождения
имеют ряд биологических особенностей и приспособительных свойств,
связанных с природными условиями их родины.
Нами были проведены многолетние исследования по состоянию
девяти видов пихт, произрастающих в дендрарии ВГЛТА: пихта
бальзамическая – Abies balsamea (L.) Mill, пихта субальпийская – A.
lasiocarpa Nutt, пихта Фразера – A. fraseri (Pursh) Poir, пихта Вича – A.
Veitchi lindl, пихта сибирская – A. sibirika Ldb., пихта белокорая – A.
nephrolepis Maxim, пихта целонолистная – A. holophylla Maxim, пихта
одноцветная – A. concolor Lindl. Et Gord., пихта белая – A. alba Mill.
Высажены в дендрарий в 1975 г. 5 – летними саженцами, привезенными
из ЛООС в количестве 19 экземпляров. В возрасте 30 лет средняя высота
из составила 4,5 метра, диаметр ствола 14-16 сантиметров. В первые годы
пихты росли медленно, затем прирост в высоту увеличился.
Важнейшей особенностью в жизни растений, оказывающих
значительное
влияние
на
успешную
интродукцию,
является
продолжительность роста побегов.
Пихты, произрастающие в одинаковых почвенно-климатических
условиях, имеют различный сезонный прирост побегов, т.е. проявляются
их индивидуальные особенности. Величина прироста измеряется по годам
и зависит от погодно-климатических условий. Большая часть годового
прироста приходится на май. Период роста побегов равен 59,5±0,5 дней.
Хорошим ростом характеризуется пихта субальпийская, пихта
цельнолистная, пихта белая европейская.
В таблице 1 представлены показатели по продолжительности роста
побегов и годичный прирост главного побега.
В условиях дендрария все виды пихт оказались морозостойки,
требовательны к богатству и влажности почвы и относительно устойчивы
к засушливым условиям.
Одним из важных показателей физиологического состояния
растений является их водный режим, который складывается из процессов
поглощения, передвижения и усвоения воды, а так же потери воды в
процессе транспирации.
162
Таблица 1
Продолжительность роста побегов и годичный прирост главного побега у
пихт
Вид
Средний рост, см
Средняя
продолжительность
2009
2010
2011
роста побегов, дней
м±т
м±т
м±т
Abies
Balsamea
Abies fraseri
24.1±3.2
16.2±1.0
31.6±1.7
58.0±1.5
18.5±1.1
17.4±1.0
17.0±1.3
59.6±0.8
Abies veitchii
Abies
Lasiocarpa
Abies sibirica
Abies
Nephrolepis
Abies
Holophyiia
Abies
concolor
Abies alba
12.4±1.5
30.7±1.4
17.1±0.7
17.1±0.7
18.6±3.5
39.3±3.5
61.3±0.8
60.0±1.5
18.6±1.5
22.1±3.2
17.7±0.7
18.2±2.5
20.2±3.2
24.1±3.2
61.3±0.8
58.3±1.4
17.8±1.8
16.0±1.5
29.6±2.2
61.6±0.8
29.7±3.3
16.0±0.5
31.6±2.1
58±1.5
19.5±1.0
16.1±1.5
41.0±2.4
58.6±0.8
Нами определялись такие показатели водного режима, как
оводненность
тканей
хвои,
интенсивность
транспирации,
водоудерживающая способность и водный дефицит. Исследования
проводили по общепринятым методикам.
В условиях лесостепной зоны, где часто наблюдаются засушливые
периоды наиболее стабильным показателем является водный дефицит,
максимальная величина которого даже при длительной засухе не
превышала 10-19%. По всей вероятность, именно стабильность этого
показателя напряженности водного режима хвои и является признаком
устойчивости всех видов пихт к неблагоприятным факторам. Установлена
также тесная корреляция между водным дефицитом и транспирацией хвои
( 0,83 при Р<0,05) . Считается, что такая зависимость этих показателей
обнаруживается в связи с тем, что дефицит влаги характеризует изменение
подвижной свободной воды, расходуемой на транпирацию.
Известно, что растения, произрастающие в условиях недостатка
влаги, в течение вегетации характеризуются более высокими
163
водоудерживающими
силами, значительными
величинами
сосущей
силы
клеточного
сока
и
низкой
относительной
тургоресцентностью листьев по сравнению с растениями оптимального
фона влажной почвы.
Таблица 2
Водоудерживающая способность хвои разных видов пихты,
(потери воды в % от сырого веса).
ВИД
2 часа
4 часа
24 часа
Abies balsamea
8.59±0.05
13.70±0.11
38.77±0.32
Abies fraseri
8.01±0.04
13.94±0.14
39.00±0.34
Abies Lasiocoarpa 9.00±0.07
13.85±0.11
38.63±0.36
Abies veitchii
8.97±0.05
14.00±0.12
38.78±0.31
Сравнивая полученные данные по водоудерживающей способности
хвои разных видов пихт, можно сделать вывод, что все они
характеризуются довольно высокими показателями водоудерживающей
способности (таблица 2). Это, вероятно, и позволило им приспособиться к
местным условиям обитания.
Довольно экономно расходование влаги позволило пихтам
приспособиться к относительно засушливым условиям.
Наши исследования дают возможность предполагать, что 9 видов в
дендрарии ВГЛТА успешно адаптировались и могут использоваться в
лесном хозяйстве (пихта сибирская, пита белокорая, пихта цельнолистная)
и
садово-парковом
строительстве
(пихта
одноцветная,
пихта
бальзамическая, белая европейская), а так же в аллельных и одиночных
посадках.
Библиографический список
1. Лапин, П. И. Интродукция лесных пород. [Текст] / П. И. Лапин. – М :
Наука, 1983 – 210 с.
2. Лапин, П. И. Оценка перспективности интродукции древесных растений
по визуальным наблюдениям. Опыт интродукции древесных растений.
[Текст] / П. И. Лапин. – М., 1983. – 120 c.
3. Нестерович, Н. Д. Интродукция и селекция растений [Текст] / Н. Д.
Нестерович. – М., 1972. – 80 c.
4. Веретенников, А. В.Практикум по физиологии растений [Текст] : учеб.
пособие / А. В. Веретенников. – Воронеж : ВГУ, 1993. – 156 с.
164
УДК 581.9(571.63)
ФЛОРИСТИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФЕНОМЕН ОСТРОВА
ПЕТРОВА (ЯПОНСКОЕ МОРЕ, ПРИМОРЬЕ)
В. М.Урусов1, Л. И. Варченко237
1
Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
2
Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток,
Россия
Е-mail: semkin@tig.dvo.ru
Остров Петрова находится на юго-востоке Приморья у берегов
Лазовского района - 43°54΄ с.ш. и 133°40΄ в.д. – и входит в Лазовский гос.
заповедник. От материка отделѐн почти километровым, от соседнего с
северо-востока о-ва Бельцова 1,5-километровым проливами, принадлежит
к прибрежно-морским низкогорным ландшафтом одного из самых тѐплых
урочищ Приморья. Площадь острова 33 га, наибольшая высота 124 м над
ур.м. Преобладающие горные породы – граниты. Климат муссонноконтинентальный. Однако микроклимат собственно о-ва Петрова может
оказаться более ровным из-за равномерности осадков в проливе и гораздо
более мягкой зимы.
Уникальность. Остров привлекает контрастом своих смешанных
полидоминантных лесов с доминированием хвойных грандиозной
величины, в особенности тиса, кедра, калопанакса, наличием исчезающих
на материковом побережье граба сердцелистного, клѐна ложнозибольдова,
мелкоплодника ольхолистного, актинидий, а также ели Комарова, пихты
белокорой. Отдельные особи кедра, калопанакса достигают высоты 32 м
при диаметре около 1,2 м, возрасте около 400-450 лет, отдельные лианы
актинидии острой в тисовой роще имеют диаметр у основания до 50 см, а
это значит, что их возраст не менее 250-300 лет, и они могли пережить
здесь вместе с тисом имевшийся когда-то широколиственный ярус
древостоя, выпавший здесь от старости уже столетия назад. Тисовоможжевелово-мелкоплодниковые заросли скал уникальны.
Самая загадочная экосистема – тисовая роща у подножия западного
склона с деревьями в основании до 80 см в диаметре, высотой 12-14 м и в
©
Урусов В.М., Варченко Л.И., 2012
165
возрасте до 400 лет при наличии уникальных по толщине актинидий
и лесного мака японского в живом напочвенном покрове. Тисовая роща
производит впечатление возникшей на базе древних аллей из этого вида,
не утративших общего направления посадки, после которой сменилось,
вероятно, 3 поколения деревьев.
Изученность. На острове работали ботаник И.К. Шишкин в 1930 г.,
геоботаники Б.П. Колесников и Н.Е. Кабанов в 1930-е гг., таксатор Л.Ю.
Рейнтам в 1960 г., геоботаник Г.Э. Куренцова в 1964 г., геоботаник Н.Г.
Васильев и энтомолог Л.А. Ивлиев в 1966 г., Н.Г. Васильев и зоологи Г.Ф.
Бромлей и Д.Г. Пикунов в 1967 г. Работы отчасти опубликованы (Кабанов,
1936, 1946; Васильев, Ивлиев, Хавкина, 1969). Опушечным эффектом здесь
же занимался геоботаник В.М. Тарханов (1998), почвами тисовой рощи –
Н.Ф. Пшеничникова (2001). Обилие тиса на о-ве Петрова Кабанов
объясняет деятельностью птиц и человека, причѐм последний, по его
мнению, осваивал остров в 8-12 вв. до н.э. (так у Кабанова, 1946 : 153),
оставив после себя ров и вал в северной части, наконечники стрел, монеты,
каменные каны для отопления, каменные обработанные плиты, колодец.
Жителей острова Кабанов считает первыми, кто занялся искусственным
разведением тиса и других древесных пород (стр. 153). По острову
выполнены значительные археологические исследования: по материалам
раскопок 1964-1967 гг. опубликованы очень интересные работы
(Бродянский, 1965; Окладников, Бродянский, 1979), суть которых сводится
к значительной продолжительности и разновозрастности довольно
разнообразной человеческой деятельности непосредственно на острове.
Эта деятельность связана в т.ч. со строительством укреплений, жилищ с
разными отопительными системами, которые постепенно усложнялись от
простого очага до г-образного камина с не менее чем двумя очагами.
Занимались здесь и литьѐм металлов, восстановлением после пожаров не
только жилья, но и природных экосистем, лесопосадками на завезѐнном
грунте. Последнее вскрывается почвенными разрезами. Время сооружения
укрепления с береговым валом в северо-западной части острова не
выяснено. Оно может принадлежать как кроуновской культуре (ранний
железный век в Приморье в первом тысячелетии до нашей эры – начале 1
тыс. л.н.э., когда в долинах рек сосредоточились не только охота, но
земледелие и скотоводство), так и более поздней (Окладников,
Бродянский, 1979 : 12). Установлены 3 периода древних культур на
166
острове: 1) неолитическая культура 7-4 тыс. лет назад.; 2) культура
бронзового века – это на острове 7-5 вв. до н.э. и совпадает с Янковской
культурой на берегах залива Петра Великого Японского моря, датируемой
9-5 вв. до н.э. (Приморский край: краткий энциклопед. справ., 1997), 3)
кроуновский период, датированный 1 в. до н.э. – 1 в. н.э. Что же касается
датировки строительства древней дамбы, соединявшей остров с
материком, то скорей всего она совпадала с близким к нашему времени
низким стоянием моря в позднем голоцене: в суббореале около 3,7-4 тыс.
лет назад. уровень Мирового океана был ниже современного почти на 4 м,
как и в атлантике в его термических минимумах около 5 и 8 тыс. лет назад,
а непосредственно перед субатлантиком тоже в суббореале, но уже около 3
тыс. лет назад – на 2 м. Эти периоды подходят для строительства дамбы
хотя бы потому, что пролив между о-вом и берегом почти осушался.
Наоборот, между 2 тыс. лет назад и 1 тыс. лет назад уровень моря
поднимался на 1,5-3,5 м выше современного (Петренко, 2004) и вряд ли
способствовал функционированию дамбы. Вот это и был период
оставления человеком острова. Более тщательное изучение следов
постройки скорей подтвердит еѐ приуроченность к минимуму стояния
моря: на суше следов дамбы нет, а при еѐ сооружении в эпоху высокого
моря они неизбежно были бы. К тому же и дамба и оборонительный вал,
по мнению д.г.н., профессора А.М. Короткого (устное сообщение),
построены из глыб гранита, заготовленного к югу от острова в зоне
сохранившихся и сегодня гранитных столбов перед бухтой Песчаной.
Использование каменоломни тоже облегчало низкое стояние моря.
Рассмотрим и дендромаркѐры человеческой деятельности: тис на
острове в основном в возрасте 400-450 лет, но отдельные особи, видимо
имеют и 800-летний возраст. В тисовой роще деревья высотой 12-14 м,
диаметром до 40 см на высоте груди и до 80 см у основания в возрасте
около 400 лет и такого же возраста актинидия острая, кстати, диаметром у
основания до полуметра. Если наше предположение о 3 сменившихся
здесь поколениях тиса остроконечного верно, то мы имеем дело с фактом
ландшафтного проекта, завершившегося около 2000 лет назад. Возраст
рододендрона остроконечного в роще и выше по склону не менее 200 лет,
кусты его на грани распада и, видимо, даже это поколение подлеска
появилось при более благоприятной подпологовой освещѐнности.
Наибольший возраст деревьев кедра корейского на склоне в 2000 г. был
167
примерно равен 400 годам при высоте более 30 м, диаметре 1 м и
более. Обилие ели, кедра, липы, мелкоплодника, калопанакса на обрывах и
крутых склонах северной части о-ва свидетельствует о локальности
антропогенных влияний в течение всего голоцена. Можно сделать вывод о
том, что на острове хотя бы часть особей большинства лесообразователей
достигает своего предельного возраста или по крайней мере к началу ХХ в.
достигала его.
Вот на что мы предлагаем обратить внимание: перед нами не только
стволы кедра корейского диаметром до 1,2 м на высоте груди, но именно
стройные, без искривлений на высоте сомкнутого полога крон вторичного
древостоя как бывает при возобновлении преобладания хвойных во
вторичных древостоях. Правомерен вывод, что во-первых, 400-450 лет
жизни этих кедров маркируют внутреннюю ситуацию целостной
экосистемы
субклимакса,
т.е.
полидоминантного
хвойношироколиственного леса, во-вторых, и предшествующий период связан с
точно такой же экосистемой, в которой и появился самосев учтѐнных нами
деревьев-долгожителей. И экосистема 450 лет назад не пострадала от
хозяйственной деятельности как самоцели.
Так что антропогенные влияния здесь и в древности были
щадящими, регулируемыми учѐтом интересов леса и локализованными в
пределах северной зоны контакта с поселением и непосредственно в его
северной части внутри стены-вала, где и выражены сейчас поляна и
особенно широкая опушка из кустарников. А в целом перед нами феномен
древней экологической культуры, однако, не распространившейся даже на
соседний берег.
Современная растительность о-ва Петрова ультранеморальнонеморальная
со
зримыми
чертами
консолидации
сразу
за
супралиторальной полосой и особенно в северной и северо-западной
привершинных частях, где достаточно заметно участие ели Комарова и
берѐзы шерстистой, а местами, на теневых обрывистых склонах
доминируют.
На о-ве Петрова выражены следующие ассоциации: 1)
супралиторальные злаково-разнотравные группировки с шиповником
морщинистым в зоне контакта с валунным пляжем; 2) опушка из
боярышника перистонадрезанного, яблони маньчжурской, мелкоплодника
ольхолистного, барбариса амурского, жимолости Маака высотой до 4 м с
168
лианами винограда амурского и актинидии острой на стене-вале; 3)
тисовая роща сомкнутостью 1,0 с деревьями высотой до 12-14 м,
диаметром на высоте груди до 40-50 см, у основания до 80 см в возрасте до
400 лет и громадными лианами актинидии. В 1966 г. высота тиса не
превышала 10 м (Васильев и др., 1969 : 41) и резко снижалась к опушке, а
средний диаметр был 24 см. Практически это почти мѐртвопокровный
тисовый лес с эфемероидом лесным маком японским и отмирающими 200летними кустами рододендрона остроконечного, аналог, даже гомолог Н.Г.
Васильев и А.Д. Гурьев позже обнаружат на площади 2 га на высоте 700 м
над ур. м. на северном склоне горы Чѐрная в 50 км к северу (заповедники
Дальнего Востока, 1985 : 238). Поверхность участка рощи на острове
почти ровная, понижающаяся от шлейфа северного склона и опушки к
роднику; 4) широколиственно-кедровый липово-тисовый грабовоклѐновый лес покатого северного склона, в котором в I ярусе древостоя
преобладает липа амурская, во II ярусе – тис остроконечный, в живом
напочвенном покрове – майник широколистный и черемша (лук охотский);
5) кедрово-широколиственный лес с кедром и калопанаксом
(диморфантом) грандиозной величины и папоротниковым живым
напочвенным покровом на северном склоне крутизной 15-20. Тис в III
ярусе; 6) кедровник рододендроново-марьянниковый с калопанаксом,
дубом монгольским, видами клѐна и берѐзой маньчжурской по гребню и
крутому восточному склону; 7) елово-кедрово-широколиственный лес в
верхней части крутых северного, северо-восточного и северо-западного
склонов. В древостое участвуют липа, осина, очень редкие берѐза каменная
шерстистая, пихта белокорая; 8) дубняк рододендроновый с
широколиственными породами, тисом. Отсутствие в нѐм лещины
разнолистной и леспедецы позволяет считать его коренным; 9)
гмелинополынниково-можжевелово-разнокустарниковые группировки на
скалах любых экспозиций. Можжевельники твѐрдый и даурский
представлены здесь своими приморскими подвидами (Урусов, 1981 и др.).
Возобновление можжевельников в основном вегетативное на скалах,
в тисовой роще всходы и самосев (до 20 тыс. экз./га) почти не переходят в
стадию подроста при довольно регулярной встречаемости крупного
подроста, например, в липняках: 19 тыс./га всходов, 6 тыс./га самосева, 8
тыс. подроста до высоты 0,5 м, 1 тыс. до 1,5 м, 1,8 тыс. до высоты 4 м и
более (Васильев и др., 1969 : 45).
169
В 2000 г. общее состояние экосистем о-ва Петрова было очень
близким к субклимаксовому, а следы рекреации, с сожалением отмеченные
в 1966 г. Н.Г. Васильевым с соавторами (1969), отсутствовали полностью.
Не вызывало нареканий и состояние береговых экосистем суши, которые
на рубеже неолита были примерно такими же по структуре и составу, как и
экосистемы о-ва Петрова (в этом мы полностью согласны с Н.Ф.
Пшеничниковой, 2001), но теперь представляют контраст из-за
доминирования производных широколиственных лесов.
Итак, рассмотрена проблема динамики лесных экосистем неолита,
бронзового века, кроуновской культуры (7 тыс. л.н. – 1,9 тыс. л.н.). На
побережье Приморья человеческая активность повсеместно вызывала
деградацию лесов, потерю хвойных, в первую очередь Taxus cuspidata,
Pinus koraiensis. И в то же время заселѐнный не позже, чем в неолите
малый о-в Петрова (следов древних жилищ не менее 30-40), где найдены
самые древние в мире варианты отопительных канов и древнейшие на
Дальнем Востоке следы литья металлов (Окладников, Бродянский, 1979)
мог только по времени и только отчасти совпадать с кроуновской
культурой (первое тысячелетие до нашей эры – начало 1-го тысячелетия
нашей эры), принадлежа другому народу. Потому что уцелевшие здесь
экосистемы с участием и доминированием Taxus cuspidata,
Pinus
koraiensis, Picea komarovii, Acer psendosieboldianum, Allium ochotense – к
тому же со следами искусственного восстановления хвойных! – в Корее,
Маньчжурии и на ДВ у нас не имеют аналогов и более характерны
Японии. Есть ли возможность забыть идею протокана при переселении,
вернувшись к очагу и, с развитием металлургии, железной жаровне? Да,
при жизни в более мягком климате это естественно. Однако не забудем,
что если большие народы Маньчжурии и Кореи всегда «воевали» с
природной растительностью, то малые тунгусоязычные народы
«вписывали» свой быт, своѐ хозяйство в целостную природную среду. А
есть ли другие, более материальные артефакты пребывания на острове
носителей иной культуры к эпохе бронзы? На наш взгляд, они есть даже в
описанных Д.Л. Бродянским и А.П. Окладниковым (1979 : 12) фрагментах
керамики.
Выводы. Как современные, так и древнейшие антропогенные
воздействия сконцентрированы на суше, что и привело к окончательной
деградации
хвойно-широклиственных
лесов,
может
быть,
в
170
доисторическое
время.
Но можжевеловые группировки берега
– как и на острове – сохранились достаточно хорошо не только потому, что
занимают скалы: их спасло отсутствие к ним хозяйственного интереса в
т.ч. и в глубокой древности. Сублимаксовые кедрово-грабовошироколиственные леса о-ва Петрова с ярусом тиса можно считать
феноменом точечного экологического природопользования, при котором
для кедра, ели Комарова, калопанакса, мелкоплодника обеспечивались
нормальное развитие и, вероятно, особо благоприятный режим,
включающий если не специальные ландшафтные посадки, то содействие
успеху лесовозобновления. Вполне вероятно, что не административное или
культовое предназначение острова было тому причиной, а его военностратегическая роль в древности.
Библиографический список
1. Бродянский, Д. Л. Укрепление и поселение культуры раковинных куч на
о. Петрова [Текст] / Д. Л. Бродянский // Восьмая конференция молодых
учѐных Дальнего Востока. Серия обществ. наук. тез. докл. и сообщ.
Владивосток : ДВФ СО АН СССР, 1965. – С. 56-58.
2. Васильев, Н. Г. Тис остроконечный (Taxus cuspidata Sieb. et Zucc.) и его
возобновление на о-ве Петрова (Приморский край) [Текст] / Н. Г.
Васильев, Л. А. Ивлиев, Н. В. Хавкина // Лесовосстановление в
Приморском крае : сб. науч. тр. – Владивосток : БПИ ДВФ СО АН СССР,
1969. – С. 37-50.
3. Заповедники Дальнего Востока [Текст] / М. : Мысль, 1985. – 320 с.
4. Кабанов, Н. Е. Тисовые рощи на о. Петрова в Японском море [Текст] / Н.
Е. Кабанов // Заповедники Дальневосточного края : записки Приморского
фил. гос. геогр. общ. – т. VI (XXIII). – Хабаровск, 1936. – С. 63-65.
5. Кабанов, Н. Е. Растительность о. Петрова [Текст] / Н. Е. Кабанов //
Бюлл. МОИП. отд. Биолог, 1946. – т. LI. Вып. 4-5. – С. 146-154.
6. Окладников, А. П. Древние поселения на острове Петрова [Текст] / А. П.
Окладников, Д. Л. Бродянский // Археология Южной Сибири : межвуз.
сборн. науч. работ, Кемерово : КГУ, 1979. – С. 3-13.
7. Петренко, В. С. Изменение береговой линии Приморья в пространстве и
времени [Текст] / В. С. Петренко // Гидрометеорологические и
географические исследования на Дальнем Востоке : матер. 5-й юбилейной
науч. конф. – Владивосток : ДВГУ, 2004. – С. 98-100.
171
8. Приморский край [Текст]: краткий
энциклопедический
справочник. Владивосток : ДВГУ, 1997. – 596 с.
9. Пшеничникова, Н. Ф Почвы острова Петрова и сопредельного
материкового побережья (Приморский край) [Текст] / Н. Ф. Пшеничникова
// Исследование и конструирование ландшафтов Дальнего Востока и
Сибири. – вып. 5. – Владивосток : ДВО РАН, 2001. – С. 93-102.
10. Тарханов, В. М. Опушечный эффект в равнинных лесных экосистемах
юга российского Дальнего Востока [Текст] : дис. …канд. биол. наук / В. М.
Тарханов. – Владивосток : ТИГ ДВО РАН, 1998. – 172 с.
11. Урусов, В. М Новые внутривидовые таксоны можжевельников из
Приморья [Текст] / В. М. Урусов // Бюл. ГБС АН СССР, 1981. – вып. 122. –
С. 52-56.
УДК 631.422
СВОЙСТВА ПОЧВ КАМЕННОЙ СТЕПИ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ
ГИДРОМОРФИЗМА
О. Д. Ушакова, Л. И. Брехова38
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: ushakova-od@yandex.ru
В последнее время отмечается рост переувлажненных земель в
лесостепной и степной зонах. Так, на территории Воронежского НИИСХ
ЦЧП «Каменная степь» около 70 % от общей площади земель занимают
переувлажненные почвы, плодородие которых ниже по сравнению с
автоморфными черноземами. В связи с этим для исследования были
выбраны почвы разной степени гидроморфизма: чернозем обыкновенный,
лугово-черноземная и черноземно-луговая почвы, расположенные в
пределах одной катены.
Для оценки плодородия почв большое значение имеют содержание
гумуса, реакция среды, состояние ППК, содержание доступных для
растений питательных элементов. Эти показатели и были определены нами
в исследуемых почвах
Анализ полученных данных показал, что содержание гумуса в пахотном
горизонте чернозема обыкновенного находится на уровне 6,5%, что
©
Ушакова О. Д., Брехова Л. И., 2012
172
позволяет оценить почву как среднегумусную.
Луговочерноземная почва характеризуется более мощным гумусовым профилем.
Что вероятнее всего связано с более глубоким распространением корневых
систем растений, а также
возможной миграцией подвижного
органического вещества вниз по профилю в условиях повышенной
влажности почвенного профиля. Данная почва характеризуется несколько
большим содержанием гумуса в сравнении с черноземом обыкновенным,
однако различия эти невелики, и обе почвы относятся к категории
среднеобеспеченных по количеству гумуса. Черноземно-луговая почва
характеризуется укороченным гумусовым профилем по сравнению с двумя
рассмотренными выше почвами, т.е. меньшей мощностью горизонтов А
+АВ, и большим содержание гумуса. В верхних горизонтах разница с
автоморфной и полугидроморфной почвами в количестве гумуса
составляет 0,5-0,9%. При этом содержание гумуса более резко снижается с
глубиной.
В целом, анализ полученных данных показал, что все три почвы
катены классифицируются как среднегумусные. Наибольшим количеством
гумуса в пахотном горизонте отличается черноземно-луговая почва, а
большей мощностью и, следовательно, запасами гумуса характеризуется
лугово-черноземная почва.
По значению актуальной кислотности чернозем обыкновенный в
верхней части профиля до глубины 50 см имеет слабощелочную реакцию
среды (рН около 7,5 единиц). Ниже значения рН увеличиваются до 7,7-8,6
единиц, реакция становится щелочной. Это связано с повышенной линией
вскипания. При этом на глубине 70-80 см появляются скопления
карбонатов в виде белоглазки. В лугово-черноземной почве отмечается
нейтральная реакция среды до глубины 100 см. Ниже реакция изменяется
до слабощелочной. Скопления белоглазки отмечаются на глубине 130 см.
Более низкими значениями рН характеризуется лугово-черноземная почва.
Черноземно-луговая почва отличается от остальных исследуемых почв
отсутствием определенной закономерности изменения данного показателя
вниз по профилю, что может быть обусловлено особенностями миграции
карбонатов в экстремально засушливых погодных условиях 2010 года.
В целом, все три почвы катены имеют слабощелочную и
нейтральную реакцию среды в верхней части профиля, при этом
173
оптимальными для большинства сельскохозяйственных
культур
являются значения актуальной кислотности полугидроморфной почвы.
Значение гидролитической кислотности изменяется в соответствии с
актуальной кислотностью. Так, максимальная ее величина отмечается в
верхней 50-сантиметровой толще лугово-черноземной почвы (4,2-4,6
ммоль(+)/100 г почвы), а минимальная – в черноземно-луговой почве (0,71,9 ммоль(+)/100 г почвы).
Анализ полученных данных показал, что содержание обменных
оснований в черноземе обыкновенном составляет 42,8 ммоль(+)/100 г пвы, из которых 85% приходится на долю обменного кальция. В луговочерноземной почве этот показатель увеличивается на 10,3 ммоль(+)/100 г
почвы. Увеличение количества обменных оснований при неизменном
гранулометрическом составе может быть обусловлено более высоким
содержанием гумуса. Доля обменногомагния от суммы поглощенных
оснований при этом в полугидроморфных почвах снижается до 10%.
В черноземно-луговой почве сумма обменных оснований больше,
чем в черноземе обыкновенном и лугово-черноземной почве - на 12,8 и 2,5
ммоль(+)/100 г почвы, соответственно. Большее содержание обменного
кальция в гидроморфной почве катены может быть обусловлено
увеличением количества илистых частиц в верхней части профиля данной
почвы. На долю обменного магния в черноземно-луговой приходится 16
%, т.е. на 1-5% выше, чем в двух других исследованных почвах. Более
высокое содержание обменногоMg в ППК, по мнению многих
исследователей, является особенностью гидроморфных почв. Что касается
степени насыщенности почв основаниями, то самым высоким значением
данного показателя отличается черноземно-луговая почва (98 – 99%).
Однако в целом все три исследуемые почвы катены обладают
благоприятными свойствами, т.к. их ППК насыщен преимущественно Са2+.
В целом, исследованные почвы катены характеризуются высокой
емкостью катионного обмена. Среди обменных катионов основную долю
составляют ионы кальция. На долю магния приходится 10- 15% от суммы
обменных оснований, при этом в гидроморфных почвах наблюдается
увеличение доли обменного магния по сравнению с автоморфными и
полугидроморфными почвами.
Наряду с химическими и физико-химическими свойствами
определялись агрохимические показатели: содержание подвижного
174
фосфора и обменного калия. Анализ содержания
доступных
для
растений элементов питания показал, что чернозем обыкновенный высоко
обеспечен фосфором. Лугово-черноземная и черноземно-луговая почвы
отличаются несколько меньшим содержанием подвижного фосфора. В
верхней части профиля отмечается накопление подвижного фосфора за
счет биогенного накопления, а в нижней части профиля за счет
аккумуляции подвижного фосфора, выносимого из верхней части профиля.
Наименьшее содержание подвижного фосфора отмечается в черноземнолуговой почве, так как в анаэробных условиях возможна повышенная
миграция данного элемента в виде относительно хорошо растворимых
фосфатов двухвалентного железа.
Количество обменного калия
приблизительно одинаково во всех трех исследуемых почвах и
классифицируется как повышенное. В целом, полученные результаты
свидетельствуют о том, что, исследуемые почвы заметно различаются
между собой по содержанию доступных форм фосфора. При этом
наибольшей обеспеченностью фосфором отличается лугово-черноземная
почва. По содержанию подвижного калия все почвы находятся примерно
на одном уровне.
Таким образом, по общим химическим и агрохимическим
характеристикам наиболее плодородной среди исследуемых почв катены
является лугово-черноземная, которая отличается большим содержанием
и запасами гумуса и необходимых питательных элементов.
УДК 631.82:547.992.2:631.445.4
ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ
ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО
ПОД ВЛИЯНИЕМ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТА
Т. О. Фоминых39
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный
университет им. императора Петра I»
Е-mail: upravlenieopm@mail.ru
Компонентами антропогенеза являются загрязнение, рекреационная
нагрузка и ряд других, однако по масштабности и глубине воздействия на
©
Фоминых Т.О., 2012
175
первом
месте
стоит
сельскохозяйственное
использование [1]. В результате этого претерпевает изменение ряд
характеристик почвы, таких как физико-химические и водно-физические
свойства, количество и состав органического вещества [2]. В пахотном
горизонте идет процесс усиленной минерализации гумуса, уменьшается
содержание органического вещества, меняются его качественный состав и
структурно-функциональные
параметры.
Свойства
органического
вещества определяются химическим составом и строением его молекул.
Поэтому изучение молекулярной структуры гумусовых кислот является
актуальной задачей. Для развития представлений об органическом
веществе почв необходим выход на новый уровень методического
обеспечения, связанный с использованием современных методов
детального изучения молекулярной структуры гумусовых кислот. Одним
из таких методов является ИК-спектроскопия.
В качестве объектов исследования были использованы гуминовые
(ГК) и фульвокислоты (ФК), выделенные из пахотного слоя чернозема
выщелоченного с различной агротехнической нагрузкой. Были изучены
следующие варианты: абсолютный контроль, вариант с внесением двойной
дозы минеральных удобрений N120P120K120, а также вариант с применением
кальциевого мелиоранта дефеката (отхода свеклосахарного производства).
Препараты гумусовых кислот были выделены по методу Кононовой
М.М. и Бельчиковой Н.П. [3]. ГК подвергали ионообменной очистке.
Фракционирование ФК проводили на колонках с активированным углем
последовательной экстракцией водой, ацетоном и гидроксидом аммония. В
итоге получали три фракции ФК: фракция А (низкомолекулярные
водорастворимые соединения), фракция В (водно-ацетоновая фракция) и
фракция Д (собственно фульвокислоты). ИК-спектроскопическое
исследование полученных препаратов ГК и ФК фракции Д проводилоь на
приборе Specord.
На рисунке 1 показаны ИК-спектры ГК почв исследуемых вариантов.
Во всех спектрах ГК четко выделяются три области частот 2500-3700,
1400-1700 и 1000-1200 см-1. Первая из них определяется валентными
колебаниями ОН-групп в той или иной мере связанных водородными
связями. Данные полосы поглощения интенсивнее выражены в молекулах
ГК варианта с дефекатом, что указывает на относительно большее
содержание в них фенольных гидрокси-групп.
176
Рис. 1. ИК-спектры ГК разных вариантов.
1 – контроль; 2- N120P120K120; 3 – дефекат.
Характерным является наличие полос 3041-3057 и 2920 см-1,
указывающих на присутствие в строении молекул ГК как ароматических,
так и алифатических фрагментов. Однако, ГК контрольного варианта
имеют интенсивный пик 2920 см-1, соответствующей развитой
алифатической структуре. Причиной этого является то, что под действием
минеральных удобрений и мелиорантов происходит разрушение боковых
цепочек молекул ГК и вследствие этого возрастает конденсированность
ядерных структур. Полосы близкой интенсивности в спектрах всех
вариантов ГК выявлены в области 2740-2780 см-1 (валентные колебания RСООН…ОН2). Также во всех спектрах содержатся полосы при 2568-2585
см-1, характеризующие колебания связей СОО-…Н2О и СОО-…NН=.
Все образцы характеризуются наличием полос при 1678-1715 см-1,
соответствующих валентным колебаниям С=О в кетонных и
недиссоциированных
карбоксильных
группах.
Сопоставление
интенсивностей этих колебаний, определенных по методу базовой линии,
показывает
их
увеличение
в
ряду
абсолютный
контроль<
177
N120P120K120<вариант с дефекатом (1,27:1,59:1,70) [4]. Полосы 15951617 см-1 (1,40:1,58:1,67) могут быть отнесены к нескольким фрагментам
структуры: колебания диссоциированных карбоксильных групп,
ароматических фрагментов, а также азотсодержащих группировок.
Характерным является также наличие полос 1500-1540 см-1, которые
служат дополнительным подтверждением ароматичности ГК. Все ГК
характеризуются присутствием в их ИК-спектрах полос 1377-1405 см-1
(деформационные колебания диссоциированных карбоксильных групп,
колебания ОН-групп и С-СН3). При этом максимальная интенсивность
имеет место у ГК почв варианта с дефекатом. Пики в области 1220-1240
см-1, указывающие на наличие связей С-N аминных и амидных групп [5], а
также на валентные колебания С-О и О-Н связей, присутствуют во всех
ИК-спектрах.
Третья полоса относится к валентным колебания О-Н связей в
спиртовых гидроксилах, С-О в карбоксильных группах, а также к
колебаниям пиранозных циклов в полисахаридных цепочках. Обращает на
себя внимание повышенная интенсивность пика 1002 см-1 в контрольном
варианте по сравнению с другими образцами. Это указывает на то, что в
этом варианте привитые части имеют относительно большее число
углеводных фрагментов. Полосы 881-918 см-1 характеризуют
пульсационные колебания пиранозных циклов, а пики 517-522 см-1
соответствуют либрационным колебаниям полисахаридных фрагментов
молекул.
На рисунке 2 показаны ИК-спектры ФК различных вариантов.
Характерными особенностями спектра ФК, выделенных из почв с двойной
дозой NPK являются сдвиг основного максимума в области ОН-связей в
длинноволновую область и наличие высокого пика, соответствующего
валентным колебаниям СН-связей в алифатических структурах молекул. В
случае ФК варианта с внесением дефеката, наоборот, достаточно хорошо
проявляется пик 3060 см-1, указывающий на валентные колебания СНсвязей в ароматических фрагментах молекул.
В области спектра, соответствующей колебаниям ОН-связей,
максимальные интенсивности характерны для ФК абсолютного контроля,
что указывает на повышенную гидратацию их молекул. Это связано с
большим содержанием функциональных групп и максимальной
гидрофильностью молекул.
178
ν, см-1
Рис. 2. ИК-спектры ФК различных вариантов.
1 – контроль, 2 – N120P120K120, 3 – дефекат.
В области частот 1700-1383 см-1 наибольшая интенсивность пиков,
характеризующих
колебания
связей
в
диссоциированных
и
недиссоциированных
карбоксильных
группах,
азотсодержащих
соединениях, а также в ароматических структурах наблюдаются у ФК почв
абсолютного контроля, что связано с их более высоким содержанием. В
области 950-1200 см-1, характеризующей колебания С-О связей в
спиртовых группах, углеводных фрагментах молекул и в пиранозных
кольцах, интенсивности колебаний в спектре ФК абсолютного контроля и
варианта с N120P120K120 становятся соизмеримыми, что указывает на
близкое строение углеводных фрагментов молекул. Минимальная
интенсивность колебаний в этой области имеет место у ФК, выделенных
из почв с дефекатом, что подтверждает их большую гидрофобность и
ароматичность по сравнению с ФК почв других вариантов.
Таким образом, методом ИК-спектроскопии выявлена более развитая
алифатическая часть молекул ГК на абсолютном контроле. Это связано с
разрушением боковых цепочек молекул ГК и ростом конденсированности
ядерных структур при внесении удобрений и мелиоранта. Высокая
интенсивность пиков характерна для спектров молекул ФК абсолютного
179
контроля вследствие их более сложного строения по сравнению с
молекулами ФК на вариантах с использованием агротехнических приемов.
Библиографический список
1. Лебедева, И. И. Антропогенное почвообразование и новая
классификация почв России [Текст] / И. И. Лебедева, В. Д. Тонконогов, М.
И. Герасимова // Почвоведение. – 2005. – № 10. – С. 1158-1164.
2. Королев, В. А. Изменение основных показателей плодородия
выщелоченных чернозем под влиянием удобрений [Текст] / В. А. Королев,
Л. Д. Страхулова // Почвоведение. – 2005. – № 5. – С. 604-611.
3. Практикум по почвоведению [Текст] / И. С. Кауричев. – М.:
Агропромиздат, 1986. – 336 с.
4. Углянская, В. А. Инфракрасная спектроскопия ионообменных
материалов [Текст] / В. А. Углянская, Г. А. Чикин, В. Ф. Селеменев. –
Воронеж : ВГУ, 1989. – 208 с.
5. Методы спектрального анализа [Текст] / В. Л. Левшин и др. – М. : МГУ,
1962. – 508 с.
УДК 630*18+630*165
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА
ФЕНОТИПИЧЕСКУЮ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЕЛИ КОЛЮЧЕЙ,
Ф. ГОЛУБОЙ (PICEA PUNGENS ENGELM.) В УСЛОВИЯХ
Г. ВОРОНЕЖА
Ю. В. Чекменева 40
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия»
E-mail: yuliya-chekmeneva@yandex.ru
В работе изучалась индивидуальная фенотипическая изменчивость
ели колючей, ф. голубой, на основе которой можно выявить особенности
роста и развития растений в условиях техногенного загрязнения. Цель
исследований – определить наиболее информативные морфометрические
признаки вегетативных и генеративных органов и отобрать устойчивые
особи, представляющие интерес для селекции и практического
©
Чекменева Ю. В., 2012
180
использования, исходя из известной закономерности о лабильности
признака в условиях сильного влияния среды (С.А.Мамаев, 1973).
Объекты исследования – искусственные 25 – летние посадки ели
колючей, ф. голубой (Picea pungens Engelm.) в Центральном районе г.
Воронежа. Контроль - культуры 25-летнего возраста в Семилукском
питомнике. Количество деревьев в опыте и контроле - 10-11. Эта древесная
порода - интродуцент из западной части Северной Америки и имеет
значительную ценность для зеленого строительства.
По данным литературных источников (Куролап, 2010) приоритетным
видом загрязнения в Центральном районе г.Воронежа являются выбросы
автотранспорта. У деревьев изучался уровень изменчивости (C.V.,%)
вегетативных органов (сезонный прирост побегов в длину и по диаметру,
хвои, охвоенности и др.) и морфометрических показателей генеративных
органов (длина, ширина шишки, количество развитых и неразвитых
семенных чешуй, количество полнозернистых, пустых и неразвитых
семян), и масса 1000 шт. семян. Уровень изменчивости признаков
определялся в соответствии со шкалой С.А.Мамаева (1975),
дифференцировано по типам сексуализации деревьев. Половой тип
определялся по соотношению микро- и мегастробилов (Титов, 1990). Ель
колючая, ф.голубая - теневыносливая порода, поэтому плодоношение у нее
начинается относительно позднее, чем у светолюбивых хвойных пород
(Некрасова, Рябинков, 1978). В опыте и контроле деревья не достигли
возраста стабильного семеношения, когда наиболее четко проявляется
половая дифференциация, поэтому предварительно выделены особи
женского полового типа при соотношении мужских и женских побегов до
5:1, у остальных особей половой тип не проявился (табл. 1).
Качество семян (масса и всхожесть) не зависит от полового типа.
Всхожесть семян у деревьев различной урожайности (в опыте - очень
высокой – 607 и низкой – 56 шишек; в контроле - средней – 285 и низкой –
42 шишки) была практически одинаковой: соответственно 26 – 27 и 29 –
35%. Максимальную всхожесть (76%) имели семена дерева №10 в
контроле с максимальной массой (5,4 г) при низком урожае – 80 шишек.
181
Таблица 1
Масса и всхожесть семян ели колючей, ф.голубой
Всхожесть
семян,
%
1
Масса 1000 шт, г
низкая, 26%
низкая, 27%
1,8
2,5
низкая, 29%
низкая, 35%
высокая, 76%
3,3
2,6
5,4
2
Соотношение
микростробилов
и мегастробилов
Половой
индекс
Половой
тип
№ дерева
3
опыт
0 : 56
141:607
контроль
121:285
0: 42
15:80
4
5
6
1:4
жен
жен
5
11
1:2
1:5
жен
жен
жен
2
1
10
Предполагается, что одинаковый с контролем уровень изменчивости
вегетативных и генеративных органов является показателем устойчивости
деревьев различного полового типа в условиях автотранспортного
загрязнения. По результатам исследований
выделены наиболее
стабильные по сравнению с контролем структурные признаки
вегетативных и генеративных органов у деревьев ели колючей, ф.голубой
(табл.2).
Таблица 2
Наиболее стабильные структурные признаки у деревьев ели
колючей, ф. голубой в условиях г. Воронежа
№
1
1
2
3
4
5
6
Изменчивость признаков, C.V., %
Деревья женского
Деревья не
Признак
полового типа
проявившие половой
тип
2
3
4
Вегетативные органы
прирост дерева в высоту, очень низкий
низкий (С.V. = 11%)
см/год
(С.V. = 5%)
прирост дерева по диаметру, низкий (С.V. = 7%)
низкий (С.V. = 9%)
см/год
кол-во годичных мутовок, очень низкий
шт/1пог.м.
(С.V. = 3%)
кол-во ветвей в мутовке, шт
низкий (С.V. = 5%)
продолжительность
жизни низкий (С.V. = 9%)
хвои, лет
сезонный прирост боковых средний-повышенный
повышенный
182
9
побегов в длину, см/год –
(С.V. = 16-23%)
сезонный прирост боковых средний-повышенный
побегов по диаметру, см/год
(С.V. = 15-23%)
длина хвои, см
очень низкий – низкий
(С.V. = 6-8%)
Генеративные органы
длина шишек, см
низкий (С.V. = 8-11%)
10
11
ширина шишек, см
кол-во развитых чешуй, шт
7
8
12
13
14
15
16
17
18
низкий (С.V. = 8-10%)
средний (С.V. = 1517%)
кол-во неразвитых чешуй, шт
низкий - повышенный
(С.V. = 8-26%)
общее кол-во чешуй, шт
низкий - средний (С.V.
= 12-16%)
кол-во полнозернистых семян высокий
от потенциально возможных, (С.V. = 51-59%);
%
кол-во пустых семян, шт
повышенный - высокий
(С.V. = 38-55%)
кол-во полнозернистых семян, высокий
очень
шт
высокий
(С.V. = 57-67%)
общее кол-во семян, шт
повышенный - высокий
(С.V. = 32-54%)
масса 1000 шт. семян, г.
средний
(С.V. = 14-15%)
(С.V. = 25-27%)
средний – повышенный
(С.V. = 18-24%)
низкий–средний
(С.V. = 9-13%)
-
-
-
В целом уровень вариабельности всех признаков возрастает под
влиянием действия неблагоприятных факторов среды (Мамев, 1975;
Машкина и др. 2009, Чекменева, 2008). Уровень
изменчивости
структурных признаков вегетативных органов у особей женского типа и
деревьев, не проявивших полового типа, неодинаков. Он отражает
различную степень устойчивости особей к техногенному загрязнению.
Выводы:
1. В условиях техногенного воздействия особи женского и ростового
типов ели колючей, ф.голубой отличаются высокими, сходными с
контролем показателями роста и развития. О снижении устойчивости
свидетельствует снижение категории состояния деревьев. У деревьев
женского типа возрастает количество ветвей в мутовке. У особей
ростового типа снижается продолжительность жизни хвои и увеличивается
уровень ее изменчивости.
2. Наиболее стабильными признаками для особей женского типа
являются – количество годичных мутовок на 1 пог.метр,
183
продолжительность жизни хвои, все структурные признаки шишек,
масса 1000 семян. Для деревьев, не проявивших половой тип –
количество ветвей в мутовке, прирост ветвей в длину и по диаметру.
Общие признаки – прирост деревьев в высоту и по диаметру, сезонный
прирост побегов в длину и по диаметру и длина хвои.
3. В искусственных посадках деревьев в условиях техногенного
загрязнения и за его пределами установлены уровни эндогенной
изменчивости структурных признаков шишек у особей женского типа.
Линейные признаки (длина, ширина) варьируют на низком уровне,
весовые (масса 1000 шт семян, число семенных чешуй) – на среднем,
количественные (содержание семян) – на высоком – очень высоком. Это
связано с обусловленностью этих признаков различными факторами.
Первые в большей мере зависят от генотипа, другие - от факторов внешней
среды (Титов, 2002). Полученные данные, как правило, соответствуют
особенностям индивидуальной изменчивости хвойных в естественных
насаждениях, установленных С.А. Мамаевым (1973).
4. Качество семян в городской среде ниже (средняя всхожесть –
26,5%), нежели за городом (средняя всхожесть - 47%). Предполагается, что
это вызвано малочисленностью популяции в опыте и отрицательным
влиянием выбросов автотранспорта (Веретенников, 2002).
6. По уровню изменчивости комплекса признаков выявлены особи
адаптированные к городской среде, их рекомендуется использовать в
зеленом строительстве (деревья № 5 и №11 женского типа).
Данная порода перспективна для озеленения городов. Возможно
получение адаптированного посадочного материала. Для сохранения
ценной декоративной формы с голубой окраской хвои рекомендуется
вегетативное размножение ее наиболее устойчивых к техногенному
воздействию деревьев, отобранных по комплексу изучаемых признаков.
Библиографический список
1. Куролап, С. А. Воронеж: среда обитания и зоны экологического риска
[Текст] / С. А. Куролап и др. – Воронеж : изд-во «Истоки», 2010. – 207с.
2. Мамаев, С. А. Основные принципы методики исследования
внутривидовой изменчивости древесных растений [Текст] / С. А. Мамаев //
Индивидуальная и эколого-географическая изменчивость растений : сб.
статей. – Свердловск, 1975. – Вып. 94. – С.3-14.
184
3. Мамаев,
С.
А.
Формы внутривидовой
изменчивости
древесных растений (на примере сем. Pinaceae на Урале) [Текст] / С. А.
Мамаев. – М. : Наука, 1973. – 282 с.
4. Машкина, О. С. Самофертильность у сосны обыкновенной как один из
механизмов ее устойчивости к химическим мутагенам [Текст] / О. С.
Машкина, Н. Ф.Кузнецова, Ю. Н.Исаков, А. К.Буторина // Экология, 2009.
– № 6. – С.423-428.
5. Некрасова, Т. П. Плодоношение пихты сибирской [Текст] / Т. П.
Некрасова, А. П. Рябинков. – Новосибирск : Изд-во «Наука». 1978. – 150 с.
6. Титов, Е. В. Селекция кедровых сосен [Текст] : учеб. пос. / Е. В. Титов.
– Воронеж : ВГЛТА, 1999. – 58 с.
7. Титов, Е. В. Лесоведение: эволюционные и генетические аспекты
[Текст] : учеб.пособие / Е. В.Титов. – Воронеж : ВГЛТА, 2002. – 124 с.
8. Чекменева, Ю. В. Варьирование признаков мужской генеративной
сферы
деревьев
Pstudotsuga
Menziesii,
f.viridis
в
условиях
автотранспортного загрязнения г.Воронежа [Текст] / Ю.В. Чекменева // сб.
науч.-исслед. раб. – Воронеж : ВГЛТА, 2008. – С. 192-195.
УДК 631.41:631.445(470.324)
ВАРЬИРОВАНИЕ КИСЛОТНОСТИ И СО2 КАРБОНАТОВ ПОД
РАЗЛИЧНЫМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ УГОДЬЯМИ
КАМЕННОЙ СТЕПИ
В. В. Шаповалова, А. Б. Беляев41
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: Shapovalova-1990@list.ru
Одним из широко распространенных неблагоприятных свойств
почвы является ее кислотность. По современным представлениям
кислотность почв может быть обусловлена содержанием обменного
водорода, обменного алюминия, наличием других элементов (например,
железо, марганец) и их соединений.
Реакция почвенного раствора в его кислом интервале оказывает
существенное негативное влияние (в прочем точно так же, как и в почвах
щелочного ряда) на рост и развитие растений, деятельность
©
Шаповалова В. В., Беляев А. Б., 2012
185
микроорганизмов, на химические, физические свойства и, в целом, на
плодородие почв.
Характерной особенностью обыкновенных черноземов является
наличие карбонатного иллювиально горизонта. Карбонаты обусловливают
многие важнейшие свойства почвы: порозность, связность и плотность
почвы, фракционный состав гумуса, состав почвенных растворов. Важная
роль принадлежит карбонатам в формировании щелочности почв.
Объектами исследования являлись почвы Каменной степи.
Доминирующими почвами являются черноземы обыкновенные средней
мощности. Нами были заложены разрезы и скважины на пашне,
заповедной косимой и не косимой залежи (контроль) и в лесополосе № 40
(1903г.). Образцы отбирались каждые 10см.
Различное сельскохозяйственное использование сказалось на
мощности гумусовых горизонтов. По данным полевого исследования
наибольшая мощность гумусовых горизонтов наблюдается под лесной
полосой (№ 40), что обусловлено миграцией гумусовых кислот вниз по
профилю в условиях периодически промывного водного режима и
характером воздействия корневых систем. На не косимой залежи
увеличение мощности связано с ежегодно отмирающей степной
растительностью и происшедшим зарастанием кустарниками. Наименьшая
мощность гумусовых горизонтов отмечается на пашне (58см), что можно
объяснить антропогенной нагрузкой на пахотные участки.
Что же касается структуры, черноземы Каменной степи имеют
прекрасную водопрочную зернистую структуру, которую мы можем
наблюдать на целинных участках косимой и не косимой залежи. В лесной
полосе она постепенно трансформируется в комковато - зернисто ореховатую. Пахотные черноземы, отличаются ухудшением структуры,
она становится более комковатой и пылеватой.
Линия вскипания на пашне, залежи косимой и не косимой находится
в пределах 40-59см. Линия вскипания под лесной полосой расположена на
глубине 76см, что ниже чем под другими угодьями за счет особенностей
водного режима (больше снега, влаги).
Среди физико-химических и химических показателей содержание
гумуса оказывает большое влияние на плодородие почв. Максимальное
содержание гумуса находится под лесополосой и не косимой залежью
(больше 9%). Самое низкое значение гумуса отмечается на пашне (6,67%).
186
Вниз
по профилю происходит постепенное
снижение
его
содержания, по равномерно - аккумулятивному типу.
Сумма обменных оснований (Ca2++Mg2+) имеет довольно высокое
значение. В гумусовом горизонте ее величина колеблется от 43,5 до 54,1
мг (экв) / 100г. Кальция содержится больше 80% от суммы. Высокое
значение суммы обменных оснований на не косимой залежи связано с
биологической аккумуляцией, на пашне это количество меньше из-за
выноса с урожаем, а также подкисления вследствие вносимых удобрений.
Содержание СО2 карбонатов в пахотных почвах обнаруживается на
глубине 60-70см в виде следов (0,88%), максимум на глубине 90-100см
(7,54%). На залежных участках наличие CO2 карбонатов обнаружено на
глубине не косимой — 40-50см (0,61%), косимой – 30-40см (0,97%) и
максимум СО2
приурочен к глубинам 100-110см (7,41%) и 80-90см
(8,68%) соответственно. В лесной полосе под смешанными насаждениями
глубина скопления карбонатов снижается по сравнению с пашней и
залежью и обнаруживается на глубине 70 — 80см (1,48%), максимум его
приурочен к глубине 110 — 120см (10,7%). Понижению карбонатного
горизонта в почвах под лесными полосами способствуют: во-первых,
значительные водные осеннее - весенние нисходящие токи (черноземы
Каменной степи находятся в зоне периодически промывного водного
режима) [Никанорова, 1957]. Во-вторых, во второй половине лета
увеличивается концентрация углекислого газа в почвенном воздухе
вследствие дыхания корней растений и затрудненного оттока углекислоты с
этой глубины [Макаров, 1988]. А так же следует отметить что, за счет
испарения почвенные растворы передвигаются вверх и содержат наиболее
высокие концентрации углекислого газа.
Величина и глубина залегания карбонатов оказывают влияние на
кислотно - основные свойства почв. От них зависит поглотительная
способность твердой фазы, изменение подвижности многих химических
элементов (как питательных так и загрязняющих) и др. Поэтому мониторинг
за динамикой кислотности всех видов является актуальной.
187
Как
(актуальная
показали
кислотность)
наши
в
исследования
верхних
горизонтах
рН
водной
изучаемых
почв,
колеблется от 6,12 до 7,08, что характеризует реакцию среды как
нейтральную. Вниз по профилю возрастает щелочность, реакция среды
переходит из нейтральной в слабо щелочную и щелочную, что
обусловлено глубиной залегания карбонатов. Под лесной полосой
нейтральная реакция простирается глубже.
Проведенная статистическая обработка данных рН водной в профиле
изучаемых почв показала, что статистически достоверных различий в
полуметровой толще (0-50см) между почвами пашни, не косимой залежи и
лесополосы (№40) не установлено (tф 0,06-1,53 < tt 2,23), при
незначительной или средней изменчивости признака (V < 10% 10-20%).
Значение гидролитической кислотности в изучаемых почвах под
всеми угодьями уменьшается вниз по профилю. При статистической
обработке данных этого показателя, различия не отмечаются между
залежными участками и пашней, существенные различия наблюдаются
только под лесной полосой на глубине 20-40см (tф 2,48-7,41 > tt 2,31-2,45).
Это обусловлено тем как отмечает И.Н. Гоголев (1968), что это зона
наибольшего скопления корней, выделяющих протоны водорода в обмен
на питательные элементы, которые подкисляют среду. Что касается
поверхностного
слоя
почвы,
то
незначительные
величины
гидролитической кислотности обусловлены опадом смешанных древесных
насаждений, богатых кальцием.
Для выявления временных изменений в содержании СО2, Н+г, рН
было проведено сравнение наших данных с предыдущими исследованиями
[Богатырева, 1972 и Соловьев, 1967]. Наши исследования показали, что за
40-летний период (1971-2011гг.) содержание СО2 в профиле изучаемых
почв увеличилось на всех угодьях, хотя и в разной степени: на пашне в 1,12,6 раза; на не косимой залежи в 1,1-2,1 раза; на косимой залежи в 1,0-5,6
раза; под лесополосой в 1,4-3,3 раза. При этом следует отметить, что за
прошедший период произошло понижение максимального накопления СО2
на 40см (с 70-80см до 110-120см).
188
Актуальная кислотность (рН
водной) имеет четкую зависимость
от величины и глубины залегания карбонатов. В целом щелочная реакция
среды приблизилась к поверхности на 30-50см по сравнению с 1971г.
Что касается гидролитической кислотности, то за сравниваемый
период произошло снижение ее величины на пашне в 1,6-2,6 раза, под
лесополосой в 1,4-4,2 раз, на косимой залежи в 3-4 раза. Что так же
обусловлено величиной и глубиной залегания карбонатов.
Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено,
что:
1)
рН водной определяется видом угодья, но различия при
статистической обработке не обнаружены;
2)
Величина Н+г так же определяется видом угодья, достоверные
статистические различия обнаружены на глубине 20-40см под лесополосой
по сравнению с контролем, что обусловлено влиянием корневых систем
выделяющих протоны водорода;
3)
Вниз по профилю увеличивается содержание СО2, максимум
приурочен к глубинам 80-120см и варьирует в пределах 7,4-10,7%;
4)
За прошедшие 40 лет увеличилось содержание СО2, произошло
поднятие линии вскипания, в связи с чем рН водной (нейтральной) имеет
четкую тенденцию к подщелачиванию среды при приближении к
поверхности
и
обусловленное
этим
уменьшение
гидролитической
кислотности.
Библиографический список
1. Богатырева, З. С. Влияние лесных полос на величину рН и содержание
С02 карбонатов в почвах Каменной степи [Текст] / З. С. Богатырева //
«Почвы
Европейской
части
СССР
и
пути
их
рационального
использования» : сб. науч. тр. – Воронеж, 1972. – С. 22-31.
2. Гоголев, И. Н. О роли прижизненного обмена веществ деревянистых
растений в почвообазовании [Текст] / И. Н. Гоголев // Лес и почва : труды
Всесоюзной
научной
конференции
Красноярск, 1968. – С. 38-47
по
лесному
почвоведению
–
189
3. Макаров, Б. Н. Газовый режим
почвы [Текст] / Б. Н. Макаров.- М. :
Агропромиздат, 1988. – 104 с.
4. Никанорова, Н. Н. Естественно - исторические условия Каменной степи
и характеристика основных почвенных разновидностей [Текст] / Н. Н.
Никанорова // Вопросы травопольной системы земледелия. — М. : МГУ,
1953. – С. 55-205.
5. Соловьев, П. Е. Влияние лесных насаждений на почвообразовательный
процесс и плодородие степных почв [Текст] / П. Е. Соловьев. – М.: МГУ, 1967. –
284 с.
УДК 630*161.1+630*173/.174
ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА
ТРАНСПИРАЦИЮ ХВОИ ТУИ ЗАПАДНОЙ «SMARAGD»
(THUJA OCCIDENTALIS L. «SMARAGD»),
ВЫРАЩИВАЕМОЙ В КОНТЕЙНЕРАХ
А. А. Шулюпин42
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия»
E-mail: aleksey1121sp@rambler.ru
В настоящее время мы наблюдаем значительное увеличение
антропогенных ландшафтов, что является следствием урбанизации.
Важную роль по их восстановлению имеет озеленение. Для увеличения
эффективности работ по озеленению, необходимо использование
качественного посадочного материала, выращиваемого в контейнерах.
Агротехника выращивания растений
таким методом, имеет ряд
особенностей, влияющих на водный режим растений. Сравнение прихода
воды с ее расходом носит название водного баланса.
Одним из
показателей водного режима является транспирация. Если расход воды в
процессе транспирации превышает ее приход за счет поглощения
корневыми системами, то говорят о водном дефиците растения
(Веретенников, 2002).
©
Шулюпин А. А., 2012
190
В данной работе сравнивается потеря
воды
в
процессе
транспирации у растений в контейнерах и грунте. При изучении
контейнерного способа выращивания посадочного материала особое
внимание уделялось следующим факторам: температура, влажность
воздуха, а так же освещенность.
Объекты и методика исследований.
Исследования были проведены с 04.07.11 по 15.07.11 на территории
ООО «Объединенные питомники» Семилукского района Воронежской
области. Объектом исследований были выбраны десять саженцев туи
западной «Smaragd» (Thuja occidentalis L. «Smaragd») трехлетнего
возраста, выращенных из черенков: 5 саженцев в открытом грунте, и 5 в
контейнерах. Для первого и для второго вариантов были созданы
одинаковые условия (растения в контейнерах были выставлены рядом с
саженцами, посаженными в открытый грунт).
Определение транспирации было произведено по методике Л. А.
Иванова с использованием торсионных весов. При определении
транспирации отрезанных листьев производят учет изменения их массы за
короткий промежуток времени, обычно за 1 – 2 минуты. Это дает
возможность наблюдать транспирацию при том состоянии насыщенности
листа водой, в котором он находился на растении.
Измерение температуры воздуха проводилось при помощи
специального толуолового термометра, который размещался на расстоянии
1 метра от земли, между первым и вторым вариантом. Температура почвы
определялась электронным термометром для твердых сред с диапазоном
измерений от – 50оС до +200оС. Замеры производились возле каждого
растения, с четырѐх сторон (по сторонам света), с последующим
выведением среднего показателя.
Рабочий стержень электронного
термометра вводился в субстрат на ¾ своей длины.
Уровень
освещенности
определялся
люксметром
Ю-116,
посредством установки «измерительного радара» люксметра над
исследуемыми растениями на уровне одного метра над землей,
параллельно плоскости почвы. Все измерения производились в течение 12
дней с интервалом в 2 часа с 11 до 17 часов.
191
Результаты исследований.
Установлено, что при одинаковой температуре воздуха и
освещенности участка субстрат в контейнерах и почва прогревались с
различной интенсивностью.
Температура грунта и субстрата достигала максимальной отметки в
районе 13 – 15 часов дня, пропорционально температуре воздуха.
Освещѐнность во все дни замеров, начиная с утра, постепенно снижалась к
вечеру, в зависимости от высоты солнца над горизонтом. Транспирация к
13:00 во всех случаях снижалась, с 13:00 – 15:00 она возрастает.
В среднем транспирация у растений в грунте и в контейнерах в
определенные часы (11.00, 13.00 и т.д.) примерно одинакова, но на графике
можно проследить тенденцию снижения транспирации в контейнерах
(рисунок).
Рисунок. Средний уровень транспирации по часам
В целом за весь период транспирация хвои туи западной «Smaragd»,
растущей в грунте, достоверно выше (Тф = 2.11 > Tst 2,1 при Р = 0,95), чем
у растений в контейнерах (таблица). Это объясняется водным дефицитом.
Таблица
Средние показатели результатов измерений
Транспирация в
грунте
Мср ± m
мг
1,4±0,1
Транспирация в
контейнере
Мср ± m
мг
1,1±0,1
Критерий
Стьюдента
Т
ф
Температура в
грунте
t ср °С
Т
Температура в
контейнерах
t ср °С
Температура
воздуха
t ср °С
35,8
36,8
Освещенность E
ср
Lx
st
2
2
2,11 2,10
29
50,2
192
Выводы:
1.
В полуденные часы температура субстрата повышается до
уровня стрессовых температур, что отрицательно сказывается на росте и
развитии туи западной «Smaragd».
2.
Низкий уровень транспирации - показатель водного дефицита,
обусловленного
высокой
температурой
воздуха
и
субстрата,
ограниченностью объема земляного кома в контейнере и отсутствием
подпитки из глубоких слоев почвы.
3.
Следует планировать мероприятия по защите контейнерного
посадочного материала от воздействия высоких температур.
Заключение.
Процессы водного режима зависят от влияния факторов внешней
среды: температуры почвы и воздуха, уровня освещенности. Для
оптимизации температурного и водного режима растений, выращиваемых
способом контейнерного производства, предлагаются следующие
мероприятия:
1)
притемнять площадки с растениями в контейнерах
специальными металлическими конструкциями, обтянутыми сеткой из
полимерного материала;
2)
применять полив способом дождевания;
3)
использовать контейнеры со светоотражающей поверхностью.
Библиографический список
1.
Бриджуотер, А. Ландшафтный дизайн [Текст] / А. Бриджуотер, Д.
Бриджуотер. – Харьков, Белгород : Клуб семейного досуга, 2010. – 112 с.
2.
Веретенников, А. В. Физиология растений [Текст] : учебник. – 2-е
изд., перераб. / А. В. Веретенников. – Воронеж : ВГЛТА, 2002. – 272 с.
3.
Генкель, П. А. Физиология растений [Текст] : учебник. – М. :
Просвещение, 1985. – 335с.
4.
Пчелин, В. И. Дендрология [Текст] : учебник / В. И. Пчелин. –
Йошкар-Ола : Марийский государственный технический университет,
2007. – 520 с.
5.
Шиманюк, А. П. Дендрология [Текст] : учебник / А. П.Шиманюк. –
М : Лесн. пром-ть, 1974 – 264 с.
6.
Материалы сайтов:
http://www.lesnyk.ru,
http://planting.forest.ru,
193
УДК 631.48
ПЕРСПЕКТИВЫ ИРРИГАЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОГО РЕГИОНА
Л. А. Яблонских, Т. А. Девятова, Л. А. Алаева, И. В. Румянцева,
А. В. Белик, Е. А. Негробова43
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
Е-mail: liliya-250477@yandex.ru
Представлены результаты почвенно-мелиоративных исследований,
направленные на выявление и изучение ирригационного фонда почвенного
покрова центрально-черноземного региона. Рассмотрены вопросы
группировки почв на основе их ирригационной оценки. Характеризованы
почвы по крупным их группам, однотипным в ирригационном отношении.
The results of soil-meliorative researches directed on identification and
studying of irrigational fund of a soil cover of the Central-chernozem region are
presented. Questions of group of soils on the basis of their irrigational
assessment are considered. The characteristic of soils on their large groups,
same is provided in the irrigational relation.
Ключевые слова: ирригация, регион, почвенный покров, почвенномелиоративная группа.
Keywords: irrigation, region, soil cover, soil-meliorative group.
Дальнейшему укреплению экономического потенциала РФ
способствуют всемерное развитие агропромышленного комплекса и его
главного звена – сельского хозяйства, последовательная реализация
федеральной программы по «Сохранению и восстановлению плодородия
почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов», в том
числе за счет гидромелиоративных работ по реконструкции старых и
проектированию новых оросительных систем для целей орошения на
площади не менее 100 тыс. га, с последующим ее увеличением в 1,5 раза.
Для центральных, восточных и юго-восточных районов ЦентральноЧерноземного региона (ЦЧР), находящихся в зоне рискованного
земледелия, вопрос орошения является особенно актуальным.
©
Яблонских Л. А., Девятова Т. А., Алаева Л. А., Румянцева И. В., Белик А. В.,
Негробова Е. А., 2012
194
Участившиеся в последние годы засухи
напомнили
о
существовавших в 70-80 годы XX столетия оросительных систем,
обеспечивающих полив около 380 тыс. га земель сельскохозяйственных
угодий (данные на 01.01.1991г.). В настоящее время большинство из них
утратило свое рабочее состояние, нуждается в реконструкции и
проектировании новых оросительных систем. В связи с этим возникла
необходимость изучения возможности орошения в регионе, научного
обоснования его целесообразности на его землях и выполнения других
задач, связанных с этим мелиоративным мероприятием.
На кафедре экологии и земельных ресурсов Воронежского
госуниверситета были выполнены почвенно-мелиоративные изыскания,
направленные на выявление и изучение почвенных ресурсов для развития
ирригации в некоторых хозяйствах юга и юго-востока ЦЧР. К этим
работам, также привлекались геологи, гидрогеологи и гидрологи ВГУ,
коллектив сотрудников Воронежского Гипроводхоза.
Результаты совместных исследований, связанные с проблемой
ирригации,
помимо
освещения
специальных
вопросов,
дали
разносторонние представления о структуре почвенного покрова, генезисе,
свойствах всего комплекса зональных и интразональных почв, и их общей
картографии на обширной территории.
ЦЧР располагает высокоплодородными почвенными ресурсами и
имеет большие потенциальные возможности по дальнейшему развитию
сельского хозяйства. В составе почвенного покрова (ПП) доминируют
почвы черноземного и черноземно-лугового типов почвообразования, на
долю которых приходится более 80% площади, в том числе черноземы
лесостепные (оподзоленные, выщелоченные, типичные, луговочерноземные и черноземно-луговые выщелоченные почвы) и черноземы
степные (обыкновенные и южные, лугово-черноземные обычные и
черноземно-луговые обычные и засоленные). Менее чем 20% площади
занимают серые лесные и лесостепные, дерново-лесные и аллювиальные
почвы, а также ПП западинных ландшафтов [3, 5]. Сложность и
многообразие почвенного покрова имеют весьма разнообразную почвенномелиоративную оценку и разное значение как объект ирригации. Ниже
приводится обзор почв по крупным их группам, более или менее
однотипным в ирригационном отношении.
195
Группа
лесостепных черноземов
(оподзоленные,
выщелоченные и типичные) является значительной частью почвенного
фонда территории ЦЧР. На ее долю приходится около 60% всей площади
(черноземы выщелоченные и оподзоленные – 31,8%, типичные – 28%).
Черноземы оподзоленные распространены небольшими массивами в
сочетании с черноземами выщелоченными и серыми лесными почвами в
северных районах Липецкой и Курской областей. Основными
компонентами почвенного покрова пахотных угодий в регионе являются
черноземы выщелоченные и типичные, занимающие около 37 и 33% их
площади
соответственно.
Они
представлены
многочисленными
вариациями по гумусности, мощности, ганулометрическому составу,
степени смытости, сформировались на покровных лессовидных глинах
(Окско-Донская равнина, Калачская возвышенность, восточная окраина
Среднерусской возвышенности) и лессовидных тяжелых суглинках
(центральные и южные части Среднерусской возвышенности). Среди них
преобладают среднемощные и мощные виды лесостепных черноземов,
занимающие в разных областях от 78 до 90% площади. Первые широко
распространены на Среднерусской и Калачской возвышенностях, вторые –
на Окско-Донской равнине. Маломощные черноземы встречаются очень
редко и только на склонах значительной крутизны. Средняя мощность
горизонта А+АВ у несмытых разновидностей колеблется в пределах 63-76
см – у среднемощных и 86-90 см – у мощных черноземов. По высоким
показателям содержания и запасам гумуса среди лесостепных черноземов
доминируют – типичные. В районах Липецкой, Тамбовской и
Воронежской областей, расположенных на Окско-Донской равнине на
пахотных угодьях преобладают черноземы типичные среднегумусные (до
90%), которые содержат 6,3-8,0% гумуса при запасе его в метровой толще
от 490 до 580 т/га. Местами сохранились их тучные виды, имеющие более
9% гумуса в пахотном горизонте, при запасе его в метровой толще до 650
т/га [2].
Среди черноземов выщелоченных и оподзоленных доминируют
малогумусные (4,5-5,9% гумуса), реже среднегумусные (6,1-7,2%).
Средний запас гумуса в метровой толще этих почв суглинистого
гранулометрического состава равен 320-530 т/га.
Около 75-95% лесостепных черноземов пахотных угодий имеет
тяжелосуглинистый и глинистый гранулометрический состав (75-85% -
196
черноземы
оподзоленные
и выщелоченные,
до
95%
типичные). Небольшую площадь занимают средне- и легкосуглинистые
(до 5-12%) и супесчаные (3%) почвы. Его утяжеление просматривается при
движении от западинных границ Курской области к восточным границам
Тамбовской и Воронежской областей. Они имеют благоприятные физикохимические свойства: значительное содержание обменных кальция и
магния (26-40 мг-экв/100г); невысокую гидролитическую кислотность в
южных районах – 2-4 мг-экв/100г и повышенную – 6-7 мг-экв в северных
районах распространения этих почв; высокую степень насыщенности
основаниями (83-90% и выше в пахотном горизонте). Бескарбонатная
часть профиля чернозема выщелоченного имеет реакцию близкую к
нейтральной, иногда слабокислую (в пахотном горизонте), а средняя и
нижняя части – нейтральную и слабощелочную. Черноземы типичные
характеризуются нейтральной или слабощелочной реакцией в горизонте А,
которая глубже переходит в щелочную.
Высокое содержание гумуса, азота и зольных питательных веществ в
сочетании с оптимальными физическими свойствами и относительно
влажным климатом (650-450мм осадков в год, причем наибольшая их
сумма – 600-650 мм выпадает на Тимской гряде; 500-550 мм на большей
части Среднерусской возвышенности, в западинной и центральной частях
Окско-Донской равнины; 450-500 мм на востоке и юго-востоке ЦЧР; в
долине р. Хопра местами достигает 400 мм) характеризует эти почвы как
наилучшие по природной продуктивности. При достаточной культуре
земледелия они дают высокие и устойчивые урожаи различных
сельскохозяйственных
культур.
Однако
после
неоднократно
повторяющихся засух в ЦЧР, стали отмечаться случаи их низкой
урожайности. В засушливые годы растения не получают достаточное
количество влаги в период вегетации. Все это приводит к необходимости
активного управления водным режимом черноземов путем орошения.
Материалы почвенных исследований позволяют считать, что
оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы тяжело- и
среднесуглинистого гранулометрического состава хорошо дренируемых
плакоров относятся к почвам первой (лучшей) мелиоративной группы.
Они пригодны под орошаемое земледелие без предварительных
мелиоративных мероприятий. Рекомендуется использовать черноземы в
полевых севооборотах с применением зональной агротехники и комплекса
197
органоминеральных
удобрений. Они допускают орошение как
дождеванием, так и другими наземными способами; при вегетационных
поливах умеренными нормами нет угрозы заболачивания, засоления или
осолонцевания, но при обильных поливах на пониженных местах не
исключена возможность образования верховодок вследствие малой
водопроницаемости
иллювиальных
горизонтов
оподзоленных и
выщелоченных черноземов. Исследованиями Б.П. Ахтырцева и И.А.
Лепилина, Д.И. Щеглова и Л.И. Бреховой установлено, что при
систематических многолетних поливах черноземов ЦЧР усиливается
вынос илистых частиц из верхних горизонтов, ухудшается их структура,
химические и физические свойства, уменьшается водопроницаемость
пахотного слоя; иллювиальный горизонт В приобретает плотное, слитое
сложение и другие негативные последствия [4, 6].
Группа степных черноземов (обыкновенные и южные) образует
основной фон почвенного покрова юга и юго-востока ЦЧР. Черноземы
обыкновенные занимают водораздельные пространства крайней юговосточной части Белгородской и южной – Воронежской областей.
Черноземы южные приурочены к склонам южных экспозиций и
распространены к югу от р. Богучар в пределах Богучарского и
Кантемировского районов Воронежской области. Они покрывают около
13% площади пашни региона, в том числе черноземы обыкновенные –
8,7%. Почвы группы сформировались на лессовидных породах в условиях
недостаточного увлажнения и очень редко испытывают глубокое
промачивание. Грунтовые воды залегают на глубине 8-10м и ниже, выше
лишь на низменных равнинах их уровень – 6-7 м. Их минерализация
колеблется от 0,5 до 10 г/л, в большинстве случаев – 1-4 г/л. В их профиле
хорошо выражены гумусовый, карбонатный и солевой горизонты.
Карбонаты появляются в гумусовом горизонте, а легкорастворимые соли –
с 2,5-3,0 м. Среди черноземов обыкновенных обычного рода доминируют
среднемощные (средняя мощность А+АВ равна 66-75 см) среднегумусные
(6,4-7,2%) виды, тяжелосуглинистые и легкоглинистые разновидности.
Средняя мощность гумусовых горизонтов черноземов южных колеблется
от 50 до 58 см, а содержание гумуса – от 4,5 до 5,5%. Запас гумуса в
метровой толще у обоих подтипов соответственно равен 480-530 т/га и
360-400 т/га. Пахотные горизонты почв рассматриваемой группы
характеризуются следующими физико-химическими показателями: сумма
198
обменных оснований составляет 36- 48 мг-экв/100г, гидролитическая
кислотность 1-3 мг-экв/100г, степень насыщенности основаниями 94-97%.
Активная реакция находится в нейтральном или слабощелочном интервале
в гор. А и щелочном – в остальной части профиля (рН водной суспензии
нарастает от 7,0-7,2 в горизонте А до 8,2-8,4 – в гор. АВ и 8,6-9,0 в
горизонтах В и С). Таким образом, материалы ирригационных изысканий
свидетельствуют о высоком природном потенциале плодородия этих почв
и позволяют отнести черноземы обыкновенные и южные обычного рода к
почвам первой мелиоративной категории, то есть пригодным под
орошаемое земледелие без дополнительных ограничений.
Варьирование биоклиматических и геолого-геоморфологических
условий на территории распространения черноземов обыкновенных и
южных обусловили определенные различия их видовых и родовых
признаков, которые необходимо учитывать при их ирригационной оценке.
Среди них заметное распространение получили черноземы солонцеватые,
карбонатные и остаточно-карбонатные. Если черноземы карбонатные по
основным показателям мало отличаются от черноземов обычных родов, то
их остаточно-карбонатные и солонцеватые аналоги резко выделяются на
их фоне. Черноземы остаточно-карбонатные унаследовали высокое
содержание карбонатов кальция (до 40-60%) от карбонатных материнских
пород – мела (Донское Белогорье). Они имеют укороченный почвенный
профиль, небольшие запасы гумуса, щелочную реакцию во всех
генетических горизонтах, излишнюю рыхлость, неблагоприятный водный
режим. Близкое подстилание мела и специфические свойства сильно
снижают ирригационную оценку этих почв.
Группа солонцеватых обыкновенных и южных черноземов
распространена небольшими массивами среди обычных родов черноземов,
где соленосные палеогеновые глины подходят близко к поверхности.
Степень солонцеватости может быть от малой до сильной и остаточной,
устойчиво поддерживаемой большими запасами натриевых солей в
породе. Как правило, они характеризуются преимущественно глинистым
гранулометрическим составом, небольшой мощностью гумусового
горизонта (от 25-30 см у поверхностно-солонцеватых до 53-68 см у
глубокосолонцеватых черноземов), невысоким содержанием гумуса (4-5%)
и резким снижением его количества с глубиной. Сумма обменных
оснований не превышает 30-35 мг-экв/100г. В составе обменных катионов
199
присутствует натрий в разных количествах: от 2-3 мг-экв/100г – у
слабосолонцеватых до 6-8 мг-экв/100г – у сильносолонцеватых почв. В
глубоких горизонтах возрастает доля магния до 8-12 мг-экв/100г и
снижается количество кальция, а их соотношение приближается к 1. Они
мало содержат легкорастворимых солей в почвенном профиле, но их
количество может возрастать в карбонатном горизонте и материнской
породе (величина сухого остатка равна 0,05-0,1%). Солонцеватые
черноземы, используемые в пашне, склонны к заплыванию, образованию
поверхностной корки, ссыханию в крупнокомковатые отдельности.
Все выше указанные свойства солонцеватых черноземов позволяют
отнести их к третьей мелиоративной группе, ограниченно пригородных
под орошение. Слабосолонцеватые черноземы могут вовлекаться в фонд
орошаемых земель при орошении дождеванием. Целесообразность
использования черноземов с более выраженными признаками
солонцеватости и неблагоприятными свойствами в ирригационном фонде,
должна определяться для каждого конкретного участка. Сплошные
массивы сильносолонцеватых почв следует исключить из фонда
орошаемых земель. Их ирригация спровоцирует развитие негативных
почвенных процессов: подъем солей из глубоких горизонтов к
поверхности,
возрастание
засоленности
и
солонцеватости
корнеобитаемого слоя, слитости пашни и др. При невысоком долевом
участии в комплексе с обычными почвами, сильносолонцеватые
черноземы могут использоваться в условиях орошения при обязательном
проведении дополнительных мелиоративных мероприятий (промывка
солей, гипсование и др.), строгом соблюдении установленных
оросительных норм и агротехники.
Группа лугово-черноземных почв является важным компонентом
структуры почвенного покрова Окско-Донской низменной равнины,
которая вместе с черноземно-луговыми почвами занимает ориентировочно
1,3-1,5 млн. га [1]. Лугово-черноземные почвы в ЦЧР представлены
подтипом лугово-черноземных почв смешанного и грунтового
увлажнения, который подразделяется на несколько родов: выщелоченные,
обычные, карбонатные и солонцеватые. В пределах северной лесостепи
распространены выщелоченные среднегумусные среднемощные, реже
мощные тяжелосуглинистые и легкоглинистые почвы. К югу от линии
Петровское – Тамбов – Рассказово доминируют лугово-черноземные
200
обычные тучные и среднегумусные мощные,
реже
среднемощные
глинистые почвы. Степень выщелоченности почв ослабевает постепенно и
закономерно в юго-восточном направлении с одновременным нарастанием
степени их карбонатности, солонцеватости и засоленности. Своеобразие
лугово-черноземных почв обусловлено их переходным положением между
гидроморфными черноземно-луговыми и автоморфными черноземами,
наличием в них признаков, сближающих их с названными почвами. Они
характеризуются водным режимом промывного типа. Уровень грунтовых
вод колеблется обычно в пределах 3-5 м (в период вегетации) со средними
отклонениями ±1,5-2,5 м. Характерна пятнистая дифференциация
грунтовых вод по степени их минерализации и химизму. Преобладают
слабоминерализованные гидрокарбонатно-кальциевые и гидрокарбонатнокальций-магниевые
грунтовые
воды.
Пятнами
встречаются
минерализованные гидрокарбонатно-магний-натриевые, гидрокарбонатнонатриевые воды. Верхняя граница зоны повышенного увлажнения
расположена на глубине 2-2,5 м. Глубина весеннего промачивания луговочерноземных почв ежегодно достигает границы зоны повышенного
увлажнения, чему способствует отсутствие поверхностного стока и
неглубокое залегание грунтовых вод. Даже в засушливые периоды
профиль этих почв не иссушается до влажности завядания. С глубины 22,5 м влажность равна полевой (наименьшей) влагоемкости или превышает
последнюю. Поэтому нижняя часть профиля и глубокие слои материнской
породы нередко переувлажняются, что приводит к появлению в них
восстановительных процессов. Но они не получают интенсивного развития
в обычных условиях. Учет последних приобретает актуальность при
планировании ирригации этих почв. По физико-химическим свойствам
лугово-черноземные почвы и соответствующие аналоги черноземов
сходны между собой, но отличаются от последних, лучшей
обеспеченностью продуктивной влагой, большей гумусированностью и
запасами гумуса в метровой толще. Лугово-черноземные почвы обычно
получают высокую ирригационную оценку. На этих почвах в большей
мере, чем на черноземах, необходимо считаться с опасностью быстрого
подъема грунтовых вод, возможностью проявления оглеения и вторичного
засоления орошаемых территорий, тем более неизбежного, поскольку
южные и юго-восточные районы Окско-Донской равнины затронуты
содово-сульфатным соленакоплением. Это подтверждается проведенными
201
исследованиями
на государственных
оросительных
системах Воронежской и Тамбовской областей, расположенных в пределах
этой равнины. Максимальное повышение уровня грунтовых вод
отмечалось на недренированных участках. При правильном устройстве
оросительной и сбросной сети, надлежащем выборе и подготовке
поливных площадей, соблюдении установленного режима орошения и
агротехники такие почвы могут длительно находиться в наилучшем
мелиоративном состоянии и давать высокие урожаи разнообразных
сельскохозяйственных культур [1].
Лугово-черноземные
почвы
междуречных
недренированных
плакоров с значительным участием почв сложных западинных комплексов
(Центральный плоскоместный и Южный Битюго-Хоперский районы) в
ирригационном
отношении
осложнены
неблагоприятными
гидрологическими условиями. К ним относятся: близость, застойность и
минерализованность грунтовых вод в западинах и лиманах; формирование
почв на тяжелых глинах; наличие солонцеватости, неглубокого засоления
и солонцовых комплексов. Это снижает ирригационную оценку
конкретных контуров до третьей категории (ограниченно-пригодные
земли) и требует осторожного подхода к вовлечению их в орошаемую
площадь.
Группа дерново-лесных и серых лесостепных почв легкого
гранулометрического состава, распространенная на средних и нижних
речных террасах Дона, Оскола, Сейма, Цны, Воронежа, Битюга и ряда
других рек на древнеаллювиальных отложениях, представляет
наименьший ирригационный фонд в ЦЧР. Эти почвы большей частью
находятся под лесами (боры, субори, судубравы), а наименьшие их
площади входят в состав сельскохозяйственных угодий. Они
характеризуются малой мощностью гумусового горизонта, низкими
запасами гумуса в нем, слабокислой реакцией, недостаточной
насыщенностью основаниями, низким естественным плодородием.
Песчаные и супесчаные разновидности дерново-лесных и серых
лесостепных
почв
агроценозов
отличаются
очень
высокой
фильтрационной способностью, практически исключающей возможность
орошения. Кроме того, эти почвы тесно связаны с гидрогеологическим
режимом речных долин, а именно неглубоким залеганием грунтовых вод
на низких террасах, в сложении которых участвуют песчаные
202
древнеаллювиальные
отложения. Суглинистые разновидности серых
лесостепных почв высоких террас, участвующие в составе
сельскохозяйственных угодий вместе с черноземами, считаются вполне
пригодными под орошение. Однако они имеют склонность к заплыванию и
коркообразованию, поэтому необходимы агротехнические приемы для
улучшения структуры и сложения их пахотного горизонта.
Таким образом, из рассмотренного выше обзора почвенного покрова
следует,
что
центрально-черноземный
регион
характеризуется
значительным фондом почв высокой степени пригодности под орошаемое
земледелие. Эффективное орошение создаст благоприятные условия для
ведения сельскохозяйственного производства на данной территории,
особенно в засушливые периоды. Использование тех или иных почв под
орошение требует разностороннего анализа их генезиса, состава, свойств и
всего сопряженного комплекса эколого-географических условий для
обоснования надежных, правильных и эффективно работающих
оросительных систем. Безусловно, необходимо помнить, что действие
мелиоративных систем на почвенный покров проявляется весьма
неоднозначно. Влияние мелиорации на окружающую среду не
ограничивается изменением почв конкретного орошаемого участка, а
распространяется на значительную территорию и оказывает влияние на все
элементы ландшафта. При проектировании оросительных систем должен
быть дан всесторонний прогноз изменения свойств почв под влиянием
орошения, распространяющийся на всю территорию ландшафта или на
весь бассейн реки.
Библиографический список
1. Ахтырцев, А. Б. Лугово-черноземные почвы центральных областей
Русской равнины [Текст] / А. Б. Ахтырцев, П. Г. Адерихин, Б. П.
Ахтырцев. – Воронеж, 1981. – 176с.
2. Ахтырцев, Б. П. Почвенный покров Среднерусского Черноземья [Текст]
/ А. Б. Ахтырцев. – Воронеж, 1993. – 216 с.
3. Ахтырцев, Б. П. География и структура почвенного покрова
Среднерусского Черноземья [Текст] / Б. П. Ахтырцев, А. Б. Ахтырцев, Л.
А. Яблонских // матер. междунар. конф., посвященной 100-летию со дня
рождения П.Г. Адерихина, Воронеж, 25-28 мая 2004 г. – Воронеж, 2004. –
С. 31-41.
203
4. Ахтырцев, Б. П. Влияние орошения на свойства типичных
черноземов юго-востока ЦЧО [Текст] / Б. П. Ахтырцев, И. А. Лепилин //
Биол. науки, 1979. – №4. – С. 87-92.
5. Природные ресурсы ЦЧЭР, перспективы их использования и охрана
[Текст] / под ред. Б. П. Ахтырцева, В. А. Бугаева, К. Ф. Хмелева и др. –
Воронеж, 1985. – 200 с.
6. Щеглов, Д. И. Влияние орошения на некоторые показатели плодородия
черноземов Воронежской области [Текст] / Д. И. Щеглов, Л. И. Брехова, Г.
Д. Коровина // Плодородие почв Среднерусской лесостепи и пути его
регулирования. – Воронеж, 1988. – С. 11-18.
204
2. Воспроизводство, охрана и мониторинг природно-антропогенных
ландшафтов
УДК 630*165+630*165.6
БИОТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВЫШЕНИЯ
УСТОЙЧИВОСТИ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ СРЕДНЕРУССКОЙ
ЛЕСОСТЕПИ
Ю. Ф. Арефьев, Ф. Э. Бсайбес44
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия»
Е-mail: arefjev@voronezh.net
Проблема оптимизации биотических механизмов в искусственно
создаваемых и в антропогенно трансформированных лесных экосистемах
является центральной в современной лесозащите. Радикальное повышение
устойчивости создаваемых насаждений может быть достигнуто путѐм
формирования лесной среды, близкой естественной. Основная идея –
интеграция факторов биологического разнообразия в формировании
насаждений, как основа свободного выбора природы. Для таких
насаждений характерен биологический автоматизм, как внутренняя
способность клеток, органов, организмов, популяций и сообществ к
ритмичному функционированию относительно независимо от изменения
внешних стимулов.
Стратегия повышения устойчивости лесных экосистем через
механизмы сохранения и развития различных форм разнообразия
компонентов лесных сообществ соответствует основам лесной политики
принципам сохранения биоразнообразия в Среднерусской лесостепи.
В лесной экологии термин «устойчивость» чаще всего употребляется
как синоним термина «стабильность», когда лесная экосистема
закономерно развивается, успешно противостоя, благодаря своей
внутренней организации, "возмущающим" (как правило, негативным)
факторам внешней среды. В этом смысле термин устойчивости и
употребляется нами в данной работе.
©
Арефьев Ю.Ф., Бсайбес Ф.Э., 2012
205
В данной работе термину «устойчивость» предпочтѐн термин
«биорезистентность», понимаемый как способность древесных растений и
насаждений противостоять активно или пассивно, в большей или меньшей
степени негативному эффекту жизнедеятельности их консументов –
грибов, насекомых и других организмов, прежде всего патогенных. В этом
определении термин «резистентность» не противопоставляется более
употребительному в русскоязычной литературе термину «устойчивость»,
но применяется как более конкретный и точный, соответственно его
значению в мировой литературе.
Среди различных мер защиты растений от патогенных организмов
наиболее радикальной мерой является введение в культуру иммунных,
устойчивых растений. Стратегии выживания паразитов (возбудителей
болезней) и их хозяев (древесных растений) имеют противоположную
направленность: первые продуцируют и вводят в "борьбу" постоянно
новые мутанты, вторые используют накопленную в течение длительного
времени вариацию признаков ("скрытую" изменчивость). Очевидно, что
динамично обновляемая приспособленность паразитических организмов
"выигрывает" на определѐнном для каждой паразито-хозяинной системы
промежутке времени. Со временем ситуация может измениться, но уже
при качественно другой паразито-хозяинной системе. В связи с этим,
селекция на биорезистентность рассматривается нами как составная часть
превентивной лесозащиты в системе интегрированного
управления
лесами.
Под жизнеспособностью (vitality) древесных растений мы понимаем
показатель состояния здоровья деревьев и насаждений, характеризуемый
качественными и количественными параметрами – особенностями
габитуса, величиной прироста, степенью поражѐнности биотическими и
абиотическими факторами; в необходимых случаях исследуются
физиологические
и
биохимических
показатели,
интенсивность
размножения и выживания потомства, конкурентноспособность,
приспособленность к условиям среды и др. Высший балл
жизнеспособности характеризуется цифрой 4 (здоровые деревья), низшим
баллом является 0 (отмершие деревья).
Принципиально различают два пути снижения приспособленности
патогенных организмов: селекционный и экологический. Селекционный
путь заключается в том, чтобы совместить в одном биотипе древесного
206
растения
качества,
способные противостоять
различным
вариациям паразитарного процесса. В настоящее время этот путь
проблематичен. Экологический путь в том, что приспособленность
паразитических организмов снижается посредством факторов окружающей
среды.
Необходимым условием является перманентность основных этапов
селекции на различных научно-производственных уровнях. Акцент должен
быть сделан на сохранение генофонда плюсовых по резистентности
деревьев основных лесообразующих пород на основе массового отбора на
биорезистентность.
Необходимым условием является также формирование достаточно
высокрго уровня компонентов биоразнообразия – структурного,
композиционного, генетического.
Под структурным разнообразием лесонасаждений мы понимаем
неоднородность в строении и расположении лесообразующих пород и
других элементов лесных экосистем. В совокупности они формируют
более или менее устойчивые взаимосвязи, обеспечивающих целостность и
тождественность лесных экосистем самим себе, ту или иную степень
гомеостаза при достаточно ограниченных внешних и внутренних
изменениях. При исследовании структурного разнообразия насаждений
первостепенный интерес представляет его горизонтальная структура.
Типичным для структур естественного леса является образование мозаик
десинхронных фаз развития, которые наряду с возрастом и динамикой
роста способствуют повышению устойчивости и продуктивности
насаждений.
В искусственных насаждениях важнейшее значение имеет
формирование биогрупп. Повреждаемость деревьев патогенными
организмами в биогруппах всегда ниже, чем в традиционно создаваемых
линейных культурах древесных растений. Но значительные различия в
повреждаемости наблюдаются среди отдельных деревьев и в пределах
биогрупп. Основная причина этих различий – особенности структуры
групп деревьев.
В надземной части биогрупп естественно выделяются три категории
деревьев: 1 – лидеры (деревья будущего), занимающие центральное место
в группе; 2 – внутренние деревья, непосредственно примыкающие к
деревьям 1-й категории; 3 – периферийные деревья, граничащие с
207
деревьями
2-й
категории
и естественно
зарастающим
пространством между группами. Структура подземной части дендрогрупп:
у центральных деревьев в группе лучше развиты стержневые корни, у
периферийных лучше развиты боковые корни.
Различия по высоте и диаметру 26-летних деревьев сосны по данным
исследования 30 биогрупп представлены в табл. 1.
Таблица 1
Различия по высоте и диаметру деревьев различных категорий в
биогруппах (сосна, 26 лет)
Высота, м
Диаметр, см
Категории
% от
% от
деревьев
t
t
М m
М m
лидера
лидера
Лидеры
100
100
14.1 1.1
16.0 1.4
Внутренние
87.2
4.8
90.0
4.6
12.3 1.6
14.4 1.3
деревья
Периферийные
73.0
5.2
76.3
5.1
10.3 0.8
12.2 0.7
деревья
Как следует из таблицы 1, различия в высоте и диаметре между
лидирующими центральными деревьями и внутренними и периферийными
статистически достоверны. Повреждаемость деревьев сосны в зависимости
от размещения их в биогруппе показана в таблице 2. Возраст культур 26
лет; В2.
Таблица 2
Сравнительная повреждаемость дендроконсументами в деревьев
сосны в группе, ( % )
Виды
Размещение деревьев
дендроконсументов
центральное
внутреннее
периферийное
Лось
0
0
8.6
Побеговьюны
0.4
2.3
12.4
Сосновый вертун
0
0.3
4.1
Рыжий сосновый
0.2
0.6
16.2
пилильщик
Античная волнянка
0
0.4
5.7
Шишковая смолѐвка
0
0.1
2.6
Шишковая огнѐвка
0
0
3.4
208
Как следует из приведенной таблицы, центральные деревья в
группах практически не повреждаются дендроконсументами, что
способствуют их становлению в качестве лидеров.
Среди составных частей биоразнообразия леса генетическое
разнообразие наименее изучено. В то же время, именно генетическая
структура основных лесообразующих пород может иметь определяющее
значение для необходимой приспособляемости древесных растений к
условиям произрастания,
коадаптации хозяинных и паразитических
популяций, формирования устойчивых биосоциальных отношений,
поскольку генетическое разнообразие является основой естественного
отбора, микроэволюции, эволюции. Возможно, большее генетическое
разнообразие популяций лесообразующих пород является предпосылкой
экологической стабильности современных лесов и их будущих поколений.
Снижение генетического разнообразия главных лесообразующей породы
неизбежно ведѐт к потере биорезистентности, общей стабильности
насаждений, к снижению эффективности их защитных, экономических и
социальных функций. При создании насаждений следует проектировать
повышение генотипического, как составную часть фенотипического
разнообразия.
Комплексные болезни леса, особенно распространившиеся в
последние десятилетия, органически связаны с низким уровнем
генетической изменчивости основных лесообразователей. В то же время в
центральной Европе повреждаемость лесных массивов с высоким уровнем
генетической изменчивости стабильно незначительна.
Генетическое разнообразие является предпосылкой стабильности
современных лесов и их будущих поколений. Должен быть сохранѐн
высокий генетический потенциал и защита автохтонных видов древесных
растений и кустарников и их рас прежде всего на границах их
естественного распространения. Приоритетным признаком, на который
необходимо вести селекцию лесных древесных растений для поддержания
биоразнообразия и выживания лесов, является биорезистентность.
Таким образом, меры по защите леса от патогенных организмов
должны основываться на синергизме эколого-генетических механизмов.
При этом достигается эффект авторегуляции биосистемы.
209
УДК 502.654:631.4
БИОРАЗНООБРАЗИЕ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ТИПИЧНОЙ
ЛЕСОСТЕПИ И ПУТИ ИХ СОХРАНЕНИЯ
В. О. Бокарева, Л. А. Алаева45
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
E-mail: uhtyblin@mail.ru
Леса - сообщества древесных и кустарниковых пород и связанных с
ними других растений и животных – дают человеку прижизненно и при их
рубке огромное количество разнообразнейших материальных продуктов, в
том числе важнейших из них – древесину.
Цель исследования – на основе литературных данных привлечь
внимание к состоянию лесных экосистем типичной лесостепи, к
исчезновению и истреблению лесов.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и
решены следующие задачи:
охарактеризовать экологические условия типичной лесостепи;
изучить виды лесных экосистем;
ознакомиться с охраняемыми лесными экосистемами
Воронежской области.
Основными лесными экосистемами рассматриваемой территории
являются дубравы и боры.
Для типичной лесостепи зональными лесами являются дубравы - это
смешанные широколиственные насаждения, в которых основной
лесообразующей породой служит дуб черешчатый (Quercus robur). Они в
естественных условиях состоят не менее чем из трех-четырех ярусов.
Выделяют нагорные и водораздельные дубравы и байрачные дубравы.
Боры - сосновый лес на сухой песчаной почве, для типичной
лесостепи является экстразональным типом растительности. Выделяют
сухие боры, влажные боры, молиниевые боры, свежие, или
зеленомошниковые, боры, свежие субори.
В настоящее время естественные лесные насаждения в типичной
лесостепи практически не сохранились в связи с высокой степенью
освоения территории человеком. Изучить видовое многообразие лесных
©
Бокарева В.О., Алаева Л.А., 2012
210
экосистем
можно
только
на примере охраняемых территорий,
таких как Теллермановский лес (42 тыс. га), Шипов лес (34 тыс. га),
Усманский бор на территории Воронежского государственного
природного биосферного заповедника (31,1 тыс. га) и Хреновской бор (40
тыс. га).
Теллермановский лес расположен в южной лесостепи Русской
равнины. Это южная окраина области распространения теневых
широколиственных
лесов.
На
его
территории
располагается
Теллермановское опытное лесничество (ТОЛ), которое находится в
Грибановском районе Воронежской области. Нагорные леса ТОЛ не
охватывают самые плодородные почвы массива, они растут на почвах с
гумусоаккумулятивным горизонтом не более 50 см (редко 60). Древесный
ярус лесной растительности ТОЛ формируют четыре основных вида: ясень
обыкновенный, дуб черешчатый, липа мелколистная, клен остролистный.
В травяном ярусе нагорных дубрав доминируют сныть и осока волосистая.
В составе фауны позвоночных ТОЛ 10 амфибий, 8 рептилий, ~200 видов
птиц, 52 вида млекопитающих. Разнообразны и многочисленны насекомые
фитофаги [2].
Шипов лес - нагорная дубрава, известная со времен Петра I. Он
находится на территории Бутурлиновского и Павловского районов. Это
крупнейший островной широколиственный лес, который тянется с северовостока на юго-запад по правому берегу реки Осередь. Лес представлен
тремя крупными островами, разделенными широкими безлесными
балками.
Снытевая дубрава характеризуется плодородными почвами:
черноземами или темно-серыми лесными. Занимают более 30% площади
на плато и очень пологих склонах. Снытево-осоковая дубрава занимает
пологие склоны разных экспозиций со среднеплодородными почвами.
Осоковая дубрава произрастает на недостаточно плодородной почве. В
древостоях отмечается явное преобладание дуба. Площадь, занятая
данным типом леса, составляет до 13%. Злаково-осоковая дубрава на
солонцах встречается на слабо покатых карнизах балок южной и восточной экспозиций. В негустом подлеске встречаются клен татарский, клен
полевой. Нитрофильная дубрава развивается по днищам и нижним
частям балок и склонов с черноземными или темно-серыми суглинистыми
почвами. Кальциефильная дубрава на меловых отложениях приурочена к
211
выпуклым склонам и краям карни- зов балок. Почвы здесь перегнойнокарбонатные на меловых отложениях [1].
Усманский бор расположен на пограничной территории двух
областей – Воронежской и Липецкой. Он в своѐм первозданном виде смог
сохраниться только на территории Воронежского государственного
биосферного заповедника, поэтому целесообразно охарактеризовать его
именно на этой территории.
Почвы на территории заповедника делятся на 5 типов: дерновые
лесные, серые лесные, пойменно-лесные, аллювиально-луговые и
торфяные. На территории заповедника преобладают дерновые лесные
почвы.
На глубоких сухих и бедных песках распространены сосняки
лишайниковые и зеленомошные. Сосняки лишайниковые встречаются
небольшими по площади фрагментами на вершинах дюн. Древесный ярус
этих сообществ образован сосной с единичной примесью дуба, подлесок
не развит, лишь иногда встречаются единичные экземпляры дуба
кустарниковой
формы
и
ракитник.
Для сосняков
зеленомошных характерен негустой подлесок из липы, рябины, крушины,
бересклета бородавчатого.
Животный мир на территории заповедника представлен 217 видами
птиц, 60 – млекопитающих, 39 – рыб, 9 – земноводных, 8 –
пресмыкающихся, 1 – миног [1].
Хреновской бор - уникальное послеледниковое островное
насаждение, входит в число эталонных лесов России. Он находится в
Бобровском районе Воронежской области, занимает пойму р.Битюга.
Вследствие разнообразия почвенно-грунтовых условий растительность
Хреновского бора представлена большим числом дикорастущих видов.
34,2 тыс. га покрыто лесом, в том числе сосной обыкновенной (61%),
дубом черешчатым (15%), ольхой черной (12%). Спецификой насаждения
сосны в Хреновском бору является то, что она находится на южной
границе ареала вида, а потому испытывает влияние резких перепадов
температуры и влажности, характерных для климата лесостепной зоны [3].
Леса типичной лесостепи в настоящее время подвергаются серьѐзной
антропогенной нагрузке. Ведѐтся активная рубка дубрав, произрастающих
на плодородных серых лесных почвах для использования этих территорий
212
под агроценозы. Из-за аридизации климата степи стали занимать
территории, где ранее произрастали леса.
В Воронежской области путѐм лесокультур осуществляются
восстановление и реставрация природных хозяйственно наиболее ценных
коренных типов леса – сосны и дуба – на соответствующих им
местообитаниях. Доля искусственных лесов составляет около 32%
площади лесов области. Также необходимо выделять и сохранять
памятники лесной растительности естественного и культурного
происхождения. Прежде всего, они должны быть выделены для
естественных лесных ландшафтов, которые преобразуются, разрушаются и
даже исчезают с чрезвычайной быстротой.
Искусственное лесовосстановление и лесоразведение в условиях
лесостепной и степной зон является нелѐгким делом, требующим
разработки специальных методов, наилучшим образом обеспечивающих не
только первичные результаты, но и положительный итог работы в
перспективе преодоления разнообразных трудностей.
Библиографический список
1.
Заповедная природа Воронежского края [Текст] / Л.Ф. Попова (и
др.). - Воронеж: Центр духовного возрождения Черноземного края, 2009. –
280 с.
2.
Романовский, М.Г. Экосистемы Теллермановского леса [Текст]/ М.Г.
Романовский, В.В. Мамаев, Н.Н. Селочник. - М.: Изд-во «Наука», 2004. –
340 с.
3.
Черкашина, О.Н. Цитогенетический мониторинг насаждений сосны
обыкновенной в условиях Хреновского и Усманского боров [Текст]: дис. ...
канд. биол. наук: 03.00.16 / О.Н. Черкашина. - Воронеж, 2007. - 196 с.
213
УДК 630.378.34
ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ
ДРЕВЕСИНЫ
А. И. Гончаров, И. В. Четверикова46
ФБГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: chivles@rambler.ru
Охране окружающей среды и природы в целом уделяется огромное
значение. Охрана водных объектов – не исключение, поэтому водный
транспорт леса необходимо осуществлять согласно определенным
правилам охраны водных объектов. Для предотвращения их загрязнения и
влияния на гидрологический режим экстрагируемых из древесины
веществ, а так же защиты от повреждений берегов, русел рек и нерестилищ
необходимо соблюдать основные правила при сплаве лесотранспортных
единиц. Необходимо обратить внимание прежде на объем сплавляемых
лесоматериалов, который не должен превышать расчетной лесопропускной
способности лесосплавного пути. Хвойные тонкомерные сортименты
недостаточной плавучести сплавляются в микропучках, подвергаясь
пролыске или окорке и просушиваться. Сортименты лиственных пород
просушиваются транспирационной или атмосферной сушкой, торцы
бревен покрываются специальными гидроизоляционными составами,
обязательно безвредными для водных организмов.
В воде оставлять древесину до лесосплава будущего года не
допускается, сплав закончился, и сброска лесоматериалов на воду
прекращается. Территория береговых складов, деревообрабатывающих
предприятий и лесоперевалочных баз должна систематически, один раз в
год, очищаться от древесных отходов.
Древесные отходы на воду, на лед или на затопляемые берега не
должны сбрасываться, конструкция кошелей, сплоточных единиц и плотов
разрабатываются такими, чтобы по максимуму предотвратить потери
древесины во время транспортирования, а при побревенной выгрузке
лесоматериалов лиственных пород и хвойных тонкомерных сортиментов
бревнотасками пучки должны распускаться в размолевочных устройствах
или специальных ковшах.
©
Гончаров А.И., Четверикова И.В., 2012
214
Установлены
допустимые концентрации в воде вымываемых
из древесины дубильных и смолистых веществ и допустимое количество
растворенного в воде кислорода в местах проведения лесосплава, которые
должны соответствовать нормам в правилах охраны поверхностных вод от
загрязнений сточными водами.
В случае применения поперечных запаней разборки центрального и
боковых коридоров должны производиться по длине пыжа, начиная с
утолщенного головного участка. На участках сброски лесоматериалов на
воду береговые склады должны быть оборудованы береговыми спусками и
другими сооружениями, предохраняющими берег от разрушения. Там, где
есть нерестилища осетровых и лососевых рыб лесосплав проводится при
высоких горизонтах воды.
По окончании использования водного объекта должна быть
проведена рекультивация участков берегов береговых складов и сплавных
сооружений [1].
Что касается измельченной древесины, то она сплавляется по воде в
контейнерах самых различных конструкций, причем как самостоятельных
контейнерах, так и контейнерных плотоединиц за тягой буксировщика или
судна-щеповоза.
При
применении
специализированных
контейнеров
для
транспортировки измельченной древесины по воде, правила охраны
водных объектов должны устанавливаться в зависимости от применяемого
материала контейнера, его габаритных размеров, вида буксирного судна и
самой схемы транспортировки.
Контейнерный сплав щепы можно организовывать одновременно с
плотовым. Плотоединицы из контейнеров могут буксироваться отдельно
от пучковых плотов или входя в их состав в виде секции плота. Внедрение
контейнерного сплава технологической щепы дало возможность вовлечь в
промышленное освоение дополнительные объемы древесного сырья на
береговых складах в виде малоценной древесины, перерабатываемой в
щепу [2]. Транспортировка щепы таким способом обеспечивает
сокращение потерь и охрану водных объектов.
Все лесосплавные пути, лесохранилища сортировочно-сплоточных
рейдов, рейдов приплава, нерестилищ должны ежегодно очищаться от
древесины, затонувшей в текущую навигацию и в течение прошлых лет.
215
Кстати,
затонувшая
древесина является значимым источником
пополнения древесного сырья, и при этом сам процесс не требует
увеличения объема лесозаготовок, для лесопромышленных предприятий
именно «топляк» в течение длительного периода может служить
источником сырья. Кроме всего этого, очистив водоемы от затопленной и
затонувшей древесины с переработкой ее на товарную продукцию,
поможет решить ряд важных экологических задач и не только. Это и
восстановление равновесия (экологического) водных бассейнов, особенно
там, где ранее проводился молевой сплав леса; увеличение объемов
древесины без увеличения объемов вырубок, пополнение бюджета страны
реализацией товарной продукции из освоенной древесины на внешнем
рынке; обеспечение дополнительных рабочих мест. Конечно, весь этот
комплекс работ государство должно строго контролировать, так как здесь
затрагиваются интересы многих государственных структур, в ведомствах
которых находятся водные объекты, рыбники, а так же природоохранные
организации.
Библиографический список
1. Филимонов, С. С. Лесосплав и рыбное хозяйство [Текст] / С.С.
Филимонов, В.И. Патякин // Сб. науч. трудов по лесосплаву. М.: Лесная
пром-ть, 1969. - № 11. - С. 3-8.
2. Чубов, Н. И. Эффективность водного транспорта технологической
щепы
[Текст] / Н. И. Чубов (и др.). – Воронеж, 1996. – 17 с. – Деп. в
ВИНИТИ 26.04.96, № 1369 – В 96.
216
УДК 630*181.65/630*174.54
ДЕНДРОКЛИМАТИЧЕСКАЯ И ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ОЦЕНКА
СОСТОЯНИЯ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PÍNUS SYLVÉSTRIS L.) В
СВЕЖИХ СУБОРЯХ ЧЕЛНАВСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА
ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ
И. М. Григорьев, С. М. Матвеев47
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: lisovod@bk.ru
Общая площадь лесов разных ведомств в Тамбовской области по
состоянию на 1 января 2011 года составила 402,8 тыс. га. Лесистость
области в среднем составляет 10,6%. Челнавское лесничество расположено
в Челнавском лесном массиве в бассейне реки Челновая (приток Цны) и
занимает площадь 22,4 тыс. га. Сосна обыкновенная (Pínus sylvéstris L.)
является главной лесообразующей породой Челнавского лесничества: на ее
долю приходиться 8666
га – 53% площади покрытых лесной
растительностью земель. Нами проведена дендроклиматическая и
лесоводственная оценка состояния сосны обыкновенной в Челнавском
лесничестве на примере модального насаждения искусственного
происхождения в типе леса Сосняк мшистый, типе лесорастительных
условий - B2 (Свежая суборь). Возраст чистого (10 С) соснового древостоя
– 80 лет, бонитет – I, полнота – 0,7.
Санитарное состояние деревьев на пробной площади по
морфологическим признакам в целом – без признаков ослабления, случаи
ослабления и усыхания единичны. Видовой состав подлеска и травяной
растительности разнообразен, преобладают лесные виды. Подрост
является благонадежным, возобновление хорошее (9000 шт/га).
Для дендрохронологического анализа возрастным буравом отобрано
12 кернов древесины на высоте пня у деревьев I – III классов состояния.
Данные полученные в результате датирования образцов и измерения
радиального прироста введены в электронные таблицы программы MS
Excel, в ней же построены графики (рис. 1, 2).
Для исследования динамики прироста использован метод
визуального анализа дендрохронологических рядов [1].
©
Григорьев И.М., Матвеев С.М., 2012
217
Анализ графика среднего прироста сосны обыкновенной (рис.
1.) показывает, что наиболее глубокий минимум прироста наблюдается в
1996 г., абсолютный максимум – в 1948 г.. Значительные снижения общего
прироста прослеживаются в 1969, 1972, 1981, 1984, 1996, 2002, годах,
повышения – в 1941, 1948, 1971, 1974, 1978, 1983, 1988, 2004 годах.
Динамика среднего прироста тесно связана с особенностью климата
Центральной лесостепи (лимитирующим фактором является режим
увлажнения) и с солнечной активностью.
Анализ графиков динамики индексов прироста, суммы осадков и
солнечной активности выявил следующее (рис. 2). Из восьми глубоких
минимумов осадков пять наблюдается в эпоху минимума солнечной
активности, два на ветви спада и один в эпоху максимума. Динамика
индексов прироста отражает наличие связи с колебаниями суммы осадков.
Рис.1. Гиперболическая динамика среднего прироста общей ширины
годичных колец и поздней древесины сосны в сосняке мшистом
218
Рис.2. Динамика индексов прироста, суммы осадков и солнечной
активности
На основе полученных данных, проведен корреляционный анализ
парных связей (табл.1, 2.):
1.
Индексов прироста – солнечной активности;
2.
Солнечной активности – суммы осадков за календарный год;
3.
Солнечной активности – суммы осадков за вегетационный
период;
4.
Индексов прироста – суммы осадков за календарный год;
5.
Индексов прироста общей ширины годичного кольца и
ширины поздней древесины.
По величине коэффициента корреляции можно установить характер
связи [2]. Связь является: слабой (0 - 30), умеренной (0,31 - 0,50),
значительной (0,51 - 0,70), высокой (0,71 - 0,90), очень высокой (0,91 и
более).
Таблица 1
Корреляционная связь индексов прироста за весь период роста
деревьев, суммы осадков и солнечной активности
W/
Ргод
W/
P4-10
Pгод /I
ш.г.к.
Pгод / I
п.д.
P4-10 / I
ш.г.к.
P4-10 / I
п.д.
I ш.г.к. /
I п.д.
W/
I ш.г.к
W/
I п.д
0,02
-0,01
0,18
0,16
0,14
0,16
0,69
0,20
0,11
219
Таблица 2
Корреляционная связь индексов прироста, суммы осадков и
солнечной активности за период 1975 - 2009 гг.
W/
Ргод
W/
P4-10
Pгод /I
ш.г.к.
Pгод /,I
п.д.
P4-10 / I
ш.г.к.
P4-10 /
I п.д.
I ш.г.к. /
I п.д.
W/
I ш.г.к
W/
I п.д
0,35
0,37
0,36
0,21
0,35
0,17
0,80
0,34
0,05
где:
W – солнечная активность, выраженная в числах Вольфа
(Цюрихский ряд);
Ргод – сумма осадков за календарный год по метеостанции
«Тамбов», мм;
Р4-10 – сумма осадков за вегетационный период по метеостанции
«Тамбов», мм;
I ш.г.к. – индексы прироста ширины годичных колец;
I п.д. – индексы прироста поздней древесины;
Корреляционная связь между индексами прироста всего кольца и
суммой осадков за календарный год является слабой. Связь солнечной
активности с климатическими факторами, а также с индексами прироста
всего кольца и индексами поздней древесины, на исследуемом объекте,
также довольно слабая (не превышает 0,2). Стоит отметить, что связь
между названными выше парами в период с 1975 по 2009 год является
более тесной. 30-летний интервал выбран не случайно. Именно 30-летний
период осреднения рекомендуется в климатологии для климатических
характеристик. Этот период обоснован ритмикой природно-климатических
процессов. Однако и 30-летние периоды следует выбирать не произвольно,
а в пределах определенных фаз активности солнца. Период с 1975 по 2009
год приходиться на ветвь спада векового цикла солнечной активности.
Выводы:
1. Результаты лесоводственной оценки состояния фитоценоза в типе
леса сосняк мшистый показывают, что в данном типе леса создаются
благоприятные
условия
для
выращивания
здорового,
высокопродуктивного древостоя сосны обыкновенной.
220
2. Динамика прироста сосны обыкновенной
характеризуется
наличием связи с колебаниями суммы осадков, которые в свою очередь
коррелируют с солнечной активностью.
3. Основным метеорологическим фактором, влияющим на изменение
прироста сосны обыкновенной в сосняке мшистом от года к году, является
сумма атмосферных осадков, что подтвердил корреляционный анализ.
Библиографический список
1.
Матвеев, С.М. Методика дендрохронологического анализа.
Методические указания к лабораторным работам по дендрохронологии для
студентов специальности 250201 – Лесное хозяйство дневной и заочной
форм обучения [Текст] / С.М. Матвеев. – Воронеж, 2006. – 39 с.
2.
Дворецкий, М.Л. Пособие по вариационной статистике [Текст] /
М.Л. Дворецкий. - М.: Лесн. пром-сть, 1971 – 104 с.
УДК 630*43
ЗАВИСИМОСТЬ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ КАМБИЯ СОСНЫ ОТ
ПАРАМЕТРОВ ОЖОГА СТВОЛА ПРИ НИЗОВОМ ПОЖАРЕ
Н. И. Гриднев, В. В. Царалунга48
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: caralunga@bk.ru
При прохождении низового пожара повреждения деревьев сосны
носят весьма различный характер – от фатального, до совершенно
незначительного.
Жизнеспособность тех деревьев у которых порыжела, посерела или
тем более осыпалась основная часть хвои, не вызывает сомнения. Такие
деревья относятся лесопатологами к категории отмирающих или даже
свежего сухостоя (вполне правомерно) и подлежат удалению из
насаждения по нормам санитарной безопасности [1]. А вот
жизнеспособность тех деревья, у которых произошел, ожег корневой
шейки, закопчен ствол, но крона осталась целой и внешне не отличается от
деревьев, не затронутых огнем, объективно диагностировать по внешним
признакам крайне сложно. Действующие методики оценки состояния
©
Гриднев Н.И., Царалунга В.В., 2012
221
деревьев
поврежденных
огнем основным
критерием
определяющим
жизнеспособность
таких
деревьев
предлагают
использовать состояние камбиального слоя. [2]. Это действительно
объективный показатель, который позволяет с высокой точностью
прогнозировать
вероятность усыхания дерева в ближайший
вегетационный период.
Однако этот метод нельзя считать оперативным и его практически
невозможно использовать в производственных условиях из-за его
трудоемкости и необходимости существенного травмирования дерева.
Таким образом, существует явная проблема оперативной и
достаточно точной оценки жизнеспособности деревьев сосны
поврежденных огнем.
Исходя из этого, мы задались целью провести исследования по
поиску связи между внешними патологическими признаками на деревьях
сосны
поврежденных
огнем
и
объективными
показателями
физиологического состояния этих деревьев. Наличие таких связей
соответствующего уровня позволит оптимизировать методику диагностики
деревьев со слабо выраженными признаками потери жизнеспособности.
В качестве методик оценки физиологическое состояние деревьев
сосны нами были использованы хорошо апробированные методики,
основанные на определении биоэлктрических показателей дерева [4;5] , и
определения градиента температуры ствола и окружающей среды [6].
В качестве внешних признаков огневого повреждения дерева нами
были взяты те же, наиболее очевидные следы пожара – высота закопчения
ствола и глубина прогара коры, но в отличие от предыдущих авторов, мы
намерены искать
зависимость этих признаков от фактического
физиологического состояния дерева в узком диапазоне (деревья 3 и 4
категории) и с помощью более широкого набора инструментальных
методов.
Исследования проводились в августе-сентябре 2010 и мае-августе
2011 года в разновозрастных сосняках Левобережного участкового
лесничества Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА, где в июле 2010 года огнем
различной интенсивности было пройдено порядка 3-х тысяч гектар
сосновых насаждений.
Анализ полученных результатов выявил ряд закономерностей,
которые могут быть использованы для оптимизации методов оперативной
222
диагностики состояния деревьев сосны перенесших кратковременное
воздействие огня.
Так при расчете коэффициентов корреляции между степенью ожога
ствола (который оценивался по протяженности закопчения ствола
(нагаром) и глубиной прогорания толстой коры (прогаром)) и
различными показателями физиологического состояния дерева обнаружена
корреляционная связь от слабой, до весьма значительной (таблица).
Наиболее значительная связь обнаружена между
самими
показателями ожога, то есть протяженностью нагара на стволе и глубиной
прогара толстой коры (r4= 0,564). Практически на таком же уровне
прослеживается связь между степенью внешних признаков ожога и
степенью повреждения камбия (r3=0.524; r7=0,554).
Более умеренная связь обнаружена между показателями ожога и
градиентом температур (r1=0,435; r5 =0,366).
Таблица
D1,3
Обмерено
шт.
R1
(нагар
и град.)
R2
(нагар и
влажн.)
20
24
28
32
13
32
41
43
0,117
0,320
0,332
0,373
-0,217
0,251
-0,174
-0,180
R3
(нагар и
сост.
камбия)
0,470
0,314
0,446
0,484
R4
(нагар и
прогар)
R5
(прогар и
градиент)
0,889
0,760
0,532
0,524
-0,342
0,210
0,273
0,326
R6
(прогар
и
влажн.)
0,227
0,117
-0,339
-0,335
R7
(прогар
и сост.
камбия)
-0,624
0,314
0,465
0,429
Корреляционная связь между параметрами ожога ствола сосны и
степенью повреждения камбия по ступеням толщины
223
36
40
44
48
52
Σ
57
0,378
34
0,644
27
0,417
9
0,580
8
0,817
264 М*ср 0,435
-0,321
-0,254
-0,435
0,137
-0,359
-0,186
0,564
0,727
0,610
0,888
0,995
0,524
0,536
0,522
0,507
0,807
0,576
0,564
0,375
0,647
0,363
-0,479
0
0,366
-0,355
-0,586
-0,714
-0,057
0,821
-0,368
0,557
0,797
0,759
0,597
0,500
0,554
*При расчете Мср. были исключены крайние ступени 20; 48 и 52, из-за малого объема выборки
На основании полученных данных был разработан предварительный
проект нормативов по оценки состояния деревьев сосны, от
средневозрастных до спелых, поврежденных огнем.
Выводы:
1. Состояние камбия деревьев сосны испытавших воздействие
открытого огня имеет прямую, и значительную, корреляционную связь (r =
0,554) с величиной нагара на стволе.
2. Так же прямая, но более тесная связь (r =0,524) обнаружена между
состоянием камбия опаленного дерева и глубиной прогара толстой коры.
3. Из приборных методов оценки состояние дерева (измерения
биоэлектрического потенциала, градиента температур и влажности)
наиболее объективные данные для деревьев сосны, поврежденных огнем,
но имеющих зеленую крону, дает метод определения градиента
температур. Чем
меньше температура дерева по сравнению с
температурой воздуха (в теплый летний день) тем выше жизнеспособность
дерева.
4. «Устойчивость», или точнее толерантность, деревьев сосны к огню
прямо пропорциональна возрасту дерева и толщине коры.
Библиографический список
1. Правила санитарной безопасности в лесах РФ [Текст]/ Постановление
Правительства Российской Федерации от 29 июня 2007 г. № 414. – 2007. –
6 с.
2.
Руководство
по
планированию,
организации
и
ведению
лесопатологического обследования в лесах РФ [Текст]/ Постановление
Правительства Российской Федерации от 29 июня 2007 г. № 414. – 73 с.
224
3. Демаков, Ю.П. Лесоводство. Ведение лесного хозяйства в лесах
поврежденных пожаром [Текст] / Ю.П. Демаков, К.К. Калинин. – ЙошкарОла, 2003. – 136 с.
4. Рутковский, И.В. Рекомендации по методике измерения
электрофизиологических характеристик древесных растений с целью
оценки их состояния и жизнеспособности [Текст] / И.В. Рутковский. –
Пушкино: ВНИИЛМ, 1975. – 18с.
5. Положенцев, П.А. Испытание гальваноэлектрического прибора в целях
диагностики свежезараженных деревьев дуба [Текст]/ П.А. Положенцев,
И.М. Саввин // Охрана природы Центрально-Черноземной полосы: Сб.
науч. статей - Воронеж: Центр.-Чернозем. кн. изд-во, 1977. - Вып. 8. - С.
57-59.
6. Карасев, В.Н. Диагностика жизнеспособности деревьев хвойных пород
по тепловым характеристикам ствола [Текст]: автореф. дис. …канд. с.-х.
наук / В.Н. Карасев. – Йошкар-Ола, 1991. – 26 с.
УДК 630*903; 630*23
ЭКОСИСТЕМНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ
РЕГИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ В
ЛЕСНОМ ФОНДЕ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
И. А. Журихин, М. Т. Сериков, А. И. Журихин49
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия»
E-mail: zhurihin07@mail.ru
Леса России являются одним из ее важнейших природных ресурсов.
Особенность лесов состоит в том, что они, в отличие от многих других
природных ресурсов, сохраняют способность к естественному
возобновлению, что позволяет, при соблюдении определенных требований
к лесопользованию и обеспечении своевременного лесовосстановления,
сделать этот важнейший природный ресурс практически неистощимым.
В то же время, леса России, несмотря на огромный биопотенциал,
ежегодно несут значительные потери от вредителей, болезней, массовых
©
Журихин И.А., Сериков М.Т., Журихин А.И., 2012
225
лесных
пожаров,
незаконных, неконтролируемых
вырубок
и
нуждаются в существенных мероприятиях по своему воспроизводству.
Лесистость Европейской части России снизилась с 54 % (1696 г.) до
35 % (1914 г.). К 1927 году лесистость черноземья составила всего лишь
6,3 %, а в конце XVIII столетия этот показатель был в 3 раза выше
(А.Д. Лозовой, 1997). Несмотря на то, что к настоящему времени общими
усилиями удалось увеличить долю лесов в среднем по региону до 9 %, этот
вопрос продолжает оставаться крайне актуальным.
Значительная урбанизация Центрально-черноземного региона (ЦЧР)
осложняет поиск земель для расширения площади лесов, поэтому в
качестве такого резерва, в первую очередь, обычно рассматриваются
неудобные и бросовые земли. На 1.01.1995 г. они в ЦЧР составляли 333,2
тыс. га. Полное использование прочих земель региона в лесокультурной
деятельности позволит увеличить лесистость до 13-14% и это не является
предельной величиной.
Поскольку предполагается, в ближайшее 10-летие облесить около
80 % этих земель и продолжается облесение берегов малых рек, создание
лесополос целевого назначения, то неизбежны значительные затраты для
решения этих задач.
Любые затраты, помимо экологического эффекта, должны давать
максимальный экономический эффект, особенно в условиях современных
кризисов. Этого можно добиться лишь реализацией комплексного подхода
в решении проблемы повышения лесистости в увязке с вопросами
хозяйственной и социальной сфер.
В свое время отсутствие нормативов экологически допустимого
(экосистемного) использования природных ресурсов привело к многим
негативным результатам, в том числе к сокращению лесных площадей.
Отсутствие в современной управленческой деятельности органов власти и
отраслевых органов управления экосистемного подхода в повышении
лесистости может дать заниженный социально-экономический эффект,
несмотря на общее улучшение экологической обстановки в регионе.
Наибольший социально-экономический эффект может дать
повышение лесистости территорий, примыкающих к населенным пунктам.
ЦЧР относится к регионам с высокой плотностью населения. Города,
крупные населенные пункты испытывают хроническую нехватку зеленых
насаждений, пригородные территории используются нерационально, идет
226
процесс активного расширения селитебных
зон
без
учета
экологических требований. Может случиться, что на многих участках в
последующем возникнут трудности в обеспечении достаточного уровня
жизнедеятельности. Поэтому, при решении задачи повышения лесистости
региона первоочередному рассмотрению должны быть подвергнуты
зеленые зоны вокруг населенных пунктов, выполнено их функциональное
зонирование с учетом особенностей социально-экономических требований
и расчетов экологической емкости природных комплексов. Проекты по
озеленению и регулированию пользования в пригородных зонах должны
входить в корректуры Генпланов (Сериков, 2008).
Обеспечение рационального и неистощительного использования
лесов, их охрана, защита и воспроизводство, сохранение биологического
разнообразия
лесных
экосистем,
максимальное
удовлетворение
потребностей общества в лесных ресурсах возможно только с учетом
научно обоснованного устойчивого управления. Для осуществления этих
задач необходима разработка и научное обоснование комплекса
мероприятий
по
освоению
лесов,
имеющих
экологическую,
лесохозяйственную и социально-экономическую направленность.
Процесс лесовосстановления, особенно искусственного, является
многооперационным и длительным. Для осуществления в текущем году,
например, посадки лесных насаждений необходимо за несколько лет ранее
(от 2 до 8 в зависимости от периодичности урожаев лесных семян)
заготовить семена конкретного вида древесных растений, вырастить
посадочный материал (что также требует 2...5 лет), составить проект
лесных культур, подготовить почву, необходимую технику. Кроме того,
после посадки лесных культур требуется в течение 5...8 и более лет
осуществлять уходы за ними до момента смыкания полога созданных
насаждений.
Отказ
от
перспективного
долгосрочного
планирования
лесохозяйственной деятельности, в том числе и лесовосстановительных
мероприятий, в связи с периодом перехода к рыночной экономике,
нарушил
систему
обеспечения
многолетного
цикла
лесовосстановительного процесса, что отрицательно сказывается на
эффективности этих мероприятий (Журихин, 2006).
Основные мероприятия региональной программы должны быть
рассчитаны на долгосрочный период и направлены на решение
227
поставленной цели (обеспечение своевременного
воспроизводства
лесных ресурсов) наиболее эффективными и в то же время наименее
затратными методами.
Для минимизации затрат на лесовосстановление в основу выбора
технологических схем должен быть заложен принцип максимального
использования потенциальной способности тех или иных типов леса к
естественному возобновлению с учетом применения оптимальных для
этой цели способов рубок (в порядке увеличения затрат):
непрерывное естественное лесовозобновление ценными
породами при выборочных рубках;
постепенное естественное лесовозобновление ценными
породами в комплексе с постепенными рубками;
предварительное
естественное
лесовозобновление
с
проведением мер содействия и сохранением подроста ценных пород при
рубках леса;
последующее естественное лесовозобновление ценных пород с
мерами содействия естественному возобновлению при сплошных рубках
леса;
искусственное лесовосстановление в условиях, где другие
методы возобновления ценных пород не эффективны.
В целом для достижения поставленных целей предусматривается
реализация
взаимосвязанных
мероприятий
по
проведению
лесовосстановительных работ в лесном фонде, совершенствованию
региональной нормативной правовой базы, финансированию системы
лесовосстановительных
мероприятий,
материально-техническому
обеспечению программных мероприятий.
Система программных мероприятий в региональной программе
лесовосстановления в лесном фонде является совокупностью конкретных
некоммерческих мероприятий и инвестиционных проектов, выполнение
которых обеспечивает реализацию программы лесовосстановления в
целом.
Каждое мероприятие характеризуется: определенной целью и
назначением, планируемым физическим объемом, объемом и источниками
финансирования, показателями эффективности (лесоводственной и
экологической).
В качестве финансовых источников могут быть:
228
средства федерального бюджета;
средства бюджета субъекта Российской Федерации, а также
бюджетов муниципальных образований, входящих в него;
прочие источники, в том числе средства лесопользователей.
Деятельность органов исполнительной власти субъектов Российской
Федерации в рамках, определенных лесным законодательством,
заключается в софинансировании и создании благоприятных условий для
осуществления долгосрочных программ, направленных на своевременное
и качественное воспроизводство лесных ресурсов.
Разработка территориальных программ по лесовосстановлению
должна быть тесно увязана с региональной лесной политикой, анализом и
прогнозом освоения лесов, а также состоянием лесного фонда. В условиях
рыночной экономики и с учетом принятого в статье 108 Лесного кодекса
Российской Федерации преобладающего финансирования комплекса работ
по воспроизводству лесов за счет бюджетов субъектов Российской
Федерации немаловажное значение имеет сбалансированный подход к
определению
экономически
целесообразных
расходов
на
лесовосстановление.
По распоряжению правительства Воронежской области от
10.08.2011 г. № 546-р «О разработке долгосрочной областной целевой
программы «Леса Воронежской области (2012-2016 годы)» на заседании
регионального правительства был представлен проект долгосрочной
целевой программы "Леса Воронежской области (2012-2016 годы)".
Задачами программы являются развитие лесной охраны; обеспечение
тушения лесных пожаров; ликвидация последствий лесных пожаров 2010
года; защита леса от вредных организмов.
Разработка региональных программ по освоению лесов на
экосистемных принципах с учѐтом целевых программ федерального и
отраслевого уровня и региональных особенностей, позволит существенно
повысить эффективность осуществляемых мероприятий по лесному
хозяйству.
Библиографический список
1.
Лозовой, А. Д. Леса Воронежской области. Их прошлое и настоящее
[Текст] / А. Д. Лозовой // Природа и человек : сборник научно-популярных
статей о проблемах охраны природы Воронежского края / ВГУ. - Воронеж,
1997. - C. 31-36.
229
2.
Сериков,
М.
Т.
О проектировании
освоения
защитных лесов рекреационного назначения [Текст] / М. Т. Сериков //
Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2008. - N 6. - С. 5053.
3.
Журихин, А.И. Лесные культуры эколого-ресурсного назначения
[Текст] / А. И. Журихин, В. И. Казаков// Организационно-методические
вопросы деятельности научно-образовательного центра в области
переработки
и
воспроизводства
лесных
ресурсов:
материалы
Всероссийской научно-практической конференции с международным
участием 13-15 сентября 2006 г. / ВГЛТА. - Воронеж, 2006. - С. 20-22.
4.
Правительство Воронежской области, постановление от 13.10.2011 г.
№889 об утверждении долгосрочной областной целевой программы "Леса
Воронежской области (2012 - 2016 годы)"
УДК 630*165+630*165.6
ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРАТЕГИЯ ЗАЩИТЫ ЛЕСА И
ГОРОДСКИХ НАСАЖДЕНИЙ ОТ ПАТОГЕННЫХ ОРГАНИЗМОВ
Э. И. Ибрагимов, Ю. Ф. Арефьев, М. М. Мамедов50
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
Е-mail: arefjev@voronezh.net, mus.mamedow2012@yandex.ru
Как биологическое явление поражаемость лесных и городских
насаждений патогенными организмами контролируется одновременно как
генетическими, так и экологическими факторами. Соответственно этому
стратегия защиты насаждений должна строится на регуляции генетических
и экологических составляющих. Цель нашей работы – обоснование
эколого-генетической стратегии защиты леса и городских насаждений
древесных растений.
Естественный отбор в популяциях древесных растений в
современных условиях ведѐт обычно к смене пород и снижению ценности
насаждений. Основным источником этого процесса является негативный
эффект
жизнедеятельности
патогенных
грибов
и
насекомых.
Репродуктивный потенциал вредных организмов исключительно велик и
несравненно
выше
репродукционного
потенциала
перекрѐстно
опыляющихся древесных растений. Для сохранения здоровья и выживания
©
Ибрагимов Э.И., Арефьев Ю.Ф., Мамедов М.М., 2012
230
насаждений, для сохранения их экологических
функций
и
экономической значимости необходим искусственный отбор на
иммунитет, на биорезистентность.
Искусственный отбор на биорезистентность в популяциях
древесных растений позволяет улучшить генетическую составляющую
насаждений. Одной из наиболее распространѐнных форм искусственного
отбора в популяциях древесных растений является массовый отбор.
Вероятность эффективного массового отбора ( Р ) определяется вкладом
генотипической дисперсии (sg2) селектируемого признака в его общую
фенотипическую дисперсию (sph2).
Р = sg2 / sph2,
где sg2 – генетическая компонента, sph2 – экологическая компонента
фенотипической дисперсии. sph2 = sg2 + se2 .
Таким
образом,
степень
фенотипической
изменчивости
исследуемого признака в популяции находится в прямой зависимости от
степени его генотипической и экологической дисперсий.
Массовый негативный отбор на биорезистентность является
наиболее простым, не требующим специальных затрат способом, но может
быть достаточно эффективным в целевых программах повышения
жизнеспособности насаждений. Он заключается в элиминации наиболее
восприимчивых фенотипов, не соответствующих целям селекции, при
промежуточных рубках или при отборе на устойчивость в ювенильной
фазе древесного растения. В частности, массовый негативный отбор
позволяет значительно снижать инфекционный фон мучнистой росы
(Microsphaera alphitoides) в ювенильной фазе дуба черешчатого.
Массовый позитивный отбор на устойчивость к неблагоприятным
факторам среды эффективен при высоком уровне инфекционного фона или
техногенного загрязнения. Потомство плюсовых по устойчивости деревьев
выращивают непосредственно в насаждениях.
Индивидуальный отбор направлен на идентификацию устойчивых к
неблагоприятным факторам среды генотипов и является более длительным
и трудоѐмким. Потомство плюсовых по устойчивости к неблагоприятным
факторам среды выращивают раздельно в испытательных культурах
раздельно и на основании результатов опытной проверки принимают
решение о целесообразности использования отобранных деревьев в
качестве материнских для создания лесных культур.
231
На
эффективность индивидуального
отбора
по
полигенным признакам сильное влияние оказывает степень проявления
аддитивного действия генов в семенном потомстве отобранных фенотипов.
Маскирующими эффектами являются взаимодействие «генотип – среда»,
конкурентные отношения фенотипов в популяции, материнский эффект, а
также среда и возрастные изменения. Элиминация маскирующих эффектов
для повышения надѐжности идентификации генотипов по их фенотипам в
селекции древесных пород на биорезистентность практически невозможна.
Потомство отобранных на устойчивость деревьев целесообразно оценивать
непосредственно в насаждениях.
Расовая устойчивость древесных растений к неблагоприятным
факторам окружающей среды проявляется более выражено по сравнению с
устойчивостью биотипов. Биологическая раса понмается нами как группа
особей какого-либо вида наследственно отличающаяся от других особей
того же вида по какому-либо биологически значимому признаку или
комплексу признаков. В качестве примера – розовоцветная раса конского
каштана (Aesculus hippocastanum) – таблица 1.
Таблица 1
Сравнительная поражаемость белоцветной и розовоцветной рас
конского каштана бурой пятнистостью листьев
Число
КоэффиСущестРазвитие
Расы конского сопряжѐн
циент
Точность, венность
болезни,
каштана
ных пар
вариации,
k%
различий,
D%
учѐта, n
sx %
tf
Белоцветная
48
36
260
10
12,4
Розовоцветная
6
16
Примечание. Единица учѐта – блок 10 деревьев
Как следует из таблицы 1, розовоцветная конского каштана
значительно меньше поражается бурой пятнистостью листьев.
Возбудитель болезни гриб Guignardia aesculi.
Приведенная выше информация позволяет считать, что роль
генетической составляющей в формировании биорезистеньности
насаждений может быть очень значительной.
При оценке роли экологической составляющей в формировании
биорезистентности создаваемых насаждений надо прежде всего отметить,
что в природе для древесных растений характерно групповое
232
произрастание. Лесная среда при групповом размещении деревьев
формируется уже в ювенильной фазе и с возрастом эта тенденция лишь
усиливается. В пространстве между группами основных лесообразующих
пород успешно развиваются, не конкурируя с лесообразующими
породами, многие виды растений.
Наиболее обычный источник неблагополучного состояния лесных
культур в бороздах – чрезмерно разрастающийся обильный травяной
покров и кустарники – дендрогруппам не угрожает. Формируются
экосистемы с повышенным уровнем биоразнообразия, а следовательно и
устойчивости к неблагоприятным факторам среды. В популяциях вредных
организмов доминирует дизруптивный (разрывающий) отбор – на разные
экологические ниши, что ведѐт к авторегуляции плотности популяций
вредных организмов; соответственно снижается и причиняемый ими
ущерб древесным растениям. С позиций лесозащиты преимущество
группового размещения деревьев неоспоримо.
Механизм воздействия группового размещения деревьев на
популяции вредных организмов проявляется также в различных по уровню
структурного разнообразия насаждениях. В качестве примера – таблица 2.
Cтруктурное разнообразие насаждений определялось по формуле
Штѐкера-Роммерскирхена:
1
min( i, j )
T 1
при ti
[0,1] ,
n max( i, j )
где Т – параметр контрастов (структурного разнообразия), n – число
обследованных деревьев, i – независимо выбираемые деревья,
j –
деревья, выбираемые по отношению к i – деревьям.
Таблица 2
Особенности репродуктивного цикла большого соснового лубоеда в
контрастных по структурному разнообразию культурах сосны
обыкновенной
Параметры репродуктивного цикла лубоеда
Структурное
Период, дни
Плодови Смертразнообразие,
ность
СпариваОткладка Отрождение тость,
Т
шт. яиц личинок
ние
яиц
личинок
0,26
4
3
4
62
8
0,84
11
12
9
57
32
233
tf
(t05 = 3,2)
3,6
3,4
6,8
1,2
12,3
Параметр структурного разнообразия (Т) насаждений определялся на
основании обследования круговых пробных площадей (КПП).
Радиус круговой пробной площади (R) = 17,84 м, соответственно
площадь КПП (S) – 1000 м2. Каждая круговая пробная площадь
разделялась на четыре сектора, ориентированных по направлениям: север
(N), восток (O), юг (S), запад (W). Площадь кругового сектора (I = II = III =
IV) = 250 м2.
В пределах каждого сектора отбирались 4 дерева (всего для одной
КПП – 16 деревьев). В качестве 1-го выбиралось самое северное дерево и
затем по часовой стрелке выбирались 2-е, 3-е и 4-е деревья.
Последовательно измерялось расстояние между ними.
Как следует из таблицы 2, статистически достоверные различия
параметров репродуктивного цикла большого соснового лубоеда
проявились в отношении периодов спаривания, откладки яиц, отрождения
личинок. Удлинение длительности этих процессов в условиях высокого
уровня структурного разнообразия (Т = 0,84) составило соответственно
275, 400, 225 %. Рост смертности личинок увеличился в 4 раза. Увеличение
параметров репродукционного цикла большого соснового лубоеда и
смертности его личинок способствовало затуханию очага массового
размножения лубоеда.
Таким образом, естественный отбор не обеспечивает формирования
устойчивых к негативным факторам окружающей среды насаждений,
необходим искусственный отбор; для относительно быстрого и
беззатратного оздоровления насаждений наиболее приемлем массовый
негативный отбор на устойчивость к неблагоприятным факторам среды.
Массовый позитивный отбор и индивидуальный отбор древесных
растений на устойчивость к неблагоприятным факторам среды наиболее
эффективен на основе целевых долговременных научно-производственных
программ; расовая устойчивость древесных растений к негативным
факторам среды более выражена по сравнению с устойчивостью биотипов
древесных растений; групповое размещение деревьев повышает
жизнеспособность как лесных, так и городских насаждений. При этом
234
решается актуальная проблема
процессов в лесных экосистемах.
активизации
интеграционных
УДК 630*547
ДЕНДРОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОДУКТИВНОСТИ
ДУБОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ НА ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ
В. Ю.Кулаков, В. И.Таранков, В. В Гарнага51
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: kulles@list.ru
В настоящее время, в связи с глобальным потеплением,
обусловленным интерференцией антропогенного (парникового) эффекта и
естественного циклического изменения климата, среди многочисленных
функций лесов важное значение имеет угледепонирующая, в результате
которой происходит стабилизация состава атмосферы [3].
Поэтому, актуальным является изучение особенностей динамики
депонирования углерода в онтогенезе основных древесных пород
Западного Кавказа, таким как дуб черешчатый (Quercus robur L.), дуб
скальный (Quercus petraea L.), бук кавказский (Fagus orientalis L.), граб
обыкновенный (Carpinus betulus L.).
Динамика депонирования углерода в онтогенезе 80-90 летних
насаждений дуба сального и дуба черешчатого рассмотрена по модальному
типу лесорастительных условий – С1, древостои бука кавказского и граба
кавказского в ТЛУ – Д2.
©
Кулаков В.Ю., Таранков В.И., Гарнага В.В., 2012
235
Расчет
биологической продуктивности и депонирование
углерода (через суму площадей сечения за календарный год) с учетом
конверсионных коэффициентов проводили по методике, изложенной в
работах В.А. Алексеева [1], А.С. Исаева [2], В.И. Таранкова [6], А.И.
Уткина [7]. Для получения сопоставимых данных использован расчет на
чистый дубовый древостой с полнотой 1,0.
На графиках (рис. 1) изображен дендрохронологический ряд
динамики продуктивности чистых насаждений дуба скального и дуба
черешчатого.
Дуб черешчатый (90 лет). Запас углерода – 89,7 т/га; среднегодовое
депонирование – 1,0 т/га. Депонирование углерода в дубравах постепенно
увеличивается до 20- 25 лет, и далее до возраста спелости продуктивность
дуба находится на уровне среднегодового депонирования. Затем в 70летнем возрасте наблюдается небольшой спад продуктивности
прерывающийся периодом максимального депонирования углерода,
который по видимому еще продолжается и до настоящего времени.
Наиболее высокие показатели по депонированию приходятся на 1997 –
2009 гг. (среднее за 12-летний период 1,4 т/га. в год)
Рис. 1. Динамика углерододепонирования модальных дубрав эдатопа С1
Дуб скальный (90 лет). Запас углерода – 63,0 т/га; среднегодовое
депонирование – 0,7 т/га. Депонирование на уровне среднего и выше
среднего начинается с 20-летнего возраста (молодняки), причем
236
наблюдается чередование периодов сравнительно высокой и низкой
продуктивности.
На графиках (рис. 2) изображен дендрохронологический ряд
динамики продуктивности чистых насаждений бука кавказского и граба
кавказского.
Бук кавказский (90 лет). Запас углерода – 125,1 т/га; среднегодовое
депонирование – 1,4 т/га. Кривая продуктивности бука кавказского до 60летнего возраста увеличивается, затем происходит спад. Максимум (2,0 –
2,6 т/га) приходится на 15-летний отрезок (1980-1995 гг.).
Граб кавказский (80 лет). Запас углерода – 66,9 т/га; среднегодовое
депонирование – 0,8 т/га. Максимум депонирования отмечается в 30-40 летнем возрасте (до 1,25 т/га), затем продуктивность постепенно
снижается до 0,6 т/га в год.
Рис. 2. Динамика углерододепонирования букняков и грабняков
эдотопа Д2
Таким
образом,
наибольший
показатель
среднегодовой
продуктивности на западном Кавказе отмечается у бука кавказского (1,4
т/га). Для 90-летних древостоев дуба черешчатого среднегодовая
продуктивность депонирования углерода составляет 1,0 т/га. У чистых
насаждений дуба скального и граба кавказского среднегодовое
депонирование углерода примерно на одном уровне соответственно 0,7 и
0,8 т/га.
237
Библиографический список
1.
Алексеев, В.А. Углерод в экосистемах лесов и болот России [Текст] /
В.А. Алексеев, Р.А. Бердси. – Красноярск: Ин-т леса СО РАН, 1994. –
224 с.
2.
Исаев, А.С. Депонирование углерода в лесах России [Текст] / А.С.
Исаев, Г.Н. Коровин // Углерод в биогеоценозах: чтение памяти В.Н.
Сукачева. – М.: ЦЭПЛ, 1997. – Вып. 15. – С 59-98.
3.
Кулаков, В.Ю. Депонирование углерода и выделение кислорода в
дубовых лесах Северо-Западного Кавказа [Текст] / В.Ю. Кулаков, В.И.
Таранков // Молодежь и наука: реальность и будущее: Материалы III
Международной научно-практической конференции Невинномыск;
НИЭУП, 2010. – Т. 5. - 615 с.
4.
Матвеев, С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых
насаждений Центральной лесостепи [Текст]: монография / С.М. Матвеев. –
Воронеж : Изд-во ВГУ, 2003. – 272 с.
5.
Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений
основных лесообразующих пород Северной Евразии : нормативносправочные материалы [Текст] / А.З. Швиденко (и др.). – М. : МПР РФ,
2006. – 803 с.
6.
Таранков, В.И. Мониторинг лесных экосистем [Текст] : учеб.
пособие / В.И. Таранков. – Воронеж, 2006. – 300 с.
7.
Уткин, А.И. Углеродный цикл и лесоводство [Текст] / А.И. Уткин //
Лесоведение, 1995. - № 5. – С. 3 – 20.
УДК 630*627.3
ДИНАМИКА УПЛОТНЕНИЯ ПОЧВЫ ПРИ
РЕКРЕАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
К. А Мохна, С. М. Матвеев52
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия»
E-mail: lisovod@bk.ru
Важной
дополнительной
характеристикой
рекреационного
воздействия служит степень уплотнения верхних слоев почвы,
©
Мохна К.А., Матвеев С.М., 2012
238
определяемая
с
помощью твердомера Ревякина. Уплотнение
почвы в лесу нарушает ее водно-физические свойства, тепловой режим.
Эти факторы неблагоприятны для лесных, лесо-луговых видов, но
благоприятны для светолюбивых травянистых растений, произрастающих
на лугах и на открытом месте, что отражается на изменении видового
состава напочвенного покрова рекреационных участков. Степень
уплотнения верхних слоев почвы на участках в различной степени
подверженных рекреационной нагрузке значительно варьирует. Для
характеристики рекреационных участков по степени уплотнения почвы
Матвеевым С.М. разработана типовая классификация [1].
Наше исследование проведено в 2011 г. в тех же сосновых
насаждениях Усманского бора где проводилось исследование Матвеевым
С.М. в 1991 г. Насаждения подвержены воздействию отдыхающих турбаз
«Летние зори» и «Росинка» и находятся на I – V стадиях рекреационной
дигрессии.
На каждой пробной площади мы глазомерно оценивали проективное
покрытие участков различных типов в %, в соответствии с типовой
классификацией [1], данные обследований сведены в табл. 1. На 1 и 2
пробных площадях ненарушенных участков почти нет, по ним проходит
лесная дорога и имеются многочисленные тропы. На наиболее удаленной
от турбазы пробной площади сильнонарушенных участков нет, так как
тропы составляют всего 5%. По данным нашего обследования, можно
сказать, что доля сильнонарушенных участков и троп увеличилась по
сравнению с данными исследования, проведенного в 1991 г., а
ненарушенных и слабонарушенных участков – уменьшилась.
Таблица 1
Соотношение участков различных типов (по уплотнению почвы) в
пределах пробных площадей, %
№ п.п. Стадия
Тип участка
дигрессии
Ненару Слабонар Сильнонару Тропа Лесная
шенный ушенный шенный
дорога
1
2
3
IV
III
II
10
40
20
20
35
50
50
7
20
20
15
10
5
3
239
4
5
II
I
50
70
45
25
-
5
5
-
С помощью твердомера Ревякина, определяли удельное
сопротивление почвы вдавливанию (кг/см2) на различной глубине для
каждого типа (подтипа) участков. Отклонение самописца твердомера (Н)
определялось на глубине 1, 3, 5, 10, 15, 20 и 25 см., в случае
проникновения плунжера до этой глубины. Так как в нашем исследовании
использован твердомер, плунжер которого имеет диаметр 11,3 мм
(площадь – 10 мм2), что меньше диаметра плунжера твердомера,
использованного Матвеевым С.М. 20 лет назад (диаметр 16,0 мм, площадь
- 20 мм2) [2], то на одной и той же глубине, в пределах категории,
отклонения самописца меньшие, следовательно, сопротивление почвы
может иметь меньшие значения, а плунжер проникает на большую
глубину, при этом он учитывает вдвое большее сопротивление почвы. Т.е.
плунжер твердомера, использованного в 2011 г., более чувствителен, что
позволило получить новые данные о сопротивлении почвы вдавливанию
на разных глубинах. Данные отклонения самописца твердомера
представлены в табл. 2.
Таблица 2
Отклонение самописца (Н) твердомера Ревякина в различных типах
участков, мм
Глубина,
Тип участка
см
1а
1б
2а
2б
3а
3б
4
5
1
3
5
10
0
2
6
18
0
3
7
19
0
4
8
21
2
7
14
22
4
12
19
25
7
17
24
28
7
20
30
-
8
21
31
-
15
24
25
25
26
29
-
-
-
20
26
26
31
-
-
-
-
-
25
32
32
-
-
-
-
-
-
Каждое показание рассчитывалось как среднее по 6 - 12 измерениям.
Так как пружина использованного нами твердомера несколько отличается
от использованного 20 лет назад (максимально возможное отклонение
240
составляет 43 мм против 33 мм в прежнем), мы внесли поправочный
коэффициент в значения отклонений самописца для пользования
тарировочной диаграммой. Рассчитанный нами поправочный коэффициент
для отклонений самописца (Н) равен 0,76. Как видно из таблицы,
отклонение самописца (Н) в типе 1 (ненарушенный участок) достигает
максимума на глубине 25 см, а в типе 5 (лесная дорога) – уже на глубине 5
см.
На основании полученных данных
рассчитали удельное
сопротивление почвы вдавливанию (кг/см2) для всех типов (подтипов)
участков на различной глубине (таблица 3) по формуле:
где F – площадь сечения плунжера, см;
Р – величина сопротивления почвы, кг; Р = Нq (или определяется по
тарировочной диаграмме);
Н – отклонение самописца инструмента, мм (измеряется в каждом
горизонте);
q – калибр поставленной измерительной пружины, кг/мм.
Таблица 3
Удельное сопротивление почвы вдавливанию в различных типах
участков кг/см2
Глубина,
Тип участка
см
1а
1б
2а
2б
3а
3б
4
5
1
3
5
10
0
1,2
4,0
11,7
0
2,0
4,7
12,3
0
2,7
5,5
13,5
1,5
4,5
9,2
14,2
2,5
7,8
12
16,5
4,5
11
15,5
18,0
4,5
13
19,5
-
5,0
13,5
20,0
-
15
15,5
16,2
16,2
16,3
18,8
-
-
-
20
25
16,3
20,5
16,3
20,5
20,0
-
-
-
-
-
-
Данные таблицы наглядно показывают возрастание удельного
сопротивления верхних слоев почвы от типа 1а к типу 5 на любой глубине
(в пределах измерений). Различие удельного сопротивления почвы в
подтипах: а) (приствольная часть) и б) (межствольная часть) в типе 1
241
(ненарушенный участок) невелико и исчезает на глубине 20-25 см. В
типе 2 (слабонарушенный участок) это различие выше, в типе 3
(сильнонарушенный участок) различие между подтипами значительно.
Удельное сопротивление почвы (Sp) в типе 1 достигает 20 кг/см2 на
глубине 25 см. В типе 5 (дорога), Sp = 20 кг/см2 уже на глубине 5 см.
С помощью более чувствительного плунжера (меньшего диаметра),
удалось дополнить классификацию участков по уплотнению почвы,
разработанную Матвеевым С.М. в 1996 году. Подтверждены практически
все данные классификации 1996 г., только по позиции 1а и 1б –
ненарушенный участок есть уменьшение по глубине с удельным
сопротивлением Sp<10 кг/см2. Получены новые данные на глубине
расположения слоев почвы с вдвое большим удельным сопротивлением
Sp≤20 кг/см2.
Дополненная классификация рекреационных участков по степени
уплотнения почвы:
Ненарушенный участок – нетронутая почва, напочвенный покров
представлен лесными и лесолуговыми видами. Степень уплотнения почвы
(Sр ) <10 кг/см2 до глубины 20 см / (Sр ) ≤ 20 кг/см2 до глубины 25 см в
обоих подтипах:
а) приствольная часть;
б) межствольная часть.
2.
Слабонарушенный участок – напочвенный покров разрежен, с
преобладанием злаков. Почва слегка уплотнена: (Sр) <10 кг/см2 / (Sр) ≤ 20
кг/см2 до глубины:
а) приствольная часть – 10 см / 20 см;
б) межствольная часть – 5 см / 15 см.
3.
Сильнонарушенный участок – напочвенный покров редкий, из
слаборазвитых злаков или полностью вытоптанные участки. Почва
уплотнена сильно: (Sр) <10 кг/см2 / (Sр) ≤ 20 кг/см2 до глубины:
а) приствольная часть – 5 см / 15см;
б) межствольная часть – 3 см / 10 см.
4. Тропа: ( Sр ) <10 кг/см2 / (Sр ) ≤ 20 кг/см2 до глубины 2 см / 5см.
5. Лесная дорога: ( Sр ) <10 кг/см2 / (Sр ) ≤ 20 кг/см2 до глубины 1 см
/ 5см.
Библиографический список
242
1. Матвеев, С.М. К методике оценки рекреационных участков по
степени уплотнения почвы [Текст] / С.М. Матвеев // Комплексная
продуктивность лесов и организация многоцелевого (многопродуктового)
лесопользования: Тез. докл. Всерос. конф. 13-14 дек. 1995 г. – Воронеж:
ВГЛТА, 1996. – С. 54-56.
2. Матвеев, С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых
насаждений Центральной лесостепи: Монография [Текст] / C.М. Матвеев;
Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2003.
– 272 с.
УДК 630*232
ПРОБЛЕМЫ, ПРИНЦИПЫ И КРИТЕРИИ УСТОЙЧИВОГО
ВОСПРОИЗВОДСТВА КАШТАНОВЫХ ЛЕСОВ НА ЮГЕ
РОССИИ
А. М. Пиньковский*, М. П. Чернышов**53
*Сочинский национальный парк
** ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия»
E-mail: spils2012@yandex.ru
Значимость
проблемы
охраны
окружающей
среды
для
Черноморского побережья России в связи с проведением в г. Сочи Зимних
олимпийских игр в 2014 г. возросла многократно. Важной ее составной
частью является не менее актуальная проблема сохранения,
восстановления и рационального использования уникальных по экологосоциальной ценности, биологическому разнообразию и многочисленности
выполняемых полезных функций горных лесов юга России, которую
можно считать одновременно и региональной, и общероссийской, и
международной.
В связи с этим задачи по устойчивому воспроизводству каштановых
лесов в Сочинском национальном парке и в смежных с ним Туапсинском,
Пшишском и Джубгском лесничествах Департамента лесного хозяйства
©
Пиньковский А.М., Чернышов М.П., 2012
243
Краснодарского края приобрела в начале XXI века особую остроту и
практическую значимость.
Суть проблемы кроется в том, что естественные леса каштана
посевного (Castanea sativa Mill.) – ценной древесной реликтовой породы
третичного периода, сформировавшиеся преимущественно во второй
половине XIX века, сохранились до наших дней только лишь на Северном
Кавказе. По данным Государственного лесного реестра на 01.01.2011 г. их
общая площадь в составе лесного фонда Российской Федерации невелика и
составляет всего 21 тыс. га. В основном это леса семенного и семеннопорослевого происхождения, произрастающие локальными массивами на
Черноморском побережье Краснодарского края.
Все они отнесены к защитным лесам, в том числе: к лесам,
выполняющим функции защиты природных и иных объектов 10,6 тыс. га и
к ценным лесам – 10,4 тыс. га.
В начале ХХ века при лесорастительном районировании территории
юга России был выделен на южном макросклоне Главного Кавказского
хребта самостоятельный пояс каштановых лесов. Он простирался вдоль
берега Черного моря на высотных отметках от 250 до 850 м и занимал
площадь более 100 тыс. га [1]. За истекший период этот пояс некогда
массивных и высокополнотных лесов был сильно трансформирован и
расстроен, а также локально и неравномерно изрежен в результате
интенсивного антропогенного воздействия.
Наибольшие изменения произошли в приморской и нижнегорной
зонах. Сейчас пояс каштановых лесов как таковой уже не существует. Он
размыт и представлен мозаично произрастающими внутри дубовых и
буковых лесов смешанными по составу насаждениями с долей участия
каштана от единичной примеси и реже до 8-9 единиц. Значительная часть
высокопродуктивных насаждений с преобладанием в составе каштана
посевного (8-10 единиц), произраставших на пологих и покатых горных
склонах, была вырублена в пред- и послевоенные годы в ходе сплошных,
постепенных и выборочных главных, лесовосстановительных и
санитарных рубок, а также сведена в результате передачи покрытых лесом
земель из государственного лесного фонда колхозам и совхозам под
плантации чая, табака, персика и других ценных субтропических культур.
Современные каштанники, а к ним при последнем лесоустройстве
относили насаждения с участием каштана в составе 3 ед. и более,
244
разрознены
и
приурочены преимущественно
к
горным
0
склонам теневых экспозиций крутизной более 20 .
В 1968 г. каштан получил статус особо охраняемой древесной
породы, а с 1972 г. в каштанниках были запрещены главные и
лесовосстановительные рубки. Это привело к накоплению спелых и
перестойных насаждений. По данным учета лесного фонда на 01.01.2003 г.
общая площадь каштанников в Краснодарском крае и республике Адыгея
составляла 45,8 тыс. га, по данным на 01.01.2009 г. – 20,7 тыс. га.
Приказом Федерального агентства лесного хозяйства от 5 декабря
2011 г. №513 [2] каштан включен в перечень видов (пород) деревьев и
кустарников, заготовка древесины которых не допускается.
Результаты многолетних исследований и накопленный практический
опыт свидетельствуют, что эффективное решение проблемы устойчивого
воспроизводства
каштановых
лесов
необходимо
осуществлять
дифференцированно и с учетом следующих приоритетных направлений:
- обеспечение естественного семенного (предварительного,
сопутствующего
и
последующего)
возобновления
каштана
и
сопутствующих ему других ценных древесных пород в очагах усыхания и
старовозрастных насаждений;
- проведение активных мер содействия естественному семенному
возобновлению каштана до и после проведения сплошных и котловинных
санитарных рубок;
- осуществление искусственного лесовосстановления и разведение
каштана на не покрытых лесной растительностью землях в границах его
естественного ареала;
- проведение реконструкции имеющихся малоценных насаждений
путем создания сплошных, полосных, коридорных, котловинных,
куртинных и групповых реконструктивных культур каштана в
соответствующих ему лесорастительных условиях.
Эти направления могут быть реализованы при условии принятия
целевой для юга России «Программы оздоровления и устойчивого
воспроизводства каштановых лесов». Фундаментальной основой для
разработки этой программы должны служить «Концепция оздоровления и
устойчивого воспроизводства каштановых лесов», разработанная
НИИгорлесэкол и согласованная с Главным управлением природных
ресурсов по Краснодарскому краю и Комитетом по лесу республики
245
Адыгея в 2002 г., а также «Рекомендации по сохранению и
восстановлению каштановых лесов» [3].
Сегодня естественные каштанники, сохранившиеся в основном на
территории Сочинского национального парка, Туапсинского лесничества и
Кавказского государственного биосферного заповедника, представлены
преимущественно
старовозрастными
(100-120
лет
и
старше)
насаждениями, которые занимают более 87% площади, тогда как на долю
молодняков здесь приходится чуть более 3%. Сложившееся положение
усугублено тем, что по комплексу причин обеспеченность приспевающих,
спелых и перестойных насаждений жизнеспособным семенным
возобновлением каштана и других хозяйственно ценных древесных пород
составляет менее 2% от их общей площади.
Многофакторный анализ показал, что сегодня к числу главных
причин отсутствия благонадежного подроста каштана под пологом
приспевающих, спелых и перестойных насаждений относятся:
- периодичность плодоношения и падение урожайности
старовозрастных деревьев из-за снижения их иммунной устойчивости к
инфекционным заболеваниям и адаптивной реакции к изменяющимся
условиям внешней среды и усиливающемуся антропогенному
воздействию;
- значительная, от 15 до 28 % повреждаемость плодов в период
формирования урожая каштановой плодожоркой (Lasperesia splendata Hb.f.
Reaumurana Stg.) и каштановым долгоносиком (Cuculio elephas Gyll.);
- уничтожение опавших в октябре плодов каштана мышевидными
грызунами, дикими и домашними животными в течение осеннего, зимнего
и ранневесеннего периодов до 80% в труднодоступных местах и до 95% на
легкодоступных участках, расположенных вблизи населенных пунктов и
лесных дорог;
- замедление физиологических процессов в каштановых насаждениях
в возрасте их естественной спелости и прогрессирующее ухудшение
санитарного состояния из-за накопления запасов возбудителей
чрезвычайно
опасной
инфекционной
болезни
крифонектрии
(Chriphonectria parasitica (Murr.) And. et And.);
- светолюбивость подроста каштана и превращение его с 5-7-летнего
возраста под пологом насаждений с полнотой 0,7 и выше в торчки;
246
нерегулируемый
сбор плодов
местным
населением,
заготовителями и рекреантами, неупорядоченная пастьба скота и беглые
низовые пожары;
- трудности для активного хозяйственного воздействия на процессы
естественного
возобновления
под
пологом
сохранившихся
старовозрастных насаждений, обусловленные большой крутизной горных
склонов (21-300 и более) и неразвитостью дорожно-транспортной сети;
- особый охранный статус каштана, который несовместим с
возрастающим антропогенным воздействием на горные экосистемы.
Результаты обследования мест сплошных или котловинных
санитарных рубок свидетельствуют, что периодически появляющихся
всходов каштана (до 1290 шт./га) вместе с имеющимся 1-2-летним
самосевов (от 150 до 870 шт./га) явно недостаточно для формирования
полноценных каштанников после проведения в них упомянутых видов
рубок. Надежный резерв для успешного естественного семенного
лесовосстановления каштана практически отсутствует. На большинстве
незакультивированных вырубок выявлена тенденция к смене каштана
другими, менее ценными породами (граб, ольха, осина, лещина и др.).
Создание здесь лесных культур – единственно возможный способ
лесовосстановления каштана.
К сожалению, приходится констатировать, что до настоящего
времени, несмотря на предпринятые в 70-80 годы прошлого столетия
отдельные удачные попытки расширенного воспроизводства каштановых
лесов, так и не были приняты исчерпывающие и широкомасштабные меры
по безотлагательному решению рассматриваемой проблемы ни на
федеральном, ни
на
региональном
уровне.
Неопровержимым
доказательством тому является резкий спад объемов создания лесных
культур каштана в лесном фонде Краснодарского края и республики
Адыгея за последние 20 лет.
В настоящее время объемы создания лесных культур каштана
ничтожно малы, а их качество не всегда соответствует требованиям
действующего ОСТа 99-76-98 «Культуры лесные. Оценка качества» [4].
Несмотря на то, что в целом для региона доля насаждений каштана
искусственного происхождения имеет слабо выраженную тенденцию к
увеличению, темпы этого увеличения явно недостаточны для устойчивого
воспроизводства уникальных каштановых лесов.
247
Еще одним важным аспектом, оказывающим
опосредованно
отрицательное влияние на темпы и качество воспроизводства каштановых
лесов, является их современное санитарное состояние, которое
оценивается как неудовлетворительное [5, 6]. Оно сегодня не только
продолжает, но и будет ухудшаться далее не только из-за увеличения
возраста доминирующей части каштановых насаждений естественного
происхождения, достигших возраста естестественной спелости (120-140
лет), но и из-за прогрессирующего накопления запасов инфекции
крифонектрии (Chriphonectria parasitica (Murr.) And. et And.), сосудистого
микоза (Ceratocystis castanea Sacc.), опенков летнего (Kochneromyces
mutabilis Bond.) и настоящего (Armillaria mellea Quel.), эффективных мер
борьбы с которыми не разработана.
Устойчивое воспроизводство лесов подразумевает территориально
упорядоченную систему организационно-хозяйственных мер и комплекс
целенаправленных лесоводственных мероприятий, обеспечивающих
качественное, своевременное и непрерывное пополнение фонда покрытых
лесом земель молодыми насаждениями с целью поддержания
оптимального соотношения долей насаждений разных возрастных групп
(молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные) по
площади.
В связи с запретом с 1972 г. в каштанниках лесовосстановительных
рубок сложилась губительная диспропорция в современном распределении
их площади по возрастным группам, оно чрезвычайно неравномерное.
Налицо явное преобладание спелых и перестойных насаждений (87%) при
недостатке молодняков (3%) и средневозрастных насаждений (10%).
Исходя из биоэкологических свойств каштана посевного,
особенностей
лесообразовательных
процессов
под
пологом
старовозрастных насаждений и на не покрытых лесом землях,
закономерностей хода роста молодняков естественного и искусственного
происхождения, динамики их состава и структуры под влиянием рубок
ухода [7], рекомендуем следующие основополагающие принципы
устойчивого воспроизводства каштановых лесов:
- приоритетность естественного семенного возобновления каштана
по сравнению с созданием лесных культур и порослевым возобновлением;
- обязательность проведения мер содействия возобновлению леса на
участках с неудовлетворительным семенным возобновлением каштана и
248
других ценных пород не менее чем за один год до проведения
санитарной рубки (равномерная шпиговка семян в лунки осенью или
ранней весной);
- недопустимость восстановления каштаников порослевым путем изза неэффективности и с лесоводственных, и с экономических позиций;
- допустимость в трудновозобновляющихся группах типов леса
комбинированного семенного и порослевого возобновления только при
отсутствии инфекции крифонектрии и других опасных болезней;
- дифференцированный подход к выбору способа, метода и
технологий лесовосстановления с учетом всех средо- и лесообразующих
факторов;
Применительно
к
лесничествам
региона
критериями,
характеризующими устойчивость и эффективность воспроизводства
каштановых лесов, на наш взгляд, могут служить следующие показатели:
- приживаемость лесных культур каштана и их сохранность, %;
- площадь ежегодно создаваемых культур каштана посевного и ее
доля в общем годовом объеме созданных лесных культур, га и %;
- площадь ежегодно переводимых в покрытые лесной
растительностью земли лесных культур и сомкнувшихся молодняков
каштана естественного происхождения, га и %;
- отношение площади созданных за год лесных культур каштана к их
площади, переведенных в покрытые лесной растительностью земли, %;
- соотношение долей площади молодняков и старовозрастных
насаждений каштана, %;
- отношение площади насаждений каштана, пройденных сплошными
и котловинными санитарными рубками, к площади очагов усыхания, %;
- соотношение долей площади насаждений каштана семенного,
порослевого и искусственного происхождения.
- доля малоценных каштановых насаждений от всей их площади, %;
Перечисленные критерии можно использовать как объективную
основу для оценки современного уровня и потенциальных возможностей
восстановления каштановых лесов на юге России.
Несмотря на то, что каштанники отнесены к защитным лесам, нет
особой необходимости держать их на корню до перестойного возраста,
когда все полезные прижизненные функции утрачиваются, а качество
запаса резко снижаются (выход деловой древесины менее 30%). Даже ее
249
высокая
рыночная
цена
не покрывает совокупные расходы на
проведение сплошной санитарной рубки и последующее искусственное
лесовосстановление. В сложившейся ситуации целесообразно возобновить
проведение лесовосстановительных рубок в спелых каштанниках с
последующим направлением всех полученных от реализации древесины
средств на устойчивое воспроизводство каштановых лесов.
Библиографический список
1. Иссинский, П.Н. Каштановые леса Кавказа и основы ведения хозяйства в
них. [Текст] / П.Н. Иссинский. // Сб. трудов Сочинской НИЛОС, вып. 4. -М.:
Лесная пром-ть, 1968. -240 с.
2. Об утверждении перечня видов (пород) деревьев и кустарников,
заготовка древесины которых не допускается [Текст] / Приказ
Федерального агентства лесного хозяйства от 5 декабря 2011 г. №513
[электронный ресурс, режим доступа – http://rosleshoz.gov.ru].
3. Рекомендации по сохранению и восстановлению каштановых лесов
[Текст]. – Сочи, ФГУ НИИгорлесэкол, 2004. -46 с.
4. ОСТ 56-99-93 Лесные культуры. Оценка качества [Текст]/Утв. приказом
Рослесхоза №326 от 10.11.93 г. М., 1994. -36 с.
5. Чернышов, М.П. Каштановые леса юга России: проблемы и решения
[Текст] / М.П. Чернышов, Н.. Ширяева, Т.Д. Гаршина // Мат-лы
международной научной конференции, посвященной 160-летнему юбилею
Сухумского ботанического сада. - Сухум: Изд-во АГУ, 2003. -С. 170-172.
6. Ширяева, Н.В. Каштановые леса: проблемы оздоровления и
восстановления. [Текст] / Н.В. Ширяева, Т.Д. Гаршина, М.П. Чернышов,
М.Д. Пиньковский. // Лесное хоз-во, 2000. - №4. - С. 22-23.
7. Чернышов, М.П. Оптимизация учета каштановых лесов и организации
хозяйства в них. [Текст] / М.П. Чернышов, А.М. Пиньковский. // Лесное хозво, 2007. - №4. -С. 34-39.
УДК 630.15+591.52
ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ЗАЙЦА-РУСАКА В
ОХОТХОЗЯЙСТВЕ ООО «БУТУРЛИНОВСКИЙ ЛЕС»
М.И. Подлесных54
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
©
Подлесных М.И., 2012
250
E-mail: spils2012@yandex.ru
Заяц-русак – один из излюбленных объектов охоты в нашем регионе.
Тем беспокойнее тот факт, что численность его стремительно снижается.
Данный факт был рассмотрен на примере охотничьего хозяйства ООО
«Бутурлиновский лес». В пользовании хозяйства находится территория
площадью 28 310 га, из которых пригодными для обитания данного вида
являются 27677 га. В ходе проведенной бонитировки данным угодьям был
присвоен III класс бонитета. Это позволяет утверждать, что оптимальная
численность зайца, которая не нанесет вред угодьям, составляет 830
единиц. По состоянию на 2011 год численность зайца-русака на
территории хозяйства составила 50 голов или около 6% от оптимальной,
хотя еще в 2009 году этот показатель был на отметке в 640 единиц, что
составляет более 77% (табл. 1).
Таблица 1
Численность охотничьих видов в Бутурлиновском районе (2003-2008
гг) и в охотхозяйстве ООО «Бутурлиновский лес (2009-2012 гг)
Год \ Вид животных Заяц-русак
Лисица
Волк
2003
550
2004
825
2005
1200
400
17
2006
479
241
3
2007
831
314
1
2008
1674
415
0
2009
640
420
0
2010
220
380
2
2011
50
120
1
2012
60
150
0
* «-» -учет не проводился
251
Рис.
1.
Численность охотничьих
Бутурлиновском районе (2003-2008 гг) и в
«Бутурлиновский лес (2009-2012 гг)
видов
охотхозяйстве
в
ООО
Рис. 2. Численность волка в Бутурлиновском районе (2003-2008 гг) и
в охотхозяйстве ООО «Бутурлиновский лес (2009-2012 гг)
Проанализировав данные, полученные в результате учета
численности за период 2003-2012 гг, можно отметить следующие факты.
За исследуемый период было отмечено два пика численности зайца-русака
– 2005 и 2008 годы соответственно. Самая низкая численность зайцарусака была зафиксирована в 2011 году, а к 2012 году наметилась
тенденция к ее незначительному увеличению (табл. 1, рис. 1).
Тенденция динамики численности лисицы и волка, в целом, схожа с
динамикой численности зайца-русака. Можно отметить лишь
значительную вспышку численности волка в 2005 году (рис. 2).
Необходимо отметить, что проблема снижения численности зайцарусака и факторов, влияющих на ее динамику, очень важна и
рассматривалась в ряде трудов различных ученых. Например,
Мигулин А. А решающую роль среди всех факторов отдавал
метеорологическим условиям данного и предшествующего годов. На
основании прямого или косвенного действия этого фактора определил
возможность прогнозирования изменения численности популяции
(Мигулин А.А. 1975).
С. П. Наумов и М. В. Попов в своей статье о причинах и
закономерностях динамики численности популяции зайца (С. П. Наумов и
М. В. Попов 1975) пришли к выводу о том, что на снижение численности
влияет гельминтоз и кокцидоз.
В. Н. Теплов (В. Н. Теплов 1975), высказывая мысль о значении
хищных млекопитающих в различных ландшафтных зонах, говорил о
высоком влиянии лисицы на численность популяции зайца-русака.
252
Общей
предпосылкой
к указанному является комплекс
факторов, которые в совокупности оказывают как прямое, так и косвенное
действие. К этим факторам стоит относить: инфекционные заболевания,
метеорологические условия, хищники, антропогенное воздействие.
Метеорологические условия, в частности ход и характер
температурных факторов имеют большое влияние на размножение и на
выживание молодых зайчат (табл. 2, рис. 3).
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
1,95
Июнь
7,42
Май
Март
7,07
Апрель
Февраль
Среднее
значени
е за 22
года
Январь
Таблица 2
Среднемесячная температура на высоте 10 м от поверхности земли в
Бутурлиновском районе (среднее значение за 22 года)
Сре
д за
год
8,32
15,7
19,6
21,8
20,9
14,7
7,26
1,26
6,64
7,09
Рис. 3. Среднемесячная температура на высоте 10 м от поверхности
земли в Бутурлиновском районе (среднее значение за 22 года)
Анализируя данные табл. 2 и рис. 3 можно отметить следующие
253
факты.
Длительные зимние оттепели, провоцирующие у зайцев сверхранние
спаривание, в результате которого появившиеся зайчата погибают от
прямого воздействия низких температур и, косвенно влияющие и на
кормовой рацион русака (образующийся после оттепели наст существенно
затрудняет доступ к травянистым кормам) не подтверждаются, согласно
вышеуказанным данным по среднегодовой температуре.
Для выживания зайчат важное значение имеют температурные
условия во время периода массового размножения, когда происходит
рождение зайчат первого помета. Первый же помет является, как правило,
самым многочисленным и оказывает значительное влияние на прирост
численности. Снижение температурного режима ниже нормы
отрицательно сказывается на численности популяции к началу зимней
охоты.
Таблица 3
Среднее количество морозных дней за 25 лет в Бутурлиновском
районе
Месяцы
янв
Кол-во
29
морозных
дней
фев
27
март
24
апр
6
май
июнь
июль
авг
сен
окт
5
ноя
21
дек
29
ср
141
Для характера летнего размножения русака важным фактором
являются суммы осадков и относительная влажность за период май-июль.
В годы с обильными осадками в указанное время бурно развивается
культурная и сорная растительность, создавая кормовые условия для
зайца, которое влечет за собой повышенное летние размножение.
Напротив, весенне-летняя засуха, имевшая место в последние годы, сильно
снижает размножение, что ведет к заметному уменьшению численности
популяции.
Таблица 4
Среднее количество осадков в Бутурлиновском районе (среднее
значение за 25 лет)
Месяц
Январ
ь
Феврал
ь
Мар
т
Апрел
ь
Ма
й
Июн
ь
Июл
ь
Авгус
т
Сентябр
ь
Октябр
ь
Ноябр
ь
Декабр
ь
Средне
е за год
Кол-во
осадко
в (мм)
73
69
79
121
16
2
225
258
231
183
137
98
75
143
254
Важно отметить, что особую роль в снижении численности
зайца-русака играют хищники, к коим можно отнести в первую очередь
лисицу. Показатель встречаемости зайца в питании лисицы составляет
порядка 5%. Несмотря на то, что в последнее время численность лисицы
была снижена, и почти достигает оптимума, в 2009 году наблюдалось
превышение этого показателя более чем в 3,5 раза. По этой причине можно
заключить о весомом влиянии на численность популяции зайца-русака
лисицы. Влияние других хищников менее заметно, ввиду их малой
численности.
К последнему фактору, приведенному в статье можно отнести
антропогенное воздействие. Выражается это воздействие на динамику
численности зайца-русака рядом факторов, из которых наибольшее
воздействие оказывает ведение сельскохозяйственной деятельности и
фактор беспокойства.
В заключении можно отметить необходимость срочного принятия
активных мер для стабилизации численности зайца-русака.
УДК 630*652
ОЦЕНКА НЕВЕСОМЫХ ПОЛЕЗНОСТЕЙ СОСНОВЫХ
ЛЕСОВ ЗЕЛЕНЫХ ЗОН Г. ВОРОНЕЖА
(НА ПРИМЕРЕ СОМОВСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА)
И. И. Роднищева А. Н. Смольянов55
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: spils2012@yandex.ru
С введением основных положений Лесного Кодекса РФ (2007) в
практическую деятельность лесничеств, возникла необходимость оценки
всех полезностей леса. В зеленых зонах актуальна оценка также невесомых
полезностей таких как выделение кислорода, биологически активных
веществ, пылезадержание. Оценка всех полезностей леса, включая и
невесомые должна проводиться на доступных материалах лесоустройства.
Низший уровень учета, так называемый третий повыдельный основывается
на начальной, основной единице природно-территориального комплекса –
таксационном
выделе.
Необходимо
создание
соответствующей
©
Роднищева И.И., Смольянов А.Н., 2012
255
региональной
справочно- нормативной базы, привязанной к
местным лесорастительным условиям.
На примере типичных сосновых насаждений Сомовского
лесничества (возраст 70-100 лет, I-II классов бонитета, с полнотой 0,7), в
расчет было включено около 200 выделов.
Результаты оценки невесомых полезностей леса приведены в табл. 1.
Таблица 1
Расчет экологических показателей насаждения
Группы возраста
1
Экологическая продуктивность
Выделение О2, т
Выделение БАВ, т
Пылезадержание, т
2
3
4
Молодняки
834,4
3,1
65,2
Средневозрастные
9059,7
29,7
967,1
Приспевающие
6608,5
25,7
474,1
Спелые и перестойные
13292,1
49,7
1080,3
Всего
29794,7
108,2
2586,7
Анализ данных табл. 1 показывает, что наибольшее количество О2
выделяется в спелых и перестойных насаждениях – около 45% от
итогового результата, в средневозрастных этот показатель меньше на 15%,
в приспевающих – на 23%. Значительно меньшее выделение кислорода
наблюдается в молодняках – оставшиеся 3%. Последнее объясняется
малой территорией их произрастания и небольшим запасом фитомассы.
С выделением биологически активных веществ (фитонцидов)
наблюдается похожая картина: наибольший процент приходится на спелые
и перестойные насаждения (46%), наименьший – у молодняков (2%).
Примерно одинаковый показатель по выделению фитонцидов имеют
средневозрастные и приспевающие насаждения – 28% и 24%
соответственно.
256
Наибольшее
количество поглощенной пыли приходится
также на спелые и перестойные древостои (1080,3 т или 42%), но не на
много в данном показателе уступают им средневозрастные насаждения –
всего лишь на 5%. Оставшиеся проценты распределены между
возрастными группами следующим образом: приспевающие – 18% и
молодняки – 3%.
Кадастровая оценка полезностей леса должна дополняться
стоимостной, что и было проделано для исследуемых насаждений.
Используя существующие ставки лесных податей и другие
источники, была проведена такая оценка в сосновых насаждениях,
результаты которой представлены в табл. 2.
Таблица 2
Сводная ведомость кадастровой оценки лесов Сомовского
лесничества
Виды лесных пользований
Древесина
Стоимость на
Стоимос
1 га
% от
Ед. Выявленн
ть,
лесопокрыто общей
изм. ый объем
тыс. руб. й площади, стоимости
тыс. руб.
3
м
45512
7906
35,501
30,2
Недревесные лесные ресурсы
- древесная зелень
- дубильное корье
Всего недревесных лесных ресурсов
т
кг
т
1514
55950
1570
1587,6
6,3
1593,9
7,129
0,028
7,157
6,1
0,1
6,2
Пищевые ресурсы
- ягоды
- грибы
кг
кг
83,9
2133
0,6
3,4
0,003
0,015
0,0
0,0
Всего пищевых ресурсов
кг
2216,9
4,0
0,018
0,0
Лекарственно-техническое сырье
кг
4813,8
37,7
0,169
0,1
Культурно-оздоровительные цели
га
180,8
1197,9
5,379
4,6
14897,3
54,0
1293,3
16244,6
15329,3
6,7
106,5
15442,5
68,834
0,030
0,478
69,342
58,5
0,0
0,4
58,9
Пользование лесом в экологических целях
- выделение О2
т
- выделение БАВ
т
- пылезадержание
т
т
Всего по пользованию лесом в
257
экологических целях
Всего по видам лесных пользований
26182
117,566
100,0
При кадастровой оценке выявлено, что основная часть стоимости
приходится на пользование лесом в экологических целях, стоимость
которых составила 15 миллионов 442 тысячи 500 рублей (около 59%).
Стоимость древесины составила 7 миллионов 906 тысяч рублей или чуть
больше 30% от общей суммы; недревесная лесная продукция – 1593,9
тысяч рублей или чуть больше 6%; культурно-оздоровительные цели –
4,6%; самая незначительная стоимость приходится на пищевые и
лекарственно-технические ресурсы – всего лишь 0,1%.
Полученная информация используется для оценки и прогноза
состояния природных комплексов и объектов, разработки и корректировки
мер по охране и воспроизводству лесов, для мониторинга здоровья среды
на территории лесничества. Также результаты расчетов могут быть
использованы при оценке ущерба от стихийных бедствий, при изъятии
земель из ГосЛесФонда, а также при разработке арендных отношений,
составлении лесных кластеров.
Библиографический список
1. Лесной кодекс Российской Федерации [Текст]: [от 4 декабря 2006 г. N
200-ФЗ] – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2011. – 79 с.
2. Смольянов, А.Н. Кадастр лесных земель [Текст]: справочнонормативный материал по комплексной оценке лесов Волгоградской,
Тамбовской, Белгородской и Воронежской области / А.Н. Смольянов, Н.Ф.
Самойлов, В.Н. Ерешкин; ВГЛТА. – Воронеж, 2001. – 70 с.
3. Смольянов, А.Н. Кадастр лесных земель [Текст]: тексты лекций / А.Н.
Смольянов; Фед. Агенство ГОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2007. – 143 c.
УДК 591.5
К ВОПРОСУ О ВОЗДЕЙСТВИИ НИЗКОЧАСТОТНОГО
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА МЕДОНОСНУЮ
ПЧЕЛУ
Д. С. Рябцев56
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
©
Рябцев Д.С., 2012
258
E-mail: dgulianluna@bk.ru
Воронежская область – один из самых густозаселенных регионов
Центральной России, да и всей страны в целом, являющийся также
крупным поставщиком сельскохозяйственной продукции. Поэтому здесь,
как нигде, важно изучение последствий воздействия техногенного фактора
на естественную природную среду. Рассмотрим в данной работе только
один аспект – влияние искусственного электромагнитного излучения и его
источников на медоносную пчелу. Ведь именно в Воронежской области,
где насчитывается более 6000 пасечных хозяйств, имеются лучшие
показатели по количеству собранного одной пчелиной семьей меда. И
именно в Воронежской области сочетание богатства более чем 1200 видов
растений, специфического минерального состава почв, наличия чистого
источника воды, бассейнов рек Дон, Воронеж, Хопер, Усмань, Савала и др.
позволяет утверждать, что данная территория обладает выдающимися
условиями для сбора отличных медов превосходного качества. В то же
время следует отметить, что протяженность линий электропередач только
в области, исключая сам Воронеж и ближайшие пригороды, составляет
более 50 тыс. км. Это вносит заметные локальные искажения в привычный
электромагнитный фон Земли, и, соответственно, влияет на жизнь еѐ
обитателей.
Давно доказано, что большинство представителей фауны планеты
отлично приспособились к магнитным полям Земли и используют их в
качестве ориентирования в пространстве. Пчелы – одно из лучших тому
доказательств. Эти маленькие трудолюбивые насекомые прекрасно
ориентируются и всегда возвращаются в своѐ жилище, как бы далеко они
не улетали в поисках меда. Такая привязанность пчел к
месторасположению жилища давно замечена пчеловодами и успешно
используется. Например, чтобы «подсилить» слабую семью, пчеловоды
просто меняют местами ульи. Тогда все летные пчелы из сильной семьи,
ничего не подозревая, свободно попадают в улей со слабой семьей,
передают свою ношу ее пчелам, обслуживающим соты и расплод, а после
работы вечером, вернувшись с последнего полета, спокойно размещаются
на ночлег в другом гнезде, как в своем родном, усиливая тем самым
слабую семью.
259
Согласно
многочисленным наблюдениям и законам физики все
движущиеся в воздухе тела электризуются. Точно так же в результате
трения с ионизированными частицами воздуха и пыли электризуется и
летящая пчела. Кроме того, ее тело, как и любое физическое тело, состоит
из молекул и атомов и имеет огромное число свободных электрических
зарядов в виде свободных электронов, положительных и отрицательных
ионов (катионов и анионов), которые по закону электромагнитной
индукции во время полета пчелы в магнитном поле Земли
перераспределяются на ее теле. Таким образом, оно при полете
превращается в движущуюся электрически заряженную частицу довольно
внушительных размеров по сравнению с массой и размерами
элементарных частиц, при этом разноименные заряды сосредотачиваются
на его противоположных частях. Пчелу во время полета можно сравнить с
движущимся в магнитном поле Земли электрически заряженным телом с
двумя электрическими полями — положительным и отрицательным, т.е.
диполем.
При полете пчелы в магнитном поле Земли действуют все тот же
закон электромагнитной индукции, открытый Майклом Фарадеем еще в
XIX в. (точнее, 29 августа 1831 г.), и все та же сила Лоренца, отклоняющая
любую движущуюся в магнитном поле заряженную частицу. А всякий
электрический заряд при движении в магнитном поле создает вокруг себя
изменяющееся и движущееся вместе с зарядом вихревое магнитное поле.
Летящая пчела представляет собой движущийся диполь, вокруг которого
создаются два движущихся вихревых поля, имеющих противоположные
направления силовых магнитных линий. Таким образом, летящую пчелу
можно сравнить с движущейся в пространстве магнитной стрелкой
компаса или с движущимся компасом, стрелка которого все время
показывает одно и тоже направление — с юга на север, как бы мы ни
поворачивали корпус компаса. Насекомое, взаимодействуя своими
вихревыми полями с магнитными силовыми линиями Земли, подобно
стрелке компаса ощущает направление своего полета за счет силы
Лоренца, действующей на ее заряженное тело. Если пчела летит вдоль
силовых линий магнитного поля Земли, то есть строго на север или юг, то
она в это время не ощущает ни какого изменения в пересечении магнитных
силовых линий. Так как по закону электромагнитной индукции
перераспределение внутренних зарядов будет стремиться к нулю, и на
260
пчелу будет действовать меньшая отклоняющая сила. Если же пчела
будет лететь под углом к силовым линиям магнитного поля Земли, то это
взаимодействие будет ощущаться ею тем больше, чем больше будет этот
угол. Самые большие магнитные силы действуют на пчелу, когда она
летит строго на восток или запад, и она ощущает их так же, как человек
ощущает встречный ветер в безветренную погоду при быстрой езде на
велосипеде или открытом автомобиле. Назовем это явление
электромагнитным ветром. Пчелу во время полета можно сравнить с
самолетом, управляемым автопилотом по радиомаяку.
Линии электропередач давно стали привычным атрибутом
ландшафта. В силу большой их протяженности, а также из-за того, что
непосредственно вблизи них в целях безопасности запрещена любая
застройка, пустующая земля под ними может показаться удобной для
установки ульев. Доступность территории под этими линиями и около них
побуждает размещать пасеки вблизи линий, т.к. они располагаются обычно
вдали от жилья и дорог, что оказывается дополнительным плюсом для
пчеловодов. Поэтому анализ воздействия излучения такого рода на
медосбор пчел весьма актуален.
Современное развитие передачи электроэнергии повышает
экспозицию медоносных пчѐл электромагнитными полями в широком
диапазоне частот (Foster и Rapacholi, 1999). Одним из главных источников
этих полей являются линии передач очень высокого (220, 400 и 750 kV) и
высокого (110 kV) напряжения. В дальнейшем обе градации будут
именоваться одним термином - линии высокого напряжения.
Электромагнитные волны, излучаемые высоковольтными линиями,
приводят к накапливанию электрических зарядов в объектах, находящихся
под ними или в близком соседстве. Следовательно, пчеловод может
поставить пчѐл на каком-то расстоянии от линии без угрозы собственному
здоровью и состоянию пчелиных семей и их продуктивности. В
отношении пчѐл нужно отметить существенный момент: заряды и поля,
слабо влияющие на человека, оказывают сильное влияние на пчѐл (Morse и
Hooper, 1985).
Линии высокого напряжения для передачи электроэнергии
используют 60Гц в США и 50Гц в Европе и в большинстве других стран.
Излучение от них относят к разряду низкочастотного. Уже упоминалось,
что напряжение высоковольтных линий может достигать 750-760кВ, а в
261
экспериментальных сетях (Foster i Rapacholi, 1999) доходить до
1000кВ и больше. Примечательно, что линия напряжением 400кВ передаѐт
столько же электрической энергии, сколько две линии по 220кв или
пятнадцать по 110кв. Эта особенность и возрастающие потребности в
электроэнергии являются причиной роста не только числа передающих
линий, но и их напряжения (Szuba и дp., 1999, 2005).
Напряжение, существующее между проводами линии высокого
напряжения с низкой частотой и между этими проводами и землѐй создаѐт
электрическое поле, энергия же, передаваемая по проводам, создаѐт
магнитное поле.
Электрическое поле приводит к накапливанию электрических
зарядов на изолированных от земли объектах, находящихся под такими
линиями. Особенно это относится к железным предметам. Кроме зарядов,
находящихся в воздухе, существенная часть их протекает в земле под
линиями (Foster и Rapacholi, 1999).
Важно, что обе составляющие электромагнитного поля,
генерируемые высоковольтными линиями с частотой 50 и 60Гц, могут
быть замерены по отдельности. Измерения должны проводиться в
хорошую погоду на высоте 1,8 метра от земли, при температуре воздуха не
ниже +10 градусов, относительной влажности не выше 75%, в условиях, не
приводящих к выпадению росы.
Напряжѐнность электромагнитного поля вблизи высоковольтной
линии зависит от напряжения данной линии и напряжѐнности магнитного
поля в сочетании с конфигурацией проводов и высотой опор.
Напряжѐнность магнитного поля вблизи от проводов имеет наибольшее
значение и резко падает по мере отдаления от них.
Напряжѐнность магнитного и электрического полей, измеренная под
высоковольтной линией, в которой протекает электрический ток,
колеблется соответственно от 1 до 10кВ/м и от 1 до 10μТ. Они могут
достигать значений 11кВ/м и 100μТ и даже превышать типовые значения в
жилых помещениях и домах, товарных зданиях, офисах и т.д. Например,
на уровне земли под линией напряжением 750кв и силой тока 3000-4000. А
наибольшее значение электрического поля достигает 10кВ/м, а магнитного
- до 100μТ. На уровне земли в 50 метрах от средины линии напряжѐнность
электрического поля составляет 1кВ/м, магнитного же - около 0,1μТ (Foster
и Rapacholi, 1999). Чтобы оценить эти величины в качестве примера
262
следует указать, что напряжѐнность электромагнитного
поля,
создаваемая в жилых помещениях переменным током с частотой 50Гц,
составляет соответственно 0,01кВ/м и 100μТ. Сила поля под линией
среднего напряжения (10-30кВ) не превышает уровня 0,4 кВ/м (Szuba и др.,
1999).
По Биднокасу и др. (1988) механизм воздействия электрического
поля на пчелиную семью принимает вид повышенной чувствительности
пчѐл как к самому полю, так и к шоку, вызванному индуцированным
зарядом. Экспериментальная выдержка пчѐл (внутри непроводящих ток
трубчатых летков) в электрическом поле величиной 7кВ/м при отсутствии
росы не оказывала вредного воздействия на состояние пчелиных семей. В
то же время, экспозиция пчѐл в таком же поле в туннеле, проводящем
электрический ток, приводила к нарушениям, выражающимся в росте
гибели пчѐл, ненатуральном прополисовании или отставании семей в
развитии (Bidnokas и дp., 1988). Установлено, что эти нарушения являются
следствием получения пчѐлами электрических шоков при возникновении
резких перепадов на них электрических зарядов, накапливающихся на
токопроводящих поверхностях, например, стенках улья. Шоки являются
следствием возбуждения оболочек клеток в границе напряжѐннозависимого белка, к примеру, ионных каналов или ионных насосов (Nowak
и Zawilska, 1977).
Замечено, что слабое электрическое поле делает пчѐл агрессивными
настолько, что у них можно отбирать яд, например, с помощью пробирки,
помещѐнной в улей и обѐрнутой мембраной под напряжением. Такое
поведение показывает, что электрическое поле влияет на нервную систему
пчѐл, особенно в части, координирующей поведение и физиологию
(Lipiński, 2006). У пчѐл, подвергшихся стимулирующему воздействию
электрических полей низкой частоты, наблюдается возрастание
метаболической активности, потребления кислорода, забирания корма и
изменение поведения, выражающееся в том, что "рои, посаженные в ульи
под высоковольтными линиями, имеют склонность к побегу" (Morse и
Hooper, 1985).
В типичном протекании интенсивность описанных нарушений
определяется силой электрического поля. Повышенный уровень
расходования кислорода и потребления корма есть следствие воздействия
поля напряжѐнностью 1,4 кВ/м. При уровне в 4кВ/м насекомые производят
263
меньше мѐда и больше пчѐл погибает. При уровне выше 4кВ/м
отмечается
усиленное
прополисование.
Примечательно,
что
напряжѐнность электрического поля свыше 7 кВ/м приводит к увеличению
производства тепла пчелиной семьѐй и покиданию гнезда пчѐлами. При
уровне поля 50кВ/м пчѐлы вступают в схватки между собой, жаля друг
друга.
Возбуждение пчѐл зависит от "дозы" электрического поля (Lipiński,
2006). Замечено, к примеру, что поведение пчѐл под воздействием
электрических зарядов в 275-900ηT становится нетипичным. Под влиянием
275-350ηT у отдельных пчѐл нарушается поведение, а при 900 ηT
возрастает взаимное ужаливание пчѐл.
Наблюдения Гринберга с сотрудниками (1981) показали, что пчѐлы
из семей, экспонированные электрическим полем силой 7кВ/м под линией
в 750кВ с частотой 60Гц, проявили повышенную двигательную
активность, нетипичное прополисование, снижение приростов, пропажу
маток и нетипичное выращивание маток, уменьшение числа ячеек с
запечатанным расплодом, худшую зимовку. Можно сделать вывод, что
такое излучение вызывает гибель расплода на разных стадиях в общем
количестве до 10 %, уменьшение продолжительности жизни пчел на 3—5
суток и очень высокий процент гибели маток — от 40 до 60%.
Закономерно, что все эти процессы приводят к уменьшению численности
рабочих особей (силы семей) в среднем на 14%.
В результате стрессовой реакции (Lipiński, 2001), вызванной
электромагнитным полем, зрелые пчелиные семьи, находящиеся вблизи от
линии высокого напряжения, могут вести себя нетипично и
раздражительно, что обычно проявляется в повышении защиты гнезда и
необычайном стремлении к роению. Замечено, что такие семьи потребляли
больше корма в течение зимы по сравнению с пчѐлами, не
подвергавшимися воздействию электрического поля.
Известно, что пчѐлы могут ощущать постоянное магнитное поле
величиной чуть выше 26ηT. К переменному магнитному полю пчѐлы
также чувствительны, но еѐ порог резко меняется с ростом частоты тока.
При частоте в 60Гц поле должно достичь значения 100μT, чтобы быть
обнаруженным пчѐлами. (Kirschvink и др., 1997).
В результате многочисленных наблюдений выявлено, что излучение
от линий электропередач вызывает гибель расплода на разных стадиях в
264
общем количестве до 10 %, уменьшение
продолжительности
жизни пчел на 3—5 суток и очень высокий процент гибели маток — от 40
до 60%. Закономерно, что все эти процессы приводят к уменьшению
численности рабочих особей (силы семей) в среднем на 14%.
Из всего вышесказанного следует рекомендовать в качестве
надежной защиты от негативного воздействия излучения линий
электропередач - удаление семей на расстояние не менее 50 м от крайнего
провода ЛЭП и заземление металлических крыш ульев от переменных
электрополей. А приведенный материал доказывает необходимость
дальнейшего изучения низкочастотного электромагнитного излучения с
точки зрения этологии, физиологии и биохимии.
Библиографический список
1. Foster, J. Health Effects of Mobile Phone Base-stations [Тext] : Human
Studies /J. Foster, M. Rapacholi, - Atlanta, 1999. – 219 p.
2. Morse, N. Hooper, Enciclopedia Ilustrada de Apicultura [Тext] / N. Morse,
D. Hooper, - Bern, 1985. – 386 p.
3. Lipiński, L. How far should bees be located from the high voltage power lines
[Тext] / L.Lipiński, - Austin, 2006. – 129 p.
УДК 630*165.43:539.16.04
ОСОБЕННОСТИ МИТОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КЛЕТОК
СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ
ХРОНИЧЕСКОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ
А. В. Скок, И. Н. Глазун57
ФГБОУ ВПО «Брянская государственная инженерно-технологическая
академия»
E-mail: s.anna.v@mail.ru
Наиболее чувствительны стадии гаметогенеза, зиготы и молодых
проростков. Радиация поражает весь генетический аппарат клетки, а не
©
Скок А.В., Глазун И.Н., 2012
265
только специфические его участки. На загрязненных территориях у
хвойных увеличивается частота возникающих мутаций в зависимости or
уровня радиоактивного загрязнения [2].
Целью работы ставилось изучение изменчивости митотической
активности тканей сосны обыкновенной в различных зонах, в том числе и в
зоне отчуждения, ЧАЭС Южного Нечерноземья РФ.
Пробные площади (ПП) располагаются на территории Южного
Нечерноземья с разным уровнем радиоактивного загрязнения: в зоне
отчуждения - Красногорский межхозяйственный лесхоз (плотность
загрязнения почвы свыше 80 Кu/км2, кв.4, ПП№ 31, МЭД=643 мкР/ч),
Красногорское лесничество Клинцовского лесхоза (плотность загрязнения
почвы - 40…80 Кu/км2, кв.21, ПП№ 35, МЭД=239 мкР/ч); в зоне
проживания с правом на отселение (плотность загрязнения почвы - 5,1 …
15 Кu/км2) - Красногорское лесничество Клинцовского лесхоза (кв.16, ПП
№36, МЭД=204 мкР/ч и ПП №37, МЭД=192 мкР/ч), Красногорский
межхозяйственный лесхоз (кв.14, ПП №32, МЭД=40 мкР/ч) и в
относительно чистой зоне (плотность загрязнения - менее 1 Кu/км2) Учебно-опытный лесхоз Брянской государственной инженерно –
технологической академии, Опытное лесничество (кв.75, ПП№ 15,
МЭД=12 мкР/ч - контроль).
Митотический индекс (МИ) и число патологических митозов (ПМ)
включены в шкалу критериев цитогенетического мониторинга. Число ПМ
отражает степень влияния ионизирующего излучения и помогает
отслеживать его интегральный эффект [1].
Вычислялся МИ и определялась относительная продолжительность
фаз митоза с учетом количества клеток, находящихся в определенной фазе
митоза. МИ определялся как количество делящихся клеток от их общего
числа (%), относительная продолжительность фаз митоза (%) - как
количество клеток в определенной фазе от количества делящихся [3].
Действие ионизирующего излучения увеличивает скорость деления
клеток – растет МИ. Минимальное значение МИ (6,64%) наблюдалось в
контроле, в опытных вариантах, оно увеличено. Существенный рост МИ
по сравнению с контролем установлен при МЭД=204 мкР/ч (ПП№ 36), tфакт
>tтабл при Р=99,0%, при МЭД=643 мкР/ч (ПП №31), МЭД=239 мкР/ч (ПП
№35) и МЭД=40 мкР/ч (ПП №32), tфакт >tтабл при Р=95,0%.
266
Увеличение МЭД изменило продолжительность фаз митоза, т.е.
количество клеток, находящихся в отдельных фазах.
По сравнению с контролем существенно увеличено количество
клеток в стадии профазы при МЭД 239 мкР/ч (ПП №35), tфакт >tтабл при
Р=95,0% и при МЭД = 204 мкР/ч (ПП №36), tфакт >tтабл при Р=99,0%, где
отмечена максимальная продолжительность профазы. Достоверно
увеличено количество клеток в стадии профазы в варианте с
МЭД=643мкР/ч (ПП №31) и с МЭД=192 мкР/ч (ПП №37), tфакт >tтабл при
Р=95,0%. На ПП №32 наблюдается лишь тенденция увеличения
продолжительности профазы, но tфакт < tтабл.
Не отмечено существенного влияния МЭД на количество клеток в
стадии метафазы и анафазы.
Если продолжительность профазы растет при увеличении МЭД, то
телофазы, наоборот, уменьшается, кроме варианта с самой высокой МЭД
(ПП №31), где различие с контролем недостоверно. В контроле количество
клеток в стадии телофазы максимально, а минимально в варианте с
МЭД=204 мкР/ч (ПП №36), tфакт >tтабл при Р=99,0%. Ниже контроля
продолжительность профазы (tфакт >tтабл при Р=99,0%) в вариантах с
МЭД=239мкР/ч (ПП №35), МЭД=204 мкР/ч (ПП №36), а так же с
МЭД=40мкР/ч (ПП №32), tфакт >tтабл при Р=95,0%. При МЭД = 192 мкР/ч
(ПП №37) количество клеток в стадии телофазы увеличено (tфакт >tтабл при
Р=95,0%) по сравнению с МЭД = 239мкР/ч (ПП №35) и МЭД = 204 мкР/ч
(ПП №36). При максимальной МЭД=643мкР/ч (ПП №31) количество
клеток в стадии телофазы достоверно выше (Р=95,0%), чем при
минимальной МЭД=40мкР/ч (ПП №32). Максимальный фон (МЭД=643
мкР/ч, ПП №31) увеличил продолжительность телофазы в сравнении с
МЭД = 204мкР/ч (ПП №36) и МЭД=239 мкР/ч (ПП №35), tфакт >tтабл при
Р=99,0%.
В целом, с увеличением МЭД растет темп деления клеток (МИ).
Количество клеток, находящихся в стадии профазы, с ростом МЭД
увеличивается, а телофазы уменьшается, кроме варианта с самой высокой
МЭД. Радиационный фон не изменил продолжительность метафазы и
анафазы.
В стадии анафазы отмечены различные хромосомные аномалии:
мосты, фрагменты, выходы хромосом вперед, их отставание,
одновременный выход и отставание.
267
С ростом МЭД закономерно увеличивается
число
ПМ,
наибольшее - при максимальной МЭД=643 мкР/ч (ПП №31), а в контроле
(МЭД=12 мкР/ч, ПП №15) - минимальное.
Закономерно увеличивается количество анафаз с мостами в
(контроле они не обнаружены): от минимального значения 0,2% (МЭД=40
мкР/ч, ПП №32) до максимального – 2,61% (МЭД=643 мкР/ч, ПП №31).
Высокие значения МЭД (643, 239, 204 мкР/ч) существенно
увеличивают (tфакт >tтабл при Р=99,0%) количество мостов по сравнению с
МЭД=40 мкР/ч (ПП №32). При МЭД = 643 мкР/ч (ПП №31) и МЭД=239
мкР/ч (ПП №35) число анафаз с мостами увеличено по сравнению с
МЭД=192 мкР/ч (ПП №37), tфакт >tтабл при Р=95,0%.
Фрагменты наблюдались в небольшом количестве и только в двух
вариантах (МЭД=239 мкР/ч, ПП №35 и МЭД=204 мкР/ч, ПП №36),
отсутствуют они и в контроле.
Количество анафаз с выходом хромосом вперед при МЭД=643 мкР/ч
(ПП№ 31) существенно увеличено по сравнению с контролем и с
МЭД=204 мкР/ч (tфакт >tтабл при Р=95,0%). В остальных вариантах средние
величины достоверно не различаются.
Закономерно увеличивается с ростом МЭД по сравнению с
контролем количество анафаз с отставанием хромосом при МЭД=643
мкР/ч (ПП №31) (tфакт >tтабл при Р=99,9%) и при МЭД=239 мкР/ч (ПП №35)
(tфакт >tтабл при Р=95,0%). В опыте с МЭД=643 мкР/ч (ПП №31) и МЭД=239
мкР/ч (ПП №35) увеличено число таких анафаз по сравнению с МЭД=192
мкР/ч (ПП №37), tфакт, соответственно, >tтабл при Р=99,9% и Р=95,0%.
С увеличением фона закономерно растет количество анафаз с
одновременным выходом и отставанием хромосом, наибольшее встречается при максимальной МЭД=643 мкР/ч (ПП №31), наименьшее - в
контроле. Количество анафаз с нарушением существенно выше, чем в
контроле, в опыте с МЭД=643 мкР/ч (ПП 31) (tфакт >tтабл при Р=99,0%), с
МЭД=204 мкР/ч (ПП №36) (tфакт >tтабл при Р=99,9%). При минимальной
МЭД=40 мкР/ч (ПП №32) и МЭД=192 мкР/ч (ПП №37) количество таких
анафаз существенно уменьшено по сравнению с МЭД=643 мкР/ч (ПП
№31) и МЭД=204 мкР/ч (ПП №36) (tфакт >tтабл при Р=95,0%). Существенно
больше нарушений при максимальном уровне МЭД=643 мкР/ч (ПП №31)
по сравнению с МЭД=239 мкР/ч (ПП №35), tфакт >tтабл при Р=95,0%.
268
Таким образом, результаты эксперимента
показали,
что
насаждения сосны обыкновенной испытывают существенное влияние
хронического ионизирующего облучения: повышена митотическая
активность клеток, увеличено количество клеток в профазе, количество
анафаз с мостами, с выходом хромосом (при самой высокой МЭД), с
отставанием и одновременным выходом и отставанием, не изменена
продолжительность метафазы и анафазы, уменьшена – телофаза, в
небольшом количестве отмечены анафазы с фрагментами.
Библиографический список
1.Буторина, А. К. Изучение цитогенетических показателей у березы
повислой в условиях антропогенного нагрузки [Текст] / А.К. Буторина,
Т.В. Вострикова // Интеграция науки и высшего лесотехнического
образования по управлению качеством леса и лесной продукции:
Материалы междунар. науч.-практ. конф. (Воронеж, 25-27 сент. 2001г.). –
Воронеж, 2001. – С. 78-92.
2.Гродзинский, Д. М. Радиобиология растений [Текст] / Д.М. Гродзинский. –
Киев: Наукова думка, 1989. – 282с.
3.Паушева, З. П. Практикум по цитологии растений [Текст] / З.П. Паушева. М.:Агропромиздат, 1988. - 271 с.
УДК 632.9+ 632.3
ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ДУБА В ЗАЩИТНЫХ
НАСАЖДЕНИЯХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ И ПУТИ
ОЗДОРОВЛЕНИЯ
И. В. Скуратов58
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт
агролесомелиорации, г. Волгоград
E-mail: yustin_lubimaja@bk.ru
Волгоградская область
ресурсами. К их числу можно
которые создавались десятки
исключительно важную роль
©
Скуратов И.В., 2012
обладает уникальными природными
отнести и рукотворные лесные полосы,
лет назад. Лесные насаждения играют
в стабилизации экологических систем
269
биосферы. Они выступают как экологический
фактор
оптимизирующего значения, участвуя в накоплении органических
веществ, обогащении атмосферы кислородом, регулировании стока,
смягчении климатических условий, охране почв и водных источников.
Учитывая особенности сухостепного региона с засушливым
климатом, осложняемым аномальными погодными условиями последних
лет (высокие температуры, недостаточный количество или отсутствие
осадков, сильные ветры, малоснежные зимы, не устойчивая погода весной)
наблюдается повсеместное старение и усыхание деревьев, отсутствие
лесоводственных уходов, повреждение самовольными рубками, пожарами,
приводит к тому, что санитарное состояние защитных насаждений на
большей части территории области ухудшилось, жизнеспособность их
ослаблена.
Изучением причин усыхания и ухудшения общего состояния дубрав
на юго-востоке России в разное время занимался ряд исследователей:
Воронцов, 1971; Озолин, Щебланов, Крюкова, Шульга, 1981; Гаршина,
Прибылова, 1992; Григорьев, Захаров, Берлова., 2000; Крюкова, Скуратов,
2009 и др. Авторы указывают, что ухудшение состояния и усыхания
дубрав определяется сложным комплексом абиотических, биотических и
антропогенных факторов.
Необходимо отметить, что на сегодняшний день нет четкого
представления о причинах деградации дубрав, при этом исследователи
подчеркивают неравнозначное влияние отдельных экологических
факторов на состояние дубрав.
В настоящее время требуются меры по проведению комплекса
мероприятий, направленных на сохранение, оздоровление и повышение
долговечности насаждений. В связи с этим одной из важнейших задач
ставится оценка фитосанитарного состояния и классификация
биоразнообразия древесно-кустарниковой растительности по степени
устойчивости к неблагоприятным условиям, с целью рекомендаций для
дальнейшего размножения устойчивых видов и форм растений для
внедрения их в производство, с целью повышения долговечности и
улучшения состояния зеленых насаждений. Учитывая актуальность этой
проблемы, и востребованность здоровых защитных насаждений, нами были
проведены работы по выявлению степени устойчивости дуба к комплексу
270
болезней характерных для региона исследований
и
выделение
устойчивых видов, гибридов и форм рода Quercus.
Дубравы Волгоградской области занимают около 48,0% площади
лесных насаждений. Они претерпели и продолжают испытывать
существенные изменения. Следует отметить большое количество
сильноослабленных и усыхающих деревьев (4 категория состояния),
которое в пойменных дубравах достигает до 15,2%, нагорных - 12,3%,
байрачных - 6,5%, при этом свежего сухостоя отмечено незначительное
количество, что может свидетельствовать о некоторой стабилизации
усыхания дубрав.
На ослабленных комплексом отрицательных факторов дубовых
древостоях в условиях региона чаще и наиболее остро проявляется
действие патогенных факторов, массовому развитию которых
способствует неблагоприятная обстановка.
В вегетационный период 2009 - 2011 годы был проведен
рекогносцировочный и детальный фитопатологический мониторинг
защитных лесных насаждений, состоящих из дуба. Изучение
патологического состояния проводилось путем анализа временных и
постоянных площадок с учетом экологических условий произрастания
дуба. Санитарное состояние древостоев в пределах объектов исследования
определялось по методике Е.Г. Мозолевской (Мозолевская и др.,1990).
В защитных лесных насаждениях Волгоградской области из всего
многообразия рода дуб преобладает дуб черешчатый - 92,7 %. Этот вид по
срокам начала вегетации и форме кроны распадается на различные
фенологические формы. Наибольшее число дубов, обследованных нами,
принадлежит
к
ранораспускающейся
форме
59,4%,
позднораспускающаяся форма – 21% и 12% - пирамидальная форма.
Значительно реже, встречается североамериканский вид - дуб красный (Q.
rubra) - 5,7%, гибрид дуб черешчатый х дуб красный – 0,9%, гибрид дуб
красный х дуб черешчатый - 0,7%.
В ходе собственных исследований фитопатологического состояния
биоразнообразия дуба черешчатого выявлена более высокая устойчивость
пирамидальной формы (Quercus robur f. fastigiata) к мучнистой росе
(Microsphaera alphitoides Griff, et Maubl.) - 30,2%, в сравнении с рано - и
позднораспускающейся формой дуба - 53,7% и 61,9% соответственно
271
Оценка
пораженности обычной и пирамидальной форм
дуба черешчатого сосудистой патологией грибного происхождения
показала различную степень поражения, однако, пирамидальная форма
поражается в наименьшей степени - 18,6%, в то время как,
позднораспускающаяся форма - 32,3%, а ранораспускающаяся форма 37,6%. Дуб красный и его гибрид с дубом черешчатым более резистентные к
сосудистым патологиям – 11,3% и 7,2 % соответственно.
При анализе устойчивости видового и формового разнообразия дубов к
некрозно-раковой инфекции, выявлена более сильная поражаемость
позднораспускающейся формы дуба черешчатого - 26,3%, в то время, как
пирамидальная форма наиболее устойчива – 17,4%. Дуб красный и его
гибрид с дубом черешчатым проявляют высокую устойчивость к данной
группе патогенов – 15,4% и 6,2% соответственно (рисунок).
Таким образом, анализ биологического разнообразия дуба выявил
комплексную биологическую и патологическую устойчивость отдельных
видов, форм и гибридов, что позволило обосновать и рекомендовать их для
повышения жизнеспособности и оздоровления лесоаграрных ландшафтов.
Идентифицирован видовой состав возбудителей наиболее вредоносных
заболеваний грибного и бактериального происхождения.
Условные обозначения:
А – ранораспускающаяся форма дуба черешчатого (Quercus robur);
В – позднораспускающаяся форма дуба черешчатого (Quercus robur);
С – пирамидальная форма дуба черешчатого (Quercus robur f. fastigiata);
D – дуб красный (Quercus rubra);
E – гибрид дуб красный х дуб черешчатый (Quercus rubra х Quercus robur)
272
Рисунок.
Интенсивность развития
(R.
%)
болезней
различных видов и гибридов дуба
На основе проведенного мониторингового исследования, возможна
селекционная оценка и отбор наиболее перспективных видов, гибридов и
форм дуба, с повышенной устойчивостью к комплексу заболеваний, с целью
их внедрения в практику создания защитных лесных насаждений.
Библиографический список
1.
Воронцов, А.И. Новая волна усыхания дуба [Текст]/ А.И. Воронцов.
// Вопр. защ. леса. - М.: МЛТИ, 1971. – Вып. 38. – С. 194-197.
2.
Гаршина, Т.Д. Пути улучшения состояния дубрав Северного Кавказа
[Текст] / Т.Д. Гаршина, М.В. Прибылова // Лесное хозяйство. 1992. – № 8. –
С. 49-51.
3.
Григорьев, А.С. Об усыхании дуба в Европейской части России
[Текст] /А.С. Григорьев, В.В. Захаров, О.К. Берлова // Лесной бюллетень.
2000. – № 16. – С. 16-18
4.
Крюкова, Е.А. Результаты и перспективы изучения инфекционного
усыхания дуба [Текст] / Е.А. Крюкова, И.В. Скуратов. // Леса степной
зоны европейской зоны России и ведение хозяйства в них: сб. статей.
Пушкино: ВНИИЛМ, 2009. – С. 152- 156
5.
Мозолевская, Е.Г. К методологии мониторинга состояния лесов
[Текст] / Е.Г. Мозолевская // Результаты фундаментальных исследований
по приоритетным научным направлениям лесного комплекса страны. –
М.: МЛТИ, 1990. – Вып. 225. – С. 44-55.
6.
Озолин, Г.П. Перспективы биологических методов борьбы с
вредителями и болезнями в защитных лесных насаждениях [Текст] / Г. П.
Озолин, В. Ю. Щебланов, Е. А. Крюкова // Вестник с.-х. науки. 1981. –
№ 2. – С. 83-89.
УДК 630*181.65
ДЕНДРОИНДИКАЦИЯ РЕКРЕАЦИОННОЙ ДИГРЕССИИ
СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В УСМАНСКОМ БОРУ
ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Д. А. Тимащук, С. М. Матвеев59
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
©
Д.А. Тимащук, С.М. Матвеев
273
E-mail: lisovod@bk.ru
Рекреационное воздействие наносит значительный вред лесным
экосистемам, а при длительном воздействии приводит к их деградации.
Необходимо изучать механизм этого воздействия и разрабатывать
защитные
мероприятия
по
сохранению
и
восстановлению
жизнеспособности насаждений. Наиболее удачными экспериментальными
объектами являются турбазы и базы отдыха, где в интенсивности
воздействия проявляется «теория сукцессионной волны» разработанная
И.В. Эмсисом [1].
Наибольший интерес представляет возможность повторного
обследования насаждений при длительном непрерывном рекреационном
воздействии через 20-летний промежуток времени.
В 2011 г. нами проведена дендроиндикация состояния сосновых
древостоев (возрастом более 100 лет) подверженных воздействию
рекреантов турбаз «Росинка» (открыта в 1966 г.) и «Летние зори» (открыта
в 1970 г.). В 1991 г. эти же насаждения были обследованы Матвеевым С.М
[2] с применением аналогичных методик, что позволило провести
сравнительный анализ результатов исследований.
Временные пробные площади заложены в насаждениях сосны
находящихся на I – V стадиях рекреационной дигрессии (по шкале Н.С.
Казанской [3]). На каждой пробной площади отобрано по 12 кернов
древесины для дендрохронологического анализа. Для исследования
динамики
прироста
использован
метод
визуального
анализа
дендрохронологических рядов [4]. Построены и проанализированы
графики ширины годичных колец и поздней древесины сосны в
зависимости от возраста в абсолютных единицах (мм) и в относительных
индексах (%).
Анализ графиков (рис. 1) показал, что до 1990 года, как и следовало
ожидать, характер колебаний прироста всех образцов полностью
аналогичен графику построенному по образцам 1991 г. Проанализировав
изменчивость радиального прироста сосны в насаждениях I, III, V стадий
рекреационной дигрессии с 1990 по 2010 гг. выявили следующие
особенности.
274
а)
б)
Рис. 1. Динамика индексов радиального прироста сосновых
древостоев на I, III, V стадиях рекреационной дигрессии с 1950 г.:
а – образцы 2011 г.; б – образцы 1991 г.
В 1990 году наблюдается увеличение радиального прироста на всех
стадиях дигрессии вызванное благоприятными климатическими условими.
С 1990 года общее направление колебаний прироста сохраняется,
циклическая динамика сходна для древостоев всех 3-х стадий
рекреационной дигрессии. Наблюдается глубокий минимум прироста в
1992 году, особенно значительный на V стадии дигрессии. Самый
большой максимум в 1994 году достигнут в ненарушенном насаждении.
Минимум в 1996 году наблюдается во всех 3-х древостоях, меньший – в
ненарушенном насаждении, одинаковый по глубине на III и V стадиях
рекреационной дигрессии. С 1998 года наблюдается смещение
максимальных и минимальных значений прироста на пробных площадях
на 1 и даже 2 года относительно друг друга. Минимумы 2002-2003 гг.
неглубокие на I стадии и очень глубокие на III и V стадиях дигрессии.
Высокое значение прироста в 2004 году на всех 3-х пробных площадях, но
наибольший максимум в ненарушенном насаждении и здесь наблюдается
максимальный прирост за весь период наблюдения. В 2010 году прирост
снизился, хотя глубокий минимум и не наблюдается, но наиболее низкий
прирост на V стадии рекреационной дигрессии.
275
Рис. 2. Динамика индексов поздней древесины сосновых древостоев
на I, III, V стадиях рекреационной дигрессии
Наиболее реактивной оказалась поздняя древесина (рис. 2), которая с
началом рекреационного воздействия показывает высокую амплитуду, с
1980 года снижается уровень колебаний и значений цикличности на III
стадии и особенно на V стадии рекреационной дигрессии. С 1990 года на
III и V стадии рекреационной дигрессии цикличность колебаний нарушена,
слабо проявляются высокочастотные колебания.
Заключение.
Отрицательное влияние рекреационного лесопользования на рост
деревьев наиболее выражено в нарушении цикличности радиального
прироста, возрастающем с увеличением рекреационной нагрузки, особенно
значительно – в колебаниях поздней древесины. Кроме того,
с
увеличением рекреационной нагрузки прирост снизился и минимумы
более глубокие.
Библиографический список
1.
Эмсис, И.В. Рекреационное использование лесов Латвийской ССР
[Текст] / И.В. Эмсис.- Рига: Зинатне, 1989. – 133 с
2.
Матвеев, С. М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых
насаждений Центральной лесостепи: Монография [Текст] / C. М. Матвеев;
276
Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. унта, 2003. – 272 с.
3.
Казанская, Н.С. Методика изучения влияния рекреационных
нагрузок на древесные насаждения лесопаркового пояса г. Москвы в связи
с вопросами организации территорий массового отдыха и туризма [Текст /
Н.С. Казанская, В.В. Ланина. - М.: Ин-т геогр., 1975. - 65 с.
4.
Матвеев, С.М. Методика дендрохронологического анализа.
Методические указания к лабораторным работам по дендрохронологии для
студентов специальности 250201 – Лесное хозяйство дневной и заочной
форм обучения [Текст] / С.М. Матвеев. – Воронеж, 2006. – 39 с.
УДК 574
ВОЗДЕЙСТВИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА
ЭКОСИСТЕМЫ
Л. В. Тринеева*. Э. В.Харьковская**60
*ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая
академия»
**ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАУ имени Императора Петра I»
E-mail: trineeva@mail.ru
Антропогенное воздействие на окружающую среду со временем
возрастает, в результате неуклонно обостряются проблемы деградации
земель. Эти вопросы особенно актуальны для Воронежской области, так
©
Тринеева Л.В., Харьковская Э.В., 2012
277
как 80 % территории региона составляют
земли
сельскохозяйственного назначения.
К основным последствиям хозяйственной деятельности человека
можно отнести: почвенную эрозию, загрязнение, истощение и подкисление
почв, их осолонцевание, деградацию растительного покрова и т.д. О
неудовлетворительном состоянии экосистем региона свидетельствуют
исследования ОАО «ЦЧОНИИГипрозем», в результате которых выявлено
354,6 тыс. га пашни с низким содержанием гумуса, 678,4 тыс. га кислых
почв, 318,6 тыс. га солонцовых земель. Ряд авторов отмечает увеличение
площадей переувлажненных земель. На территории области отмечаются
нерационально используемые земли, территории с превышением значений
ПДК по подвижным формам свинца, кадмия, никеля, меди и других
веществ. Наиболее острой проблемой остается почвенная эрозия, которой
подвержено до 50% пашни. Существенное влияние на состояние экосистем
области оказывает и несанкционированное захламление земель
различными отходами.
Антропогенные воздействия обычно влияют на все компоненты
среды. Под влиянием различных стрессоров уменьшаются площади
естественных экосистем, видовое разнообразие естественных видов,
лесистость, увеличивается поврежденность вредителями, заболеваниями,
снижается биопродуктивность, отмечается внедрение чуждых видов,
способных к быстрой адаптации и активному распространению. В
результате,
разрушаются биоценотические структуры, утрачивается
способность экосистем к саморегуляции и самовосстановлению.
Основой большинства экологических систем считаются продуценты,
так как именно они являются начальным звеном переноса энергии,
круговорота веществ и обуславливают продуктивность сообщества в
целом. Поэтому приоритетным направлением наших исследований стало
изучение состояния растительного покрова различных экосистем под
влиянием ряда антропогенных нагрузок. Исследования проводились на
территории природных и сельскохозяйственных экосистем Воронежской
области.
В ходе исследований, было выявлено, что видовое разнообразие
естественных сообществ представлено 64 видами травянистых растений,
которые являются представителями 26 семейств. Большая часть
продуцентов относится к таким семействам как сложноцветные 20,3%,
278
мятликовые 12,5% и бобовые 10,9%.
Остальные
семейства
представлены единичными видами. Основная группа фитоценоза – 81,3%
принадлежит к многолетним видам, и только 18,7% - растениям одно- и
двулетнего срока жизни. Все выявленные виды являются типичными
представителями лугового разнотравья лесостепной зоны. По
проективному покрытию выявить доминирующий вид достаточно сложно.
Захламление естественных сообществ строительным мусором в
результате
несанкционированных
свалок
кардинально
меняет
биоразнообразие системы. Разнообразие растительных семейств снижается
на 64%, а численность видов продуцентов уменьшается на 73, 4%. В
таких системах
многолетников становится меньше на 88,5%, а
представителей малого жизненного цикла (1-2-летников) всего на 8,3%, по
сравнению с естественными системами. Основу нарушенного фитоценоза
составляют растения семейств сложноцветных (35,3%) и маревых (17,6%),
причем последние отсутствуют в составе естественных сообществ. Кроме
представителей семейства маревых в числе новых компонентов можно
отметить семейство амарантовых. Проективное покрытие семейств
сложноцветных составляет 35%, амарантовых – 25%, маревых – 20%,
злаковых -15%. Оставшиеся 5% распределены между растениями семейств
гречишных, крапивных, кипрейных, вьюнковых, норичниковых. Утрата
коренных видов и семейств при такой нагрузке осложняется еще и тем, что
многие представители нарушенных систем являются распространенными
сорняками (щирица запрокинутая, марь белая, вьюнок полевой, осот
полевой), в том числе злостными (пырей ползучий), для которых пустыри
и свалки являются естественным местом обитания. Они обладают высокой
продуктивностью, осыпаемостью семян, недружностью всходов,
сохраняют всхожесть не одно десятилетие. В связи с этим наличие
нарушенных экосистем, нежелательно, так как они являются очагом
биологического загрязнения сопредельных территорий и способствуют
повышению антропогенных нагрузок.
Еще один распространенный вид нерационального использования
естественных экосистем связан с их распашкой и последующим отказом от
культивирования.
Так, вывод из оборота пашни на 1 год приводит к распространению
в агроценозах таких рудеральных и адвентивных видов растений, как
циклахена дурнишниколистная, щирица запрокинутая, лебеда раскидистая,
279
просвирник пренебреженный, марь многосемянная,
осот
полевой,
пырей ползучий, вьюнок полевой, чистец болотный и др. Жизненные
формы
большинства
растений
относятся
к
стержнекорневым
однолетникам, что свидетельствует о том, что в настоящее время на
обследованной территории протекает начальная (бурьянистая) стадия
зарастания. Их широкое распространение способствует вытеснению из
растительных сообществ местных видов. Они не поедаются скотом, так
как часто ядовиты и выделяют в почву токсические вещества, которые
нарушают в абиотическом компоненте обмен веществ. На засоренных
полях снижается полевая всхожесть семян культурных растений,
замедляется их рост и развитие. Эти сегетальные виды зачастую
нехарактерны для агроэкосистем Центрального Черноземья, и их можно
считать биологическими загрязнителями, а заселяемые ими агроценозы –
подверженными биологической деградации.
Как известно, восстановление коренной растительности процесс
длительный и подчиняется законам сукцессионного развития.
Приблизительно через пять лет после отказа от использования
разнообразие растительного сообщества в системе восстанавливается
почти на 50%. По сравнению с естественными угодьями разнообразие
семейств снижено на 48%, а разнообразие видов - на 56,3%. Распределение
продуцентов по длительности жизненных циклов происходит следующим
образом: численность многолетних видов снижена на 61,5%, а малолетних
– на 33,3%. По видовому разнообразию превалируют семейства
сложноцветных – 32,1%, мятликовых и бобовых по 14,3%. Однако,
проективное покрытие представителей семейства мятликовых (пырей
ползучий) занимает 90% обследованной территории, что так же
свидетельствует о нарушенности фитоценоза. Остальные виды
представлены единичными экземплярами.
Видовое разнообразие систем, выведенных из оборота примерно 15
лет назад наиболее близко к составу естественных экосистем. В основе
восстанавливающегося фитоценоза отмечено 84% семейств и 89,1% видов
от исходного состава. Причем, видовой состав растений малого срока
жизни практически восстановлен, а видовое разнообразие многолетних
трав снижено всего на 13,5%. Доминирующими семействами остаются
сложноцветные (26,3%), мятликовые (14,0%) и бобовые (12,5%).
Проективное покрытие видов выявить достаточно сложно.
280
В
соответствии
с классификацией
экологической
обстановки по возрастанию степени экологического неблагополучия в
результате природно-антропогенных нарушений естественное луговое
сообщество находится в относительно удовлетворительном состоянии,
соответствующем зоне экологической нормы.
Нарушенная
в
результате
несанкционированной
свалки
строительных материалов система в первые два года находится на грани
экологического бедствия, так как основу фитоценоза составляют
вторичные виды растительности, зачастую непоедаемые, сорные и даже
ядовитые. В меньшей степени от нагрузок страдают растения малого срока
жизни. Доминируют виды таких семейств как сложноцветные и
мятликовые. В результате нарушенные территории становятся очагом
распространения биологического загрязнения.
Через пять лет после выведения земель из оборота экологическая
обстановка в системе характеризуется в большей степени
как
неудовлетворительная, соответствующая зоне экологического кризиса.
Возобновление
доминирующих видов происходит очень слабо, их
площадь снижена почти на 90%, биоразнообразие снижено на 48-56%, что
близко к бедственному положению.
Отказ от сельскохозяйственного использования земель через 15 лет
приводит к
восстановлению растительного покрова почти до
естественного уровня. Экологическую обстановку в данном случае можно
считать достаточно удовлетворительной, близкой к экологической норме.
Однако по
биоразнообразию система находится еще в условно
удовлетворительном состоянии, т.е. на грани экологического риска, так
как оно восстановлено на 84-89%.
Таким образом, учитывая полученные данные, можно сделать вывод
о том, что характер использования земель оказывает существенное
воздействие на состояние экосистем и сопредельных территорий. Одним
из показателей экологического состояния экосистем можно использовать
состояние растительного покрова в качестве ботанического критерия.
Библиографический список
1.
Биологические проблемы устойчивого развития природных
экосистем [Текст] / тез. докл. междунар. науч. конф., Воронеж, 11013 сент.
1996 г.: в 2 ч.- Воронеж, 1996.-Ч. 1.-176с.
281
2.
О
состоянии окружающей среды и природной
деятельности городского округа город Воронеж в 2010 году [Текст] :
доклад/ Администрация городского округа г. Воронеж; Управление по
охране окружающей среды городского округа. – Воронеж, 2011.- 89 с.
3.
Черников, В.А. Агроэкология [Текст] / В.А. Черников Р.М.
Алексахин, А.В. Голубев. - М.: Колос, 2000. – 536 с.
УДК 630*232
РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ
ТАДЖИКСТАН ПО ПОГОДНО - КЛИМАТИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ
ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
А. А. Турсунов, М. А. Абдуллоев, Ф. С. Бодурбеков,
Ф. И. Джобиров 61
Таджикский технический университет имени
академика М.С. Осими, г. Душанбе, Республика Таджикистан
E-mail: spils2012@yandex.ru
Эксплуатационные свойства автомобиля зависят от конструкции
автомобиля и его агрегатов, условий эксплуатации, качества топлива и
смазочных материалов, технического состояния автомобиля и мастерства
вождения. Свойство автомобиля сохранять значения эксплуатационных
свойств на номинальном уровне, при отклонении условий эксплуатации от
стандартных условий называется приспособленность автомобиля.
Нормальные условия — стандартные физические условия, с
которыми обычно соотносят свойства веществ. Нормальные условия
(атмосферное давление 101325 Па = 760 мм рт. ст.., температура воздуха
273,15 K = 0° C) определены IUPAC (Международный союз практической
и прикладной химии).
Стандартные условия — значения температуры и давления, при
которых определяются (или к которым приводятся) значения различных
количественных характеристик веществ, зависящих от давления и
температуры. Согласно SATP (англ. Standard Ambient Temperature and
Pressure) стандартными условиями являются: давление 1 Бар = 105 Па =
750,06 мм рт. ст.; температура 298,15 К = 25 °С.
© Турсунов А.А., Абдуллоев М.А., Бодурбеков Ф.С., Джобиров Ф. И., 2012
282
Существуют
различные подходы
для
определения
нормальных условий (таблица) со стороны международных и
государственных институтов (организаций). Следует учесть, что до 1982
года значение стандартного давления было установлено IUPAC (ИЮПАК)
101325 Па = 1 атм. Очень часто в качестве стандартных условий для
любых состояний указывается (подразумевается) температура 298 K, либо
25°С (298,15 К). Однако такая температура не установлена IUPAC в
качестве стандартной. Это следует учитывать при использовании
справочных данных.
Оценить приспособленность автомобиля к иным, отличающим от
стандартных, условиям эксплуатации, значит определить его способность
обеспечивать в данных условиях величину эксплуатационных показателей
в пределах нормативного значения.
Примерами стандартных условий (согласно ГОСТ 2939-63) для
эксплуатации автомобильного транспорта является: барометрическое
давление 760 мм рт. ст = 101325 Па; температура воздуха – 293,15 К = 20
°С, относительная влажность воздуха –0 %; скорость ветра – безветрие,
штиль; температура топлива – 293 К (15 C); плотность бензина – 720-775
кг/м3[16]; плотность летнего дизельного топлива при 20 °С – 860 кг/м3[17];
дорога с ровным асфальтобетонным покрытием.
Таблица
Температура
Абсолютное
давление
Относительная
влажность
Стандартные условия, используемые в настоящее время
°C
kPa
%
RH
0
100.000
Определѐн (установлен)

IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry Международный союз теоретической и прикладной химии) (новое
определение) [1]
283
101.325

IUPAC (прежнее определение) [2]

NIST (National Institute of Standards and Technology Национальный институт стандартов и технологий) [3]

ISO 10780 ( International Organization for Standardization –
Международная организация по стандартизации) [4]
15
101.325

ISA (International Standard Atmosphere - Международная
стандартная атмосфера [5]

ISO 13443[6]

EEA European Environment Agency - Европейское агентство по
окружающей среде (климат) [7]

EGIA Electricity and Gas Inspection Act (of Canada) - Акт
(закон) об инспекции электричество и газа (Канада) [8]
20
101.325

EPA (United States Environmental Protection Agency Агентство США по охране окружающей среды), [9] NIST [10]
25
101.325

25
100.000

SATP (Standard Ambient Pressure and Temperature – Стандарт
давление и температуры окружающей среды)[12]
20
100.000
15
100.000
20
101325
0
0
0
EPA [11]

CAGI Compressed Air and Gas Institute - Институт сжатого
воздуха и газа [13]

SPE (Society of Petroleum Engineers - Общество инженеровнефтяников) [14]
0
ГОСТ 2939-63 - Газы. Условия для определения объема [15]
Климатическая карта характеризует многолетний режим погоды
какой-либо территории, определяемый географическими условиями. В
основном она отражает распределение солнечной радиации, тем-р,
давления, увлажнения, ветрового режима, атм. явлений и др.
климатических показателей за определѐнный период – месяц, сезон, год.
На них по многолетним данным (рядам наблюдений) показывают средние,
экстремальные, преобладающие, суммарные значения этих показателей, их
амплитуды, повторяемость, сроки наступления, продолжительность
существования и т. п. На картах климатического районирования
показывают типы климатов. Климатическая карта Республики
Таджикистан приведена на рисунке.
284
Рисунок. Климатическая карта Республики Таджикистан
По природно-климатическим условиям эксплуатации автомобилей, с
учетом вышесказанного, территория Республики Таджикистан можно
подразделять на три географические зоны: холодного климата, умеренного
и жаркого.
Зона холодного климата в основном включает высокогорная часть,
такие горные районы, в которых перевалы автомобильных дорог проходят
на высоте более 2 000 м над уровнем моря. Это в основном территория юга
– западной и восточной части Горно - Бадахшанской автономной области и
Джиргатальский район. К этой зоне можно отнести автомобильные дорогы
на высокогорных перевальных участках (Хабурабат, Анзоб, Шахристан,
Харгуш, Кульма, Талдык, Кызыл-Арт, Акбайтал и др). Для этой зоны
характерны низкие абсолютные температуры воздуха зимой (до -40°С),
низкая средняя температура самого холодного месяца (– 15-20°С),
продолжительность зимнего периода со снеговым покровом 100...200 дней
в году, суровость климата некоторых районов. В холодной зоне находится
- озеро Булункуль на Восточном Памире - "Полюс холода Таджикистана"
(зафиксирована самая низкая температура - 63°С). В зоне холодного
285
климата, несмотря на то, что она за- нимает громадные территории,
эксплуатируется относительно небольшое (в сравнении, например, с зоной
умеренного и жаркого климата) количество автомобилей. Однако по мере
интенсивного экономического освоения этой зоны, обладающих
огромными природными богатствами, количество автомобилей,
работающих в ней, постоянно возрастает.
К зоне умеренного климата можно отнести горные районы
республиканского подчинения (РРП), восточные районы Хатлонской,
южные районы Согдийской и северо – западные районы Горно Бадахшанской автономной областей. Средняя температура данной зоны в
январе -10°С, июля + 26°С. Стандартные конструкции автомобилей
разработаны с учетом максимальной приспособленности к осуществлению
перевозок на территории именно этой зоны. Однако данная зона в
республике в основном находится на высотах свыше 1000 м над уровнем
моря, что вносит свои коррективы в эксплуатационные свойства
автомобильного транспорта.
Зона жаркого климата включает город Душанбе и в основном
равнинную часть Хатлонской, Согдийской областей и районов
республиканского подчинения находящиеся на высотах до 1000 м над
уровнем моря. Для этой зоны характерно следующее: максимальные
температуры атмосферного воздуха до 45...48°С; нагревание поверхности
дороги до 70...80°С; жаркое, сухое лето; большое количество пыли в
воздухе; высокая плотность солнечной радиации; зима короткая и
практически бесснежная.
Особенности природно-климатических условий зон холодного и
жаркого
климата
определяют
целесообразность
производства
автомобилей, предназначенных для эксплуатации в этих зонах.
Библиографический список
1.
"Compendium of Terminology", 2nd Edition, 1997, IUPAC
Secretariat, Research Triangle Park, P.O. Box 13757, NC, USA (former and
present definitions) IUPAC Compendium.
2.
IUPAC recommended standard pressure of 1 bar in 1982 IUPAC
Compendium
3.
"NIST Standard Reference Data Base 7 Users Guide", December
1969, NIST, Gaithersburg, MD, USA NIST Data Base 7.
286
4.
"Stationary
source emissions – Measurement of velocity
and volume flow rate of gas streams in ducts", ISO 10780, International
Organization for Standardization, Geneva, Switzerland ISO.
5.
"Handbook of Physics and Chemistry", 56th Edition, pp.F201F206, CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
6.
"Natural gas – Standard reference conditions", ISO 13443,
International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland ISO.
7.
"Extraction, First Treatment and Loading of Liquid & Gaseous
Fossil Fuels", Emission Inventory Guidebook B521, Activities 050201 050303, September 1999, European Environmental Agency, Copenhagen,
Denmark Emission Inventory Guidebook.
8.
"Electricity and Gas Inspection Act", SOR/86-131 (defines a set of
standard conditions for Imperial units and a different set for metric units)
Canadian Laws.
9.
"Standards of Performance for New Sources", 40 CFR--Protection
of the Environment, Chapter I, Part 60, Section 60.2, 1990 New Source
Performance Standards.
10. "Design and Uncertainty for a PVTt Gas Flow Standard", Journal of
Research of the National Institute of Standards and Technology, Vol.108,
Number 1, 2003 NIST Journal
11. "National Primary and Secondary Ambient Air Quality Standards",
40 CFR--Protection of the Environment, Chapter I, Part 50, Section 50.3, 1998
National Ambient Air Standards.
12. "Table of Chemical Thermodynamic Properties", National Bureau
of Standards (NBS), Journal of Physics and Chemical Reference Data, 1982,
Vol. 11, Supplement 2.
13. "Glossary", 2002, Compressed Air and Gas Institute, Cleveland,
OH, USA Glossary.
14. "The SI Metric System of Units and SPE Metric Standard (Notes
for Table 2.3 on page 25)", June 1982, Richardson, TX, USA (defines standard
cubic foot and standard cubic meter) SPE.
15. ГОСТ 2939-63 - Газы. Условия для определения объема.
16. ГОСТ
Р
51866-2002.
Топлива
моторные.
Бензин
неэтилированный. Технические условия.
17. ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия.
287
18. ГОСТ 3900-85. Нефть и нефтепродукты.
Методы
определения плотности.
19. Виноградский А.К. Дорожное районирование. – М. Транспорт,
1989. 95 с.
УДК: 630*176.322.6:630*162
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ СТВОЛОВ ДЕРЕВЬЕВ ДУБА
НАГОРНО-ПОРОСЛЕВЫХ ДУБРАВ УОЛ ВГЛТА Г. ВОРОНЕЖА
Е. С. Фурменкова62
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: spils2012@yandex.ru
Среди внешних признаков проявления патологии дерева аномальная
форма ствола занимает далеко не первое место. Видимо, поэтому данный
признак не вошел в перечень «узаконенных» признаков, рекомендуемых
правилами санитарной безопасности в лесах, лесозащитными
справочниками и наставлениями по лесопатологическому мониторингу
для оценки состояния древостоя (Правила санитарной безопасности в
лесах, 2007; Справочник по защите леса, 1980; Наставления по
организации и ведению мониторинга в лесах России, 2001).
Однако у отдельных пород и даже целых массивов патология,
проявляющаяся в аномальной форме ствола, имеет значительное
распространение и является причиной их ограниченной жизнеспособности
и преждевременной гибели. Многолетняя практика лесопатологических
обследований лесостепных дубрав позволяет нам утверждать, что это в
полной мере
относится к дубу черешчатому и некоторым типам
насаждений, им образованных.
В ходе проведения исследований в нагорно-порослевых дубравах
Правобережного лесничества Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА на
предмет встречаемости, разнообразия и влияние на состояние деревьев
дуба аномальной формы их стволов, нами были заложены участки
пробных площадей № 1-5 (табл.1).
Поскольку состояние древостоя и распространение того или иного
патологического признака существенно зависит от параметров
© Фурменкова Е.С., 2012
288
насаждения, в табл. 1 приведена таксационная
участков, на которых проводились исследования.
характеристика
Таблица 1
Характеристика пробных площадей
Показатели
№ обследованных насаждений
1
2
3
4
5
Квартал / выдел
33 / 1
53 / 11
48 / 16
52 / 3
51 / 10
Площадь, га
12,0
1,2
1,4
1,2
1,2
Состав
5Д3Л2Я+К
8Д2Лп+Ос
6Д2Я1Л1К
8Д2Я +Л
7Д2Л1К
Кол-во дуба
1680
198
235
186
224
ТЛУ/Бонитет
Д2/ II
Д2/II
Д1/III
Д2/ II
Д2/ II
Возраст, лет
80
110
90
120
85
Происхождение
Поросл.
Поросл.
Поросл.
Поросл.
Поросл.
D см / Hм
32/24
38/24
28/22
54/26
32/23
Полнота
0,7
0,8
0,6
0,8
0,7
Запас, м /га
210
280
180
320
230
3
Так как мы задавались целью выявить наличие и степень
распространения аномальной формы ствола в дубравных насаждениях, с
точки зрения целесообразности его использования в диагностике
состояния древостоя, мы ограничились только четырьмя, наиболее
общими, градациями признака (табл. 2).
Таблица 2
Встречаемость деревьев дуба с патологией формы ствола в
различных насаждениях
Патология формы ствола
Кол-во деревьев с патологией формы
ствола (шт./%) на обследованных участках
1
2
3
4
5
Разделение ствола
15/ 0,9
9 / 4,5 7/ 3,0
17 / 9,1 5 / 2,3
(многостволие)
Срастание стволов
–
3 / 1,5 1 / 0,4 2 / 1,1 1 / 0,4
Толстые скелетные ветви
3 / 0,2
–
3 / 1,3 5 /2,7
3 / 1,3
Сильное искривление ствола
2 / 0,1
3 / 1,5 1 / 0,4 3 / 1,7 2 / 0,8
Итого
20 / 1,2 15 / 7,5 12 / 5,1 27/14,6 11 / 4,8
Наличие деревьев с патологией формы ствола в зависимости от
насаждения варьирует в широком диапазоне от 0,1% до 9,1% (рисунок).
Это нельзя объяснить ни условиями местопроизрастания, ни
289
%
происхождением древостоя, ни характером его роста, так как эти
параметры у всех выбранных участков практически одинаковы.
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Разделение ствола
(многостволие)
Срастание
стволов
Толстые
скелетные ветви
1
2
3
4
№ обследованных насаждений
5
Сильное
искривление
ствола
Рисунок. Встречаемость деревьев дуба с патологией формы ствола в
различных насаждениях
В рамках проведенных исследований определить первопричину
возникновения данной патологии не представляется возможным, но,
основываясь на методе исключений, можно предположить, что она
обусловлена генетически и определяется мутационными процессами.
Наиболее широко представлена и одновременно имеет наибольший
диапазон варьирования такая разновидность патологии формы ствола, как
многостволие. Фатальность данной разновидности также значительно
варьирует и зависит от того, на какой высоте произошло разветвление, и
под каким углом. В молодом возрасте многоствольные деревья не
отличаются пониженной энергией роста. Однако в среднем, и особенно в
приспевающем возрасте, у таких деревьев в месте сочленения возникают
трещины, и начинает развиваться стволовая гниль, которая неминуемо
приводит к расщеплению стволов. Такие деревья, несомненно, должны
учитываться при лесопатологическом обследовании и выбраковываться
при прореживании, проходных и санитарных рубках.
Второй по распространению в нашем случае оказалась такая
разновидность патологии дерева, как толстые скелетные. Форма дерева,
когда от вертикально растущего ствола отходит скелетная ветвь под тупым
углом и еѐ диаметр у основания соизмеримы с диаметром ствола, до
последнего времени вообще не считалось патологией. Тем не менее, такие
деревья составляют в насаждениях порядка 1%, и, как показали наши
290
исследования, они в среднем и приспевающем возрасте обречены
на облом скелетной ветви с последующим необратимым заражением
стволовой гнилью.
Не многим менее 1% (в среднем) в дубравных насаждениях УОЛ
ВГЛТА встречаются деревья со сросшимися. Срастание стволов
встречается трех типов: на небольшом промежутке, соизмеримом с
диаметром ствола, на большом промежутке, вплоть до срастания на всем
протяжении ствола и срастание через межствольную перемычку. В
отличие от двух предыдущих разновидностей патологических форм ствола
срастание стволов может быть не фатальным. Нами отмечались деревья
дуба спелого и перестойного возраста не имеющие в местах срастания
трещин и признаков стволовой гнили. В то же время, если на месте
срастания имеется незарубцевавшаяся трещина, такое дерево следует
удалять при всех видах выборочных рубок.
Вопреки ожиданиям, зафиксировано сравнительно небольшое
количество деревьев дуба с такой разновидностью патологии формы
ствола, как его сильное искривление (в среднем менее 0,9%). Как правило,
это деревья, имевшие в молодом возрасте раздвоение ствола, один из
которых в последующем отмер, а место бывшего сочленения хорошо
затянулось каллусом. Такие деревья также имеют пониженную товарную
ценность и жизнеспособность, так как, несмотря на полное зарастание
раны от отмершего ствола, в этом месте под каллусом остался фрагмент
сухого основания ствола, который является резерватом грибной инфекции.
Такие деревья также целесообразно удалять при всех видах рубок.
Из приведенного анализа можно сделать следующие выводы:
1
В порослевых дубравах УОЛ ВГЛТА доля деревьев дуба с
патологической формой ствола составляет от 1,2% до 14,6%, что,
несомненно, требует их учета.
2
Наиболее распространенной разновидностью патологической
формы ствола у дуба является многостволие.
3
Количество деревьев дуба с патологической формой ствола
варьирует в дубравных УОЛ ВГЛТА насаждениях в большом диапазоне.
УДК 630*174.754
291
КАЧЕСТВЕННАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
НАСАЖДЕНИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS
L.) НА ТЕРРИТОРИИ БУГУЛЬМИНСКО-БЕЛЕБЕЕВСКОЙ
ВОЗВЫШЕННОСТИ
Г. Г. Хамидуллина63
ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет
им. М.Акмуллы»
E-mail: hamidullina85@mail.ru
С каждым годом все больше и больше увеличивается антропогенная
нагрузка на лесные сообщества. Естественно, лесопользование оказывает
влияние на все компоненты биогеоценоза: подлесок, подрост, древесный
ярус. При продолжительности их воздействия происходит разрушение
лесных фитоценозов. В связи с этим целью исследования является
качественная характеристика сосны обыкновенной на территории
Бугульминско –Белебеевской возвышенности.
Состояние лесных культур изучали на 7 пробных площадях,
заложенных в пределах Бугульминско –Белебеевской возвышенности.
Первоначально на каждой пробной площади делали лесоводственно таксационное описание насаждения, используя глазомерную и
инструментальную
таксацию.
Флористический
состав
травяной
растительности определяли на 7 учетных площадях размером 20*20 м,
расположенных по диагонали площадей. На каждой пробной площади
производился перечет деревьев, определялся диаметр и высота отдельных
деревьев. За основу была взята методика В.А.Алексеева (1990), с
некоторыми изменениями применительно к отдельным хвойным
древесным породам, в соответствии с их биологическими особенностями.
В ходе перечета с помощью бинокля (БПЦ 7х50) проводили визуальную
оценку
следующих
диагностических
признаков
относительного
жизненного состояния деревьев: густота кроны (в % от нормальной
густоты), наличие на стволе мертвых сучьев (в % от общего количества
сучьев на стволе), степень повреждения листьев токсикантами, патогенами
и насекомыми (средняя площадь некрозов, хлорозов и объеданий в % от
площади листа или хвои).
© Хамидуллина Г.Г., 2012
292
Относительное
жизненное состояние
(ОЖС)
насаждений
определялось
по
следующей
шкале:
«здоровое
насаждение»,
«ослабленное», «сильно ослабленное» и «полностью разрушенное». Для
определения ОЖС деревьев использовалась вспомогательная табл. 1.
Таблица 1
Вспомогательная таблица для определения категорий деревьев (по
В.А. Алексеева и др, 1990)
Диагностические признаки
Категория
густота
наличие мертвых степень повреждения
дерева, (в баллах)
кроны
сучьев
листьев
Здоровое (0)
85-100 %
0-15 %
0-10 %
Ослабленное (1)
55-85 %
15-45 %
10-45 %
Сильно
20-55 %
45-65 %
45-65 %
ослабленное (2)
Отмирающее (3)
0-20 %
70-100 %
70-100 %
Сухое (4)
0%
100%
нет листьев
При определении относительного жизненного состояния дерево
относится к той категории, на которую указывает большинство
исследуемых признаков - два из трех или все признаки. Нередко случается
так, что все три показателя указывают на разные категории. В этом случае
все они рассматриваются в комплексе, и выбирается наиболее оптимальная
категория. Следует отметить, что при возникновении спорной ситуации
наибольшее внимание уделяется повреждению листьев, а также
повреждениям стволов разного рода: морозобойные трещины, раковые
течи камеди, суховершинность, энтомопоражения (кладки яиц, стволовые
заселения и т.д.), фитопатологические повреждения (образование на стволе
плодовых тел грибов) и т.д. Характер и степень повреждения стволов
могут в значительной степени повлиять на категорию относительного
жизненного состояния дерева.
Установлено, что на ПП1 из 35 деревьев: 20 деревьев с ОЖС 0 балл
(здоровые), десять деревьев с ОЖС равным 1 баллу (ослабленные),три
дерева с 2 баллами (сильно ослабленные), и два – с 3 баллами. На ПП2 из
35 деревьев: 20 деревьев с ОЖС 0 баллов (здоровые),девять деревьев с
ОЖС равным 1 баллу(ослабленные), по три дерева с баллами 2 и 3; на ПП3
из 35 деревьев: 20 деревьев с ОЖС – 0баллов (здоровые), десять деревьев с
293
ОЖС
равным
1
баллу (ослабленные) и пять деревьев с
ОЖС – 2 балла (сильно ослабленные). На ПП4 из 35 деревьев: 25 деревьев
с ОЖС – 0баллов (здоровые), десять деревьев с ОЖС равным 1 баллу
(ослабленные). На ПП5 из 35 деревьев: 20 деревьев с ОЖС – 0баллов
(здоровые), девять деревьев с ОЖС равным 1 баллу (ослабленные) и по три
дерева с ОЖС – 2 и 3 баллов. На ПП6 и ПП7 из 35 деревьев: 30 деревьев с
ОЖС – 0баллов (здоровые), три дерева с ОЖС равным 1 баллу
(ослабленные) и два дерева с ОЖС – 2 балла (сильно ослабленные). Анализ
таблицы показывает, что деревья на ПП4 здоровые, без признаков
ослабления, что объясняется отсутствием прямого антропогенного
воздействия, на ПП6 и ПП7 – с наименьшим количеством ослабленных
единиц. Хуже всего обстоит дело на ПП1, ПП2 и ПП5, где присутствуют
особи с 3 баллами, и это связано с выпасом скота и прохождением
железной дороги. Нижеприведенная диаграмма дает возможность четко
продемонстрировать разницу в состоянии деревьев сосны в насаждениях.
Таблица 2
Оценка состояния сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по баллу
ОЖС (%) на пробных площадях (ПП)
100
80
60
40
6
8
9
9
14
29
25
29
57
57
57
ПП1
ПП2
ПП3
29
71
9
9
25
6
9
85
6
9
85
ПП6
ПП7
57
20
0
ПП4
ПП5
На основании приведенных
показано,
что на
2
0 исследований
1
2
искусственные сосновые насаждения оказывают влияние комплекс
294
антропогенных
и
природных факторов.
Данные
результаты
показывают
необходимость
проведения
лесовосстановительных
мероприятий в искусственных насаждениях.
Библиографический список
1.
Алексеев, В.А. Некотороые вопросы диагностики и классификации
поврежденных загрязнением лесных экосистем [Текст] / В.А. Алексеев //
Лесные экосистемы и атмосфере загрязнение. Л.: Наука, 1990.
УДК 630*581.555
ОСНОВНЫЕ ИТОГИ ИЗУЧЕНИЯ СУКЦЕССИОННОЙ
ДИНАМИКИ ДУБРАВ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА
Н. А. Харченко, В. Ю. Кулаков, Э. Р. Ирковский64
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: kulles@list.ru
Сукцессия — последовательная смена биоценозов, преемственно
возникающая на одной и той же территории (биотопе) под влиянием
природных факторов (в том числе и внутренних противоречий самих
биоценозов или воздействия человека)
В основе сукцессионных процессов дубрав лежит их деградация
(потеря ранее приобретенных свойств и качеств). Прежде всего следует
подчеркнуть, что деградирует именно дубравная экосистема, а не дуб как
древесная порода.
Деградация дубравной экосистемы - естественный процесс,
следующий за ее становлением и развитием. Основным фактором,
определяющим деградацию дубрав, является неспособность дуба
восстанавливаться естественным путем под пологом материнского
насаждения, вытекающая из особенностей биологии дуба и его
взаимоотношений с другими древесными породами в дубравной
экосистеме.
Характер строения, формирования и развития корневых систем,
способность к многократному перевершиниванию, высокий уровень
засухоустойчивости и другие особенности биологии дуба позволяют ему
занимать новые пространства прежде всего в пределах овражно-балочной
© Харченко Н.А., Кулаков В.Ю., Ирковский Э.Р., 2012
295
сети, т.е. выполнять свою основную средообразующую
функцию –
мелиоратора, сдерживающего почвенную эрозию.
В горных условиях сукцессионные процессы в дубравах также
имеют прямую связь с деградацией дубравных экосистем, но здесь
прослеживаются и свои зональные особенности.
Во всех исследуемых нами дубовых насаждениях Западного Кавказа
отмечается постепенное вытеснение дуба из состава древостоя. Данный
процесс протекает с разной интенсивностью в зависимости от ряда
факторов, но в целом, ведет к одному и тому же результату – смене дуба на
одну или несколько древесных пород наиболее адаптированных к местным
условиям.
Установлено, что процесс вытеснения дуба из состава насаждений
наиболее интенсивен в сравнительно благоприятных условиях
произрастания: на южном склоне дуба скального скорость сукцессионных
смен оставляет – 0,03 ед. состава/год, а для дуба черешчатого на южной
экспозиции склона скорость сукцессионных смен оставляет – 0,13 ед.
состава/год; на северной экспозиции склона скорость сукцессионных смен
составляет для дуба скального – 0,13 ед. состава/год, а для дуба
черешчатого 0,15 ед. состава/год [1].
На характер сукцессионных изменений оказывает влияние комплекс
факторов.
В первую очередь следует отметить полное отсутствие естественных
семенных насаждений дуба скального и дуба черешчатого на Западном
Кавказе.
Санитарное состояние древостоев дуба скального и дуба
черешчатого следует считать удовлетворительным. Для порослевых
скальнодубовых насаждений характерно преобладание ограничено
жизнеспособных деревьев (42%), средневзвешенная категория состояния
II,3. В древостоях дуба черешчатого порослевого происхождения
преобладают жизнеспособные деревья (52%), средневзвешенная категория
состояния I,7 [1].
Между динамикой радиального прироста деревьев и динамикой
солнечной активности, установлена только косвенная связь.
Воздействие рельефа (крутизны склонов и их ориентации по
отношению к солнечной радиации) на ширину радиального прироста
реализуется за счет изменения климата и микроклимата на различной
296
высоте над уровнем моря. Таким образом, в процессе смены дуба,
роль рельефа и климатических условий является далеко не основной, но в
тоже время значительно замедляет или укоряет этот процесс.
При совместном произрастании дуба с породами-спутниками (ясень,
клен, липа, граб) существуют благоприятные условия для его развития. Но
при этом новое поколение дуба под пологом материнского древостоя не
формируется. Под пологом древостоев из проросших желудей образуются
только многократно перевершиненные молодые деревца дуба, которые в
дальнейшем на протяжении 3-15 лет практически полностью отмирают.
По результатам анализа радиального прироста установлено, что
между дубом черешчатым и грабом кавказским существуют сложные,
многосторонние
конкурентные
взаимоотношения,
выражающиеся
разнонаправленностью трендов (особенно острые в условиях южной
экспозиции склона) которые протекают не в пользу дуба и приводят к
вытеснению его в ходе сукцессионного процесса [1].
Постепенно
под
полог
дубового
древостоя
проникает
теневыносливый граб кавказский, основным ареалом которого в России
является именно район исследования, т. е. Западный Кавказ [2]. В
результате его обильного плодоношения появляется очень большое
количество всходов – до 200 тыс., на 1 га даже при участии граба в
насаждении 0,3 – 0,4 единицы [3]. Все это создает впоследствии
благоприятные условия для теневыносливого бука восточного.
Со временем не редко под пологом такого древостоя вслед за
светолюбивыми видами выпадает и весь напочвенный покров. Такие
мертвопокровные грабово-буковые насаждения можно встретить на
северных экспозициях, где дуб встречается только ближе к опушкам.
Велика роль животного мира (в основном птиц) и поверхностного
стока вод в переносе желудей дуба на значительные расстояния. По
периметру самосев и подрост дуба скального наиболее обилен на
протяжении от 10 до 70 м, а отдельные экземпляры встречаются на
расстоянии до 170 м от опушки насаждения [1].
Семена (жѐлуди) дуба разносятся птицами, растаскиваются
грызунами, а так же перемещаются в результате поверхностного стока
атмосферных и талых вод, а также на образовавшиеся прогалы в
результате бурелома, оползней, почвенных размытостей и др.
297
Таким образом, в условиях Западного
Кавказа
с
его
многообразием форм рельефа и климатических особенностей
лесопокрытая площадь постоянно находится в динамике. А дуб при этом
как более адаптированная порода, играет основную роль.
В освоении таких территорий, благодаря своим биологическим
свойствам преуспел дуб скальный. Он более светолюбив, и лучше мирится
с
сухостью
почв.
А
благодаря
уникальным,
эволюционно
сформировавшимся приспособлениям, из которых основными являются
стелящийся стебель, кустообразная форма, большая порослевая
способность, подрост дуба скального закрепляется на очень сухих
участках южной экспозиции, где другие древесно-кустарниковые породы
не выживают.
Дуб скальный и дуб черешчатый в пределах горного рельефа
первоначально заселяет влажные (долинные участки) и относительно
затененные места (северная экспозиция); далее они поднимаются по
балкам и выбалкам и только потом переходят на склоны. Причем
расселение происходит, как вверх по склону, так и в низ [1]. В
образовавшихся куртинах, происходит смыкание крон, формируется
лесная среда. «В таком лесу уже нет возврата для нового естественного
семенного поколения дуба, он уходит, чтобы появиться в подходящих
условиях открытого пространства и все начинается сначала» [2].
Учитывая изложенное, можно утверждать, что распространение дуба
в среднегорном поясе дубовых лесов рассматривается нами как «локальная
поступательная сукцессия» [4]. Последующая смена дуба его спутниками
соответствует «автогенным сукцессиям биогеоценозов», а именно
«эндогенной» их разновидности, т. е. является следствием преобразования
среды самими организмами в процессе взаимоотношений, основанных на
особенностях их биологии [5].
Библиографический список
1. Кулаков, В. Ю. Временные и пространственные аспекты сукцессионной
динамики дубрав Западного Кавказа [Текст] : автореф. ... канд. биол. наук:
03.02.08 / В. Ю. Кулаков ; В. Ю. Кулаков; Фед. гос. бюджет. образоват.
учреждение высш. проф. образования "Воронеж. гос. лесотехн. акад.". Воронеж, 2011. - 19 с. : ил. ; 60х90 1/16. - Библиогр.: с. 19.
298
2. Мельник, А. С. Граб / А. С. Мельник, Е. И. Журавская. - М. :
Агропромиздат, 1985. - 80 с.
3. Наконечный, В. С. Лесоводственная роль граба в естественных
молодняках и культурах дуба [Текст] / В. С. Наконечный // Вестник
сельскохозяйственной науки. – Киев. – 1960 – №10.
4. Работнов Т.А. О типах растительных сукцессий / Т.А. Работнов // Бюл.
Моск. об-ва испытателей природы. Отд. биолог. – 1995. – Т. 100. – Вып. 1.
– С. 85-86.
5. Харченко, Н. А. Деградация дубрав Центрального Черноземья [Текст] /
Н. А Харченко [и др.] ; Фед. агентство по образованию, Гос. образоват.
учреждение высш. проф. образования "Воронеж. гос. лесотехн. акад.". Воронеж, 2010. – 604 с.
УДК 630*23:630*18
ВЛИЯНИЕ ЛЕТУЧИХ ВЫДЕЛЕНИЙ ЛЕСНЫХ РАСТЕНИЙ НА
СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА
А. В. Царалунга, Н. Л. Прохорова65
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: ecology@vglta.vrn.ru
Вопросам фитодизайна производственных и жилых помещений
сейчас уделяется большое внимание. Ощущение единения с природой в
закрытом помещении наряду с животными и бассейном создают в первую
очередь растения. Часто растения используют для санации помещений
(Юрчак Л.Д., Гордеева А.К., 1982) . Но как влияют эти растения, особенно
в цветущем состоянии, на наш организм? Мы задались целью определить
это для ряда лесных растений, которые наиболее часто приносят в дом.
Для исследования были взяты букеты черемухи обыкновенной,
ландыша майского и акации белой в цветущем состоянии и в разном
количестве помещались в помещение с испытуемыми. В обследовании
участвовали 175 человек в возрасте от 18 до 25 лет, из которых 25 человек
составляла контрольная группа. Обследование проводилось в комнате
объемом 150 метров кубических в динамике: через 5 минут, 30 минут, 1,5
часа, 24 часа. Учет количества букетов велся по средневзвешенным
© Царалунга А.В., Прохорова Н.Л., 2012
299
цветкам и листьям. В первом варианте бралось по 50 г цветков и
65 г листьев каждого растения. Достоверных изменений в гемодинамике
испытуемых не обнаружено. Субъективные ощущения выражались в
хорошем настроении и повышении работоспособности. При увеличении
биомассы букетов в 10 раз (500 г цветков и 700 г листьев ) и равномерном
распределении их по комнате, наблюдались изменения в гемодинамике в
первые же минуты ( таблица 1).
На электрокардиограммах, у большинства обследуемых отмечалась
синусовая тахикардия. Через 1,5 часа у 24 % человек при букетах
черемухи, у 16 % при букетах ландыша и у 20 % при букетах акации
наблюдалась гипоксия миокарда, у 8% при ландыше наблюдалась
электрическая альтернация и у 20 % испытуемых при букетах ландыша
зафиксирована экстрасистолия. На реоэнцефалограммах наблюдались
признаки, указывающие на развитие венозного застоя в коре головного
мозга.
После полутора часов, проведенных в помещении с большими
букетами,
исследования
пришлось
прекратить
из-за
неудовлетворительного состояния большинства обследуемых. Через сутки
у всех, кто принимал участие в экспериментах, все показатели
возвращались к норме.
Проведенный комплекс исследований свидетельствует о том, что
летучие выделения цветущих лесных растений могут вызывать у человека
существенные гемодинамические изменения. Это выражается в снижении
артериального давления, учащении пульса, урежении дыхания,
уменьшении
насыщения
артериальной
крови
кислородом,
электрокардиографическими и реоэнцефалографическими изменениями.
При этом выявляется определенная тенденция: чем больше насыщенность
воздуха фитонцидами цветущих растений, тем более выражен характер
гемодинамических сдвигов и нежелательных субъективных ощущений.
Изменения гемодинамических показателей под действием летучих
выделений лесных растений носят кратковременный, функциональный
характер и полностью исчезают через сутки после контакта с этими
растениями.
Библиографический список
1. Юрчак, Л. Д. Перспективы практического использования эфирных
масел для санации воздуха закрытых помещений [Текст] / Л.Д. Юрчак,
300
А.К. Гордеева // Материалы конференции
по
аллелопатии. Киев: Наукова думка. – 1982. – С. 168-170.
проблемам
УДК 630*23:630*18
ВЛИЯНИЕ «МИКРОКЛИМАТА» ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА
ОРГАНИЗМ ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА
А. В. Царалунга, Н. Л. Прохорова66
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
E-mail: ecology@vglta.vrn.ru
На фоне неуклонного увеличения рекреационной составляющей
современного лесопользования возрастает потребность во всестороннем
исследовании влияния «микроклимата» различных лесных биоценозов на
состояние здорового человека.
У большинства обывателей и многих специалистов биологомедицинского профиля сложился стереотип, что отдых в лесу безусловное
благо для человеческого организма. Однако есть достаточно научных
данных (Царалунга А.В. 1985, Артюховский А.К. 1985 и др.) и бытового
опыта, когда пребывание вполне здоровых людей, например, в сосновом
лесу вызывает недомогание, головокружение, слабость и даже обморочное
состояние.
Комплекс проведенных нами многолетних исследований по влиянию
различных типов лесных насаждений и биогрупп цветущих растений на
организм здорового человека, позволяет констатировать, что переход
человека из урбанизированной среды в лесную, вызывает ряд
существенных изменений в его гемодинамике. Так, частота пульса в
первые же часы нахождения человека в лесу, изменяется в сторону
учащения, которое более выражено в чистых насаждениях, особенно в
свежей дубраве. В свежем бору учащение пульса менее выражено, но
сохраняется 5-7 дней, в то время, как в дубраве пульс приходит в норму на
3-й день. Частота дыхания у человека в большинстве типов леса
снижается, кроме свежего бора, где наблюдается резкое учащение
дыхания. В свежем бору учащение дыхания возвращается к исходному
© А.В. Царалунга, Н.Л. Прохорова, 2012
301
уровню только на 10-й день. В остальных типах леса урежение
дыхания более сглажено и сохраняется 3-5 дней. Насыщение
артериальной крови кислородом росло во всех 4-х исследуемых типах
леса (свежий бор, свежая дубрава, свежая суборь и свежая судубрава). В
судубраве и в субори этот показатель нарастал постепенно, достигая
максимума на 10-й день (80%) и сохранялся до конца исследований в
течении 20 дней. Так же нарастало насыщение артериальной крови
кислородом и в свежей дубраве, но достигало уровня 86%. В свежем бору
насыщение крови кислородом увеличивалось относительно резко и
достигало максимума на 3-й день.
Артериальное давление в большинстве случаев начинает снижаться
с первого дня пребывания человека в лесу. В свежей дубраве и свежей
субори это снижение наблюдается первые 2 дня, а затем возвращается к
исходному у ровню. В свежем бору изменение артериального давления в
среднем небольшое, но этот показатель, в отличии от других,
диаметрально отличаются у мужчин и у женщин. У женщин наблюдается
резкое снижение артериального давления к 3-му дню до 106 / 66 мм рт. ст.,
а затем стабилизируются в течении 7 дней. У мужчин наоборот - средние
показатели артериального давления увеличиваются на 3-й день до 128 / 78
мм рт. ст. и так же стабилизируются в течении 7 дней.
Анализ крови обследуемых, находящихся длительное время
безвыездно в различных насаждениях (в основном студенты лесной и
строительной академий в период летних полевых практик), показал, что в
свежей дубраве и в свежем бору наблюдается увеличение числа
эритроцитов до 5-6 мил. В свежей субори число эритроцитов нарастало
незначительно, а в условиях свежей судубравы достоверных изменений не
отмечено. Электрокардиографические и реоэнцефалографические
исследования показали, что во всех 4-х типах леса у обследуемых на
электрокардиограммах наблюдалась тахикардия или брадикардия. В
свежей дубраве и в свежем бору отмечена
гипоксия миокарда,
экстрасисталия и электрическая альтернация. На реоэнцефалограммах
имело место заострение вершин волн с уменьшением их амплитуды, а так
же ускорением анакротического подъема и катократического спада, что
свидетельствует о некотором венозном застое в коре головного мозга.
Выявленные закономерности тесно коррелируют с погодными
условиями. Так изменения в гемодинамике более выражены и быстрее
302
изменяются
при
высокой температуре воздуха (22-30 С),
низком атмосферном давлении (740 мм рт. ст. и ниже), высокой
относительной влажности (более 80 %) и отсутствии движения воздуха.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что попадая в лесную
среду, городской человек испытывает определенный физиологический
стресс. «Микроклимат» различных лесных насаждений вызывает у
здорового человека ряд изменений гемодинамических показателей и
определенные отрицательные или положительные субъективные
ощущения. Характер этих изменений зависит как от типа леса, так и от
метеорологических условий. Все изменения со стороны жизненно важных
органов и систем здорового человека носят временный, функциональный
характер и полностью исчезают на 7-10 день.
Допустимо предположить, что при возвращения человека в город
после длительного пребывания в лесу он проходит период
«реаклиматизации» с аналогичными колебаниями гемодинамических
показателей. На сколько такие стрессы полезны или вредны для здоровья
человека еще предстоит оценить, но в любом случае это необходимо
учитывать при рекреационном и курортологическом планировании.
Библиографический список
1. Царалунга, А.В. Влияние фитонцидов различных лесных насаждений на
организм здорового человека [Текст] / А. В. Царалунга, Е.А. Ермаков. //
Фитонциды. ч.1. Киев: Наукова думка. – 1985. – С. 129-130.
2. Артюховский, А.К. Санитарно - гигиенические и лечебные свойства леса
[Текст] / А. К. Артюховский. – Воронеж: Изд. ВГУ. – 1985. – 101с.
УДК 630*372
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРВИЧНОЙ
ТРАНСПОРТИРОВКИ ДРЕВЕСИНЫ C ЛЕСОВОДСТВЕННОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЗИЦИИ В УСЛОВИЯХ МАЛООБЪЕМНЫХ
ЛЕСОЗАГОТОВОК
В. В. Абрамов67
© Абрамов В.В., 2012
303
ФГБОУ ВПО «Воронежская
государственная лесотехническая
академия»
E-mail: spils2012@mail.ru
Стремление обеспечить наибольший экономический эффект рубок
на лесоистощенных территориях не может реализовываться за счет
снижения лесоводственного результата или роста негативных
экологических последствий. В этой связи, при обосновании технологии
лесосечных работ с комплектом технических средств для ее реализации
необходима многосторонняя оценка проектируемых решений по
следующим противоречивым направлениям: снижение себестоимости
работ, сокращение общей доли непродуцирующих технологических
площадей и уменьшение негативного воздействия оставляемому
древостою. Наиболее существенное воздействие на результат проводимых
рубок с обозначенных позиций производит трелевка [3]. Для оценки
эффективности ее проведения предлагается следующий критерий:
C
C пр
Ск
Сд
ЕСT
С м см М i
П cм
Z cp Sн
Т
тек
S нС п . в .
ЕСT ,
(1)
где C – общие затраты на выполнение трелевки, руб;
C пр – прямые затраты на выполнение трелевки, руб;
С к – косвенные затраты на выполнение трелевки, руб;
С д – дополнительные затраты на выполнения трелевки, руб;
См
см
– себестоимость содержания машино-смены трелевочного
средства, руб;
М i – вырубаемый объем древесины на лесосеке в i -й прием рубок; м3;
П cм – сменная производительность трелевочной техники, м3;
Z cp – средняя цена заготавливаемой древесины, руб/м3;
S н – непродуцирующие площади на лесосеке, га;
тек
– годичный прирост древесины, м3/га;
Т – интервал между приемами рубок, лет;
С п .в . – себестоимость подготовки 1 м2 технологических площадей, руб/м3;
СT – балансовая стоимость трелевочного средства, руб.
304
В качестве дополнительных критериев к основному были
приняты прямые C пр , косвенные С к и дополнительные С д затраты на
трелевку, которые входят в основной критерий С в формуле; а также
затраты труда
np Мi
C тр
,
(2)
П cм
где
n p – количество задействованных в технологическом процессе
рабочих);
и показатель повреждаемости оставляемых деревьев
n
Рi
Wповр
где
i 1
,
m
Р i – вероятность повреждения i - го количества деревьев;
(3)
m – общее количество прогнозируемых повреждений.
Для формирования обобщенного критерия используется способ его
выражения в виде дроби, где в числителе будет сумма всех частных
критериев, которые надо минимизировать, а в знаменателе –
максимизируемых критериев [2]. Необходимым условием свертки
критериев в виде дроби является их одинаковая размерность.
Предложенные нами критерии C , C к , С д , Стр этому условию не
соответствуют, поэтому приведем их к безразмерной величине
Cпр .max Cпр .min
Cmax Cmin
q1 1
; q2 1
;
Cmax
Cпр .max
q3
1
C к .max
C к .min
C к .max
; q4
1
Cд .max
Cд .min
Cд .max
; q5
Cтр .max
Cтр .min
Cтр .max
;
q6 1 Wповр.min .
где
C max , Cmin , Cпр.max , Cпр.min , Cк .max , C к .min , Cд .max , Cд.min , Cтр .max ,
Cтр.min , Wповр.min – максимальные и минимальные значения результатов
оптимизации по каждому критерию в отдельности.
В условиях малолесных районов, по мнению большинства экспертов,
значимость критерия качества проведения рубок несколько превосходит их
экономическую целесообразность и затраты труда. В связи с этим,
приняты следующие весовые коэффициенты: 1 0,1 ; 2 0,1 ; 3 0,1 ;
305
4
0,1 ;
5
0,1 ;
6
0,5 .
Учитывая
то,
что
проведенный
анализ позволил нам предварительно установить влияние отдельных
критериев оптимизации, единый обобщенный критерий в нашем случае
можно определить на основании взвешивания каждого отдельного
критерия следующим образом
Q
где
q
1 1
q
5 q5
2 2
q
6 q6
3 3
q
4 4
.
(4)
q1 , q 2 , q 3 , q4 , q5 , q6 - показатели общих, прямых, косвенных,
дополнительных, трудовых затрат на трелевку и повреждаемости
древостоя в безразмерном виде [1].
Для реализации обобщенного критерия в задачах совершенствования
выполнения
операции
разработан
математический
аппарат
чувствительный к следующим параметрам и характеристикам: ширина
пасеки; расстояние между технологическими стоянками; длина
оттягивания тягово-собирающего троса трелевочной техники на пасечном
волоке; угол между визиром (лентой) и пасечным волоком; средний объем
заготавливаемого хлыста; запас на гектаре интенсивность рубки ширина
волока ширина визира ширина разрабатываемой делянки глубина
разрабатываемой делянки доля используемой рейсовой нагрузки техники.
Для оценки характера и степени влияния, основных природнопроизводственных факторов на показатели выполнения трелевки по
различным исследуемым технологиям был проведен вычислительный
эксперимент на основе разработанных имитационных моделей (рис. 1).
306
Рис. 1. Гистограммы степени влияния исследуемых факторов на
критерии эффективности выполнения трелевки
Конечной целью анализа характера и степени воздействия, основных
наиболее существенных факторов влияния на исследуемые критерии
эффективности выполнения трелевки агрегатом МТЗ-82 + ЗТЛ-2 являлось
обоснование параметров многокритериальной оптимизации процесса: х1 –
ширина пасеки bn ; x 2 – расстояние между технологическими стоянками
lm . n . ; x 3 – длина оттягивания тягово-собирающего троса трелевочной
техники на пасечном волоке l m .o ; x4 – угол укладки дерева относительно
трелевочного волока . Для решения оптимизационной задачи в ходе
проведения вычислительного эксперимента происходило варьирование
факторов на следующих уровнях: х1 =31,3 м; 41,7 м; 50 м; 62,5 м; 71,4 м;
x 2 = 5 м; 10 м; 15 м; 20 м; 25 м; x 3 = 10 м; 13 м; 15 м; 17 м; 20 м ; x4 = 25
град.; 30 град.; 35 град.; 40 град.; 45 град.
Факторы состояния фиксировались следующими значениями: доля
трелюемой древесины от рейсовой нагрузки p 1 ; средний объем хлыста
q
0, 25 м3; запас древесины на 1 га qга
изреживания насаждения k р
ширина визира bвз .
110 м3/га; интенсивность
0,25 ; ширина пасечного волока bп .в
1 м; ширина магистрального волока bм .в
3 м;
5 м;
ширина делянки в 500 м; глубина делянки а 250 м.
Графическая
иллюстрация
результатов
вычислительного
эксперимента по оптимизации технологических параметров выполнения
трелевки представлена на рис. 2.
Реализация результатов научных разработок в условиях ООО
«Бутурлиновский лес» позволила определить наиболее предпочтительную
307
технологию трелевки (МТЗ-82 + ЗТЛ-2, хлыстами, без визиров) со
следующими технико-технологическими параметрами: bп =62,5 м; l т .о =13
м; =30°. Общие затраты на реализацию данной технологии составляют
70788,6 руб., годовой экономический эффект - 303490,7 руб., условногодовая экономия от снижения эксплуатационных затрат - 306790,7 руб., а
срок окупаемости дополнительных инвестиций - 0,57 лет.
Рис. 2. Графическая иллюстрация результатов вычислительного
эксперимента по оптимизации технологических параметров выполнения
трелевки
Библиографический список
1. Абрамов, В.В. Имитационное моделирование работы трелевочных
средств на выборочных рубках [Текст] / В.В. Абрамов. – Воронеж, ВГЛТА,
2008. – 96 с. - Деп. в ВИНИТИ 22.07.2008, № 631-В2008.
2. Абрамов, В.В. Разработка и обоснование эффективной технологии
трелевки в малолесных районах [Текст] : дис. ... к-та техн. наук : 05.21.01 /
В. В. Абрамов. – Воронеж : ВГЛТА, 2009. – 288 с.
3. Пошарников, Ф.В. Выполнение трелевки в условиях постоянного и
непрерывного лесопользования [Текст] / Ф.В. Пошарников, В.В. Абрамов
// Вестник Московского государственного университета леса - Лесной
вестник - МГУЛ, 2008. - №6 - С. 108-111.
УДК 630*272
308
ОСОБЕННОСТИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПАРКОВЫХ ТЕРРИТОРИЙ Г.НАЙРОБИ, РЕСПУБЛИКА КЕНИЯ
Адам Сода Надим1, О.В. Трегубов 2 68
Diani Flowersand Landscaping Lmtd, г. Найроби, Кения1
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная
лесотехническая академия»2
E-mail: spils2012@mail.ru
В данной работе обоснованы мероприятия по реконструкции
насаждений парка Uhuru Park республики Кения.
Целью работы является проектирование насаждений в парке, их
рациональное размещение на открытых, свободных от застройки
территориях тесной увязки с элементами ландшафта, зданиями,
сооружениями для создания благоприятных санитарных и гигиенических
условий, повышения уровня комфортности пребывания человека в
городской среде, его общего эстетического обогащения.
Ландшафтно-экологическая обстановка на территории объекта
исследований характеризуется как удовлетворительная. К негативным
факторам следует отнести тот факт, что объект расположен в зоне с
интенсивным движением автомобильного транспорта.
На территории парка предлагается выделить следующие
функциональные зоны: культурно-религиозная зона; зона тихого отдыха;
зона активного отдыха; мемориальная зона; выставочная зона.
Территория парка имеет в основном пейзажное стилевое
направление, что характеризуется асимметричным оформлением
композиционной оси, свободной формой цветников и ландшафтных групп
из деревьев и кустарников. Пейзажное стилевое направление отображает и
подчеркивает красоту естественной природы. Оно характеризуется
свободной сеткой плана, извилистыми дорогами, естественным рельефом,
свободными контурами лужаек, полян, свободнорастущими деревьями с
живописными формами крон.
Для озеленения территории Uhuru Park мы предлагаем следующий
ассортимент декоративных древесно-кустарниковых и травянистых
растений: Grevillea robusta, Jacaranda mimosifolia, Schinus molle, Casuarina
© Адам Сода Надим, Трегубов О.В., 2012
309
Cylindncae, Acacia caven, Erythrina crista-galli, Bougainvillea, Begonia,
Eriobotrya japonica, Rosa thea, Ficus Elastica, Geranium zonale, Iresine, Salvia
leucantha, Tagetes patula.
На проектируемом объекте нами были использованы следующие
типы размещения деревьев и кустарников:
аллейный и рядовой тип;
группы (куртины) деревьев и кустарников;
одиночные экземпляры (солитеры) растений, размещѐнные
свободно.
По конструкции мы применили:
1. Простые одновидовые группы из деревьев и простые одновидовые
группы из кустарников.
2. Сложные группы из деревьев и кустарников.
На посадочном чертеже Вы видите все проектируемые растения.
Указаны расстояния между деревьями, и заполнена посадочная ведомость.
В результате разработан проект благоустройства и озеленения Uhuru
Park г. Найроби республика Кения. Территория парка является одной из
наиболее посещаемых мест в г. Найроби, поэтому проектные мероприятия
весьма актуальны.
УДК 634.0.935
ОЦЕНКА ЭСТЕТИЧЕСКОЙ И РЕКРЕАЦИОННОЙ
ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТИ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ
В СИСТЕМЕ ОЗЕЛЕНЕНИЯ Г. САРАТОВА
О. В. Азарова 69
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет
имени Н.И. Вавилова»
Е-mail: azarovaov@yandex.ru
Зеленые насаждения, являясь составной частью природного
комплекса города, выполняют множество важных экологических функций:
обогащение кислородом и фитонцидами, аккумуляция пыли, снижение
© Азарова О.В., 2012
310
уровня
шума,
загазованности, улучшение микроклимата и многое
другое. Они являются наилучшей средой для отдыха населения. Степень
эмоционального воздействия насаждений зависит от широкого круга
факторов, в том числе и эстетического состояния насаждений [1].
В последние десятилетия увеличение площади Саратова происходит
за счет земель, выполнявших ранее сельскохозяйственное и
лесохозяйственное назначение, в результате чего на территории города
оказалась значительная площадь лесных насаждений выполняющих
защитные функции. По данным инвентаризации 1998 г. известно, что
площадь почвозащитных насаждений составляла 30 га, площадь санитарнозащитных – 66,9 га [2]. По нашим сведениям на 2005 г. составляет 131,6 га
и 114,9 га соответственно, сюда не вошли данные по Кумысной поляне.
Защитные лесные насаждения, оказавшиеся на территории города,
создавались в 20-80 годы ХХ века. Они представляют собой главным
образом линейные насаждения плотной или ажурной конструкции,
выполняющие почвозащитные функции.
Для оценки эстетической и рекреационной привлекательности
насаждений существует ряд критериев в виде оценочных шкал.
Особенностью существующих шкал является то, что они предназначены
для оценки массивов и в меньшей степени подходят для городских
насаждений. Данные шкалы менее корректны для оценки насаждений
линейного типа [3]. Сложностью оценки по эстетическому признаку
является то, что восприятие окружающего пространства субъективно и
зависит от многих факторов (возраста, образования, мировосприятия,
настроения и т.д.). Для повышения объективности оценки необходимо
учитывать такие признаки, которые позволяют свести к минимуму личный
фактор. Анализ шкал позволил нам предложить свою систему оценки
насаждений. Нами введен ряд дополнительных критериев, которые ранее
не
применялись,
но
являются
объективными
показателями
привлекательности и красоты, что позволяет более точно оценить
существующее состояние за счет использования интегрального показателя.
Максимальный балл при оценке насаждений по данной шкале – 103 [4].
Оценку жизненного состояния проводили по шкале В.С. Моисеева и Л.Н.
Яновского, результаты оценки по которой вошли в интегральный
показатель.
Для оценки привлекательности защитных лесных насаждений мы их
311
сравнивали с насаждениями общего пользования.
Средняя
оценка
насаждений общего пользования составляет 56 баллов (бульвары по ул.
Рахова и Астраханской, пл. Орджоникидзе, проспект 50-лет Октября).
Наибольшим баллом сравнения характеризуется Набережная Космонавтов
– 61. Большое различие между максимальным баллом и полученными
результатами объясняется захламленностью мест отдыха, замедлением и
ослаблением роста насаждений, а так же плохим состоянием напочвенного
покрова, состоящего в основном из сорной растительности: одуванчика,
цикория, подорожника, клевера лугового, пастушьей сумки и т.д.
Интегральная оценка защитных лесных насаждений находится в пределах
от 35 до 45 баллов. Это объясняется рядовым размещением деревьев и
кустарников, а так же использованием ограниченного ассортимента (ясень
зеленый, вяз мелколистный, дуб черешчатый). Результаты приведены в
таблице.
Таблица
Эстетическая и жизненная характеристика насаждений г. Саратова
Жизнен Эстети
Место пробы,
№
Породный состав
ное сос- ческая
насаждение
п/п
тояние оценка
1
2
3
4
5
Целинстрой (массив)
1
Б.б
2
43
6-я Дачная (массив)
2
Кл.остр
2
42
р-он Автовокзала
3
Вз.м+Т.б+Д.ч
2
44
(рядовая посадка)
Гуселка (рядовая посадка)
4
А.б.+Д.ч
2
46
Гуселка (рядовая посадка)
5
Д.ч+Яс.з+Ак.б+Кл.я
2
46
Гуселка (рядовая посадка)
6
Д.ч+Ак.б+Кл.п
2
46
Гуселка (массив)
7
С.об
2
44
1-я Дачная (массив)
8
С.об
2
42
Дворец пионеров
9
Яс.з+Д.ч
2
35
(Ленинский р-он, массив)
Кумысная поляна
10
Д.ч
2
41
(Заводской р-н, массив)
Кумысная поляна
11
Д.ч+А.ж
2
40
(Заводской р-н, массив)
Затон (рядовая посадка)
12
Д.ч+Вз.м+Яс.з
2
42
312
1
НИИ Сорго (рядовая
посадка)
НИИ Сорго (рядовая
посадка)
Октябрьское ущелье
массив)
Октябрьское ущелье
массив)
Соколовая гора
(рядовая посадка)
ул. Соколовогорская
(рядовая посадка)
Нитрон (рядовая посадка)
Нитрон (рядовая посадка)
Бульвар по ул. Рахова
Пл. Орджоникидзе
(рядовая посадка)
Набережная Космонавтов
(рядовая посадка)
Бульвар по ул.
Астраханская
Бульвар на по ул. 1-я
Дачная
Бульвар на по ул. 2-я
Дачная
2
3
Окончание таблицы
4
5
13
Д.ч+Кл.яс+Яс.з
2
36
14
Яс.з+Вз.м
3
35
15
Б.б
2
45
16
С.об
2
43
17
Вз.м+Т.пирам
3
43
18
Вз.м+Б.б
2
45
19
20
21
Вз.м+Кл.остр
Д.ч+Кл.яс+Лп.кр+Лп.кр
Т.пирам+Вз.м+К.к
3
2
2
35
35
57
22
Т.пирам+Вз.м+Яс.з
2
57
23
Вз.м
2
61
24
Вз.м+Т.пирам
2
57
25
Т.пирам+Вз.м+Яс.з+К.к
2
56
26
Т.пирам+Вз.м+Яс.з+К.к
2
56
В настоящее время защитные лесные насаждения уступают по
эстетической характеристике насаждениям общего пользования. Быстро
осуществить необходимые изменения для повышения их привлекательности
можно введением в них красивоцветущих кустарников, устойчивых
декоративных пород взамен выпавшим культурам, и проведением рубок
переформирования. Значительная ширина лиственных насаждений позволяет
трансформировать их при необходимости в аллейные или бульварные. Данной
цели можно достичь путем частичной вырубки внутренних или опушечных
313
рядов и проведения подсадки декоративных
пород.
Участки
насаждений из сосны, форма которых первоначально неправильная, можно
изменить путѐм посадки кустарников. Существующие по периметру
лиственные насаждения внесут разнообразие в его восприятии.
Библиографический список
1. Тарасов, А.И. Рекреационное лесопользование [Текст] / А.И.Тарасов. –
М. : АГРОПРОМИЗДАТ, 1986. – 248с.
2. Инвентаризация зеленых насаждений г. Саратова [Текст] /
РОСГИПРОЛЕС Книга 1. – Саратов, 1998. – С.100-114.
3. Пряхин, В.Д. Пригородные леса [Текст] / В.Д. Пряхин, В.Т. Николаенко.
– М. : Лесная пром-ть, 1981.- С. 237-240.
4. Азарова, О.В. К вопросу совершенствования эстетической и
рекреационной оценки защитных насаждений [Текст] / О.В.Азарова, А.В.
Терешкин // Системные исследования природно-техногенных комплексов
Нижнего Поволжья. – Саратов, 2006. – С.41.
УДК 712.2.025
О РЕКОНСТРУКЦИИ ПАРАДНОЙ ЧАСТИ ГОРОДСКОГО
УСАДЕБНОГО ПАРКА XIX ВЕКА
С. О. Ахутина, Л. Ю. Минеева70
ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет»
E-mail: sofya-akhutina91@mail.ru , lmin1@mail.ru
Усадебные парки XIX века составляют большую и наиболее
сохранившуюся часть садово-паркового наследия России. Из – за
отсутствия должного ухода, действия климатических факторов, усиленной
эксплуатации, парки не всегда имеют свой первозданный вид, утрачивают
эстетическое и функциональное значение. Места, несущие в себе дух тех
времен, хранящие в себе немало тайн и загадок, являются благодатной
© Ахутина С.О., Минеева Л.Ю., 2012
314
почвой
для
исследования
и воплощения в жизнь ландшафтных
проектов. Примером такого объекта является усадебный парк XIX века –
дача ивановского фабриканта Х.И. Куваева, расположенная в тихом
живописном месте на окраине г. Иваново. Усадебный парк обладает
интересной планировкой и разнообразным видовым составом
старовозрастных древесных форм.
Эта территория привлекает внимание биологов, историков,
краеведов и жителей г. Иваново.
История усадьбы и дендрария насчитывает более 125 лет. Дендрарий
был заложен в качестве усадебного парка при даче Иваново-Вознесенского
фабриканта Х.И. Куваева в 1885-1890г. Автором проекта был профессор
Петровской сельскохозяйственной академии Р.И. Шредер, чье имя сейчас
носит дендрарий Московской сельскохозяйственной академии им.
Тимирязева [6].
При проектировании парка в основном учитывались декоративные
свойства растений и их экзотичность, географический и систематический
принцип расположения растений в саду учитывались слабо. Центром
парковой композиции был дачный комплекс, принадлежавший Н.Х.
Бурылиной (урожденной Куваевой). В него входили двухэтажный
бревенчатый дом и два одноэтажных деревянных строения, поставленных
друг против друга в глубине участка. С его северной стороны размещалась
группа хозяйственных и служебных деревянных построек, две оранжереи с
павильонами для выставки цветов, кегельбан, флигель, бани и коровник
[5].
После революции 1917г. дача фабриканта, приусадебный парк и
окружающий их лес были национализированы и переданы Ивановскому
политехническому институту [3]. Здесь была организована опытная дача
«Бор» [1]. В 1922 году дендрарий и лесопарк передали в распоряжение
Ивановского городского треста зеленого строительства и благоустройства
[6].
В годы Великой Отечественной войны в бывшей даче фабриканта
располагался детский дом для детей, вывезенных из блокадного
Ленинграда. В июле 1961г. дендрарий был передан парку культуры и
отдыха (ПКиО)
им. Революции 1905г [6]. Решением Ивановского
облисполкома № 164 от 22.02.1965г. дендрарий был признан памятником
природы Ивановской области. В это время активно обсуждался вопрос о
315
передаче
данной
территории Ивановскому
государственному
университету. Решением Ивановского облисполкома №22/9 от
22.10.1976 г. территория дендропарка была переведена в ведение биологохимического факультета университета.
Территория дендрария расположена на правом возвышенном берегу
реки Талка в г. Иваново. С южной и западной стороны дендрарий
окружает старовозрастный сосновый лес естественного происхождения в
возрасте 130 – 140 лет. С западной стороны к территории дендрария
примыкает широкая асфальтированная дорога. С северной стороны
дендрарий граничит с ботаническим садом университета. Вокруг
дендрария можно видеть старый, практически разрушившийся каменный
забор, в парадной части, оставшийся от дачного комплекса фундамент. На
территории дендрария удается проследить основные черты планировки
парков XIX века: пересекающиеся главные аллеи, проложенные с Запада
на Восток и с Севера на Юг, рядовые посадки лип, круговые посадки
лиственниц, сосен, аллеи из акации и спиреи. Общее состояние дендрария
можно оценить как удовлетворительное: территория поросла березняком,
нуждается в реставрации и надлежащем уходе.
Первым
этапом
реконструкции
является
озеленение,
и
благоустройство парадной части усадебного парка. Участок площадью
2808,0 м² в настоящее время не освоен, имеется большое количество
поросли липы мелколистной (Tilia cordata L.), клена ясенелистного (Acer
negundo L), рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia L.), калины
обыкновенной (Viburnum opulus L.), утратила свое декоративное значение
и обильно разрослась живая изгородь из спиреи дубровколистной (Spiraea
chamaediyfolia L); округлая клумба, в центре пересечения главных аллей,
находится в запущенном состоянии и сильно поросла снытью
обыкновенной (Aegopodium podagraria L.). Состояние участка показало,
что он нуждается в уходных работах, здесь ежегодно проводятся
субботники, иногда осуществляется обрезка деревьев и кустарников,
расчистка дорожек от листьев и мусора.
В ходе работы установлено, что почва на данном участке тяжелая по
механическому составу, дерново-подзолистая, не обрабатывалась
в
течение двадцати лет. Участок не имеет системы полива, подъезд техники
затруднен.
316
Инсоляционный
анализ выявил, что территория сильно
затенена. Только в полуденное время прямые лучи света пробиваются
сквозь кроны деревьев и в течение 2-3 часов освещают дорожки и клумбу.
В проектном задании ставится задача сделать участок ухоженным,
красивым, интересным, не нарушая исходной планировки. Поэтому
древесные формы играют ведущую роль в проекте, служат его основой.
Проведя подеревную съемку насаждений, определили, что на данной
территории произрастает 33 экземпляра липы мелколистной (Tilia cordata
Mill), 18 - лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), 5 экземпляров
пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) и 6 - сосны сибирской (Pinus
sibirica Du Tour). Высота деревьев составляет от 36,2 м. до 52,3 м., а
диаметр стволов от 0,33 м, до 0,75м. Большая часть деревьев находится в
удовлетворительном состоянии. Все эти факторы учитывались при
разработке дизайн - проекта озеленения и благоустройства парадной части
усадебного парка в рамках его реконструкции.
Ландшафтный проект предполагает сохранение основных черт
планировки парка, заложенной Р.И. Шредером [6]. Проект реконструкции
разработан в регулярном стиле с учетом места расположения усадебного
парка в лесном массиве, условий освещения и водного режима территории
[2]. Планируется использовать растения местной флоры, а также
интродуценты, благоприятно переносящие засуху и морозы: различные
виды спиреи (Spiraea sp.), пузыреплодник калинолистный (Physocarpus
opulifolius L.), кизильник блестящий (
.)
Планируется восстановление заложенной Р.И. Шредером дорожно –
тропиночной сети, будут сохранены дорожки, используемые местными
жителями и школьниками для прогулок и экскурсий.
Первым этапом работы является восстановление округлой клумбы,
в ней будут использованы преимущественно однолетние и двулетние
травянистые растения, такие как бархатцы отклоненные (Tagetes patula L),
агератум мексиканский Хоустона (Ageratum houstonisnum L), сальвия
блестящая (Salvia splendens L), а также многолетние ирисы сибирские (Iris
sibirica L). Рисунок клумбы построен на четкой геометрии, тем самым,
подчеркивает значение парадной зоны.
Реализация ландшафтного проекта на данной территории имеет ряд
сложностей. Затруднен подъезд техники, так как участок находится в
лесной зоне. Финансирование проекта ограничено. Весь растительный
317
материал в силу возможностей выращивается
в
теплицах
ботанического сада. Усадебный парк активно используется в учебной
деятельности, имеет большое просветительское и рекреационное значение.
Преподаватели и студенты заинтересованы в восстановлении данной
территории и принимают активное участие в ее благоустройстве.
Библиографический список
1. Балдин, К.Е. Ивановский государственный университет 1818-2003г.
Очерки истории [Текст] / К.Е. Балдин. - Иваново, Иван.гос.ун-т, - 2004. 588 с.
2. Гостев, В. Ф. Проектирование садов и парков: Учеб. для техникумов.
[Текст] / В. Ф. Гостев, Н. Н. Юскевич. - М., «Стройиздат», 1991. - 340 с.
3. Деятельность Иваново-Вознесенского Политехнического института за
период 1919-1920г. [Текст]. - Иваново, Иваново-Вознесенское отделение
гос. Изд-ва. - 1921г.
4. Петренко, Н.В. Ландшафтное проектирование : Практич. Пособие
[Текст] / Н.В. Петренко. - М., Сталкер», 2008. - 206 с.
5. Свод памятников архитектуры и монументального искусства России.
«Наука». - М.,1998. - 526 с.
6. Шилов, М.П. Ботанический сад Ивановского государственного
университета [Текст] / М. П. Шилов, Е. А. Борисова - Иваново, Иван. гос.
ун-т, 2003. - 137 с.
УДК 71/72
ГОРОДСКОЕ ЦВЕТОЧНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ: МНОГОЛЕТНИКИ
ИЛИ ОДНОЛЕТНИКИ
М. А.Варламова 71
Филиал ФГБОУВПО «Московский государственный университет
технологий и управления» им. К.Г. Разумовского» в г. Мелеуз,
Республика Башкортостан
E-mail: 3476432460@mail.ru
© Варламова М.А., 2012
318
В условиях континентального климата Башкортостана городские
цветники требуют больших трудовых и материальных вложений, однако
радуют нас не ранее июня и, к сожалению, к сентябрю имеют далеко не
эстетичный вид. Каждый садовод-любитель, имеющий в своѐм
распоряжении 3-6 соток земли, готов критиковать городское озеленение и
давать советы по радикальному исправлению существующего положения.
Чаще
в
высказываниях
проводится
идея
преимущественного
использования многолетников на городских клумбах, дескать, и ухода они
меньшего требуют и сажать каждый год не нужно , и цветут красиво.
Рис. 1. Цветник из однолетников
Попробуем разобраться. Безусловно, ежегодная посадка цветников
из летников - дело затратное. Но главное достоинство - практически
непрерывное цветение весь вегетационный период. Благодаря
ассортиментному разнообразию возможно воплощение любой идеи.
Традиционно цветники выполняются в виде ковров, где все растения
должны иметь одинаковую высоту. И плотность посадки при таких
требованиях может доходить до 80-100 штук на квадратный метр. Для
сохранения рисунка добавим бортики, инертный материал, который также
недѐшевы. В Европе сейчас переходят от «ковров» к более свободному
подбору летников на клумбах и акцент делают на цветовом решении
цветников, что позволяет комбинировать высокие и низкие растения, при
этом отдаѐтся предпочтение видам, которые значительно увеличиваются в
объѐме по мере роста, что снижает и нормы и затраты на их посадку.
319
Рис. 2. Цветник из многолетников
В таких цветниках встречаешь сальвию мучнистую, вербену
жѐсткую, посевные георгины, тагетес
тонколистный. Очень часто
цветники из летников выполнены в виде миксбордеров, т.е. используются
разновысокие, объемные растения, что при длительности цветения
увеличивает их декоративность. А теперь наш ответ цветоводамлюбителям. Существует множество заблуждений по поводу преимущества
многолетников
перед летниками. Нет ни одного многолетника с
непрерывным цветением с июня по октябрь. Все виды строго ограничены
по времени наступления цвет